JPS61287938A - プリプレグシ−ト及び積層成形体の製造方法 - Google Patents
プリプレグシ−ト及び積層成形体の製造方法Info
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- JPS61287938A JPS61287938A JP12827485A JP12827485A JPS61287938A JP S61287938 A JPS61287938 A JP S61287938A JP 12827485 A JP12827485 A JP 12827485A JP 12827485 A JP12827485 A JP 12827485A JP S61287938 A JPS61287938 A JP S61287938A
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐熱性の複合材料として有用なプリプレグシ
ートの製造方法および得られたプリプレグシートからの
積層成形体の製造方法に関する。
ートの製造方法および得られたプリプレグシートからの
積層成形体の製造方法に関する。
エレクトロニクス、宇宙航空機器、輸送機器などの分野
においては各種工業材料の高性能、軽量化のためより高
温特性の優れた材料が求められている。
においては各種工業材料の高性能、軽量化のためより高
温特性の優れた材料が求められている。
従来、積層成形体用プリプレグにはエポキシ系、変性エ
ポキシ系、フェノリック系などの樹脂が材料として用い
られているが、之等の樹脂は耐熱性に欠けるために、得
られたプリプレグも高温特性が劣った。又、エポキシ系
樹脂などは保存安定性に問題があり、低温で保存する必
要があるという欠点を有していた。
ポキシ系、フェノリック系などの樹脂が材料として用い
られているが、之等の樹脂は耐熱性に欠けるために、得
られたプリプレグも高温特性が劣った。又、エポキシ系
樹脂などは保存安定性に問題があり、低温で保存する必
要があるという欠点を有していた。
このような欠点を改良した材料としてポリイミド系樹脂
が知られている。しかし通常のポリイミド樹脂は完全に
環化してポリイミド状態になると溶融流動性が非常に乏
しくなり、成形時の使用において困難があった。この場
合、溶媒またはポリアミド酸が残っていると溶融流動性
は良くなるものの、加工時において残存溶媒あるいはア
ミド酸基の環化により発生する水分の気化に基因して、
成形品中に空隙が発生し物性を低下させる。このために
熔融流動性を改良したポリイミド樹脂として、D、J、
Progarら(米国特許第’4,065,345号お
よび第4 、094 、862号)は3.3’、 4.
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの
テトラカルボン酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾ
フェノンなどのジアミンを有機溶媒中で反応させてポリ
アミド酸とし、これを加熱イミド化したポリイミド樹脂
を開発した。しかしこのポリイミド樹脂は溶融流動性は
改良されているが、例えばプリプレグシートの含浸用と
して用いるにはまだ充分に満足できる性能ではない。
が知られている。しかし通常のポリイミド樹脂は完全に
環化してポリイミド状態になると溶融流動性が非常に乏
しくなり、成形時の使用において困難があった。この場
合、溶媒またはポリアミド酸が残っていると溶融流動性
は良くなるものの、加工時において残存溶媒あるいはア
ミド酸基の環化により発生する水分の気化に基因して、
成形品中に空隙が発生し物性を低下させる。このために
熔融流動性を改良したポリイミド樹脂として、D、J、
Progarら(米国特許第’4,065,345号お
よび第4 、094 、862号)は3.3’、 4.
4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの
テトラカルボン酸二無水物と3,3′−ジアミノベンゾ
フェノンなどのジアミンを有機溶媒中で反応させてポリ
アミド酸とし、これを加熱イミド化したポリイミド樹脂
を開発した。しかしこのポリイミド樹脂は溶融流動性は
改良されているが、例えばプリプレグシートの含浸用と
して用いるにはまだ充分に満足できる性能ではない。
本発明は叙上の観点に立ってなされたものであり、本発
明の目的とするところは優れた熔融流動性を有し、耐熱
性の積層成形体の製造に使用されるプリプレグシートの
製造方法、およびそれを用いた耐熱性の積層成形体の製
造方法を提供することにある。
明の目的とするところは優れた熔融流動性を有し、耐熱
性の積層成形体の製造に使用されるプリプレグシートの
製造方法、およびそれを用いた耐熱性の積層成形体の製
造方法を提供することにある。
本発明者らは前記目的を達成するために鋭意検討した結
果、特定構造を有するポリアミド酸オリゴマーの利用が
有効であることを見出して本発明に到達した。
果、特定構造を有するポリアミド酸オリゴマーの利用が
有効であることを見出して本発明に到達した。
即ち、本発明は、
一般式(I)
(T)
○
−c−1−o−1−s−1−so2−1または芳■
表わし、Yは−C夏(2−1−C−1−0−1oM O
−1または芳香環同士の直接結合であり、nは平均値で
0.5乃至10である。〕で表わされるポリアミド酸オ
リゴマーの有機溶媒溶液を繊維状補強材に含浸させた後
、該ポリアミド酸オリゴマーを熱イミド化及び/又は化
学イミド化して実質的に式(’n) 〔式中R1,R2及びnは式(I)中のRI + R
2及びnと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなすことを特徴と
するプリプレグシートの製造方法である。
−1または芳香環同士の直接結合であり、nは平均値で
0.5乃至10である。〕で表わされるポリアミド酸オ
リゴマーの有機溶媒溶液を繊維状補強材に含浸させた後
、該ポリアミド酸オリゴマーを熱イミド化及び/又は化
学イミド化して実質的に式(’n) 〔式中R1,R2及びnは式(I)中のRI + R
2及びnと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなすことを特徴と
するプリプレグシートの製造方法である。
また本発明の他の発明は
一般式(I)
CI)
−C−1−0−1−S−1−SO2−1または芳O
■
表わし、Yは−CH2−1−C−1−0−1−〇ベコ8
0ト〇−または芳香環同士の直接結合であり、nは平均
値で0.5乃至10である。〕で表わされるポリアミド
酸オリゴマーの有機溶媒溶液を繊維状補強材に含浸させ
た後、該ポリアミド酸オリゴマーを熱イミド化及び/又
は化学イミド化して実質的に式(I1) (■) 〔式中R,,R2及びnは式(1)中のR,、R2及び
nと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなして得られるプ
リプレグシートを積層し、加圧下に該ポリイミドオリゴ
マーのガラス転移温度以上に加熱することを特徴とする
積層成形体の製造方法である。
0ト〇−または芳香環同士の直接結合であり、nは平均
値で0.5乃至10である。〕で表わされるポリアミド
酸オリゴマーの有機溶媒溶液を繊維状補強材に含浸させ
た後、該ポリアミド酸オリゴマーを熱イミド化及び/又
は化学イミド化して実質的に式(I1) (■) 〔式中R,,R2及びnは式(1)中のR,、R2及び
nと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなして得られるプ
リプレグシートを積層し、加圧下に該ポリイミドオリゴ
マーのガラス転移温度以上に加熱することを特徴とする
積層成形体の製造方法である。
本発明に於いては先ずポリアミド酸オリゴマーを合成す
る。
る。
ポリアミド酸オリゴマーは式(III)および式(■)
(III) (IV)〔式中Xは
前記式I、It中のXと同じ〕からなる群より選ばれた
テトラカルボン酸二無水物と、式(V)および式(V1
) (v) (V1)〔式中Yは前
記式I、 Il中のYと同じ〕からなる群より選ばれ
たジアミン化合物と無水マレイン酸を有機溶媒中で反応
させて得られる。
前記式I、It中のXと同じ〕からなる群より選ばれた
テトラカルボン酸二無水物と、式(V)および式(V1
) (v) (V1)〔式中Yは前
記式I、 Il中のYと同じ〕からなる群より選ばれ
たジアミン化合物と無水マレイン酸を有機溶媒中で反応
させて得られる。
この方法で使用されるテトラカルボン酸二無水物として
は、例えば無水ピロメリット酸、3.3′、4゜4′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エーテルニ= 水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)スルブイドニ無水物
、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無
水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタンニ
無水物などが挙げられ、特に好適なテトラカルボン酸二
無水物は無水ピロメリット酸および3.3; 4.4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物である。
は、例えば無水ピロメリット酸、3.3′、4゜4′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)エーテルニ= 水物、ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)スルブイドニ無水物
、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンニ無
水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタンニ
無水物などが挙げられ、特に好適なテトラカルボン酸二
無水物は無水ピロメリット酸および3.3; 4.4’
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物である。
これらのテトラカルボン酸二無水物は単独で、または2
種以上混合して用いられる。
種以上混合して用いられる。
使用するジアミン化合物としては、例えば1.3−ビス
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4.4’−ビス(
3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3゜3′−ジアミ
ノベンゾフェノン、3.4′−ジアミノベンゾフェノン
、3.3’−ジアミノジフェニルスルホン、3.4’−
ジアミノジフェニルスルホン、3.3’−ジアミノジフ
ェニルメタン、3,4′−ジアミノジフェニルメタン、
3.3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3.4’−
ジアミノジフェニルスルフィド、3゜3′−ジアミノジ
フェニルエーテル、3.4′−ジアミノジフェニルエー
テルなどが挙げられる。中でも特に好ましいジアミン化
合物は、1.3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ンである。
(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4.4’−ビス(
3−アミノフェノキシ)ビフェニル、3゜3′−ジアミ
ノベンゾフェノン、3.4′−ジアミノベンゾフェノン
、3.3’−ジアミノジフェニルスルホン、3.4’−
ジアミノジフェニルスルホン、3.3’−ジアミノジフ
ェニルメタン、3,4′−ジアミノジフェニルメタン、
3.3’−ジアミノジフェニルスルフィド、3.4’−
ジアミノジフェニルスルフィド、3゜3′−ジアミノジ
フェニルエーテル、3.4′−ジアミノジフェニルエー
テルなどが挙げられる。中でも特に好ましいジアミン化
合物は、1.3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼ
ンである。
これらのジアミン化合物は単独で、または2種以上混合
して用いられる。
して用いられる。
これらのテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の
組み合わせはいかなるものでも差し支えないが、テトラ
カルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物(以
下PMDAと略記する。)および/または3.3S 4
.4’−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、ジ
アミン化合物として1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン(以下APBと略記する。)の組み合わせ
は特に良好で、ここに得られたポリアミド酸オリゴマー
を用いた本発明の積層成形体は機械的物性、耐熱性が特
に良好である。
組み合わせはいかなるものでも差し支えないが、テトラ
カルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物(以
下PMDAと略記する。)および/または3.3S 4
.4’−ベンゾフエノンテトラカルボン酸二無水物、ジ
アミン化合物として1,3−ビス(3−アミノフェノキ
シ)ベンゼン(以下APBと略記する。)の組み合わせ
は特に良好で、ここに得られたポリアミド酸オリゴマー
を用いた本発明の積層成形体は機械的物性、耐熱性が特
に良好である。
ポリアミド酸オリゴマーの生成反応に於ける各モノマー
の仕込モル比は無水マレイン酸(以下MAAと略記する
。)2モルに対してジアミン化合物1.5〜11モル、
テトラカルボン酸二無水物0.5〜10モルが好適であ
る。
の仕込モル比は無水マレイン酸(以下MAAと略記する
。)2モルに対してジアミン化合物1.5〜11モル、
テトラカルボン酸二無水物0.5〜10モルが好適であ
る。
得られたポリアミド酸オリゴマーおよびポリイミドオリ
ゴマーの分子量は重量平均分子量(M w )で500
〜10,000さらに好ましくは800〜2.500で
ある。
ゴマーの分子量は重量平均分子量(M w )で500
〜10,000さらに好ましくは800〜2.500で
ある。
分子量が10.000以上のものは流動性が著しく低下
し、プリプレグシートの含浸用として用いるには不適当
である。
し、プリプレグシートの含浸用として用いるには不適当
である。
ポリアミド酸オリゴマーの生成反応は通常有機溶媒中で
実施する。この反応に用いる有機溶媒としては、例えば
N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミド、N、N−ジエチルアセトアミド、N、N−ジ
メチルメトキシアセトアミド、N−メチル−2−ピロリ
ドン、 1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N
−メチルカプロラクタム、 1.2−ジメトキシエタン
、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、l、2−ビス
(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス(2−(2−メ
トキシエトキシ)エチル)エーテル、テトラヒドロフラ
ン、 1.3−ジオキサン、 1.4−ジオキサン、ピ
リジン、ピコリン、ジメチルスルホキシド、ジメチルス
ルホン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミ
ドなどが挙げられる。またこれらの有機溶剤は単独でも
或いは2種以上混合して用いても差し支えない。
実施する。この反応に用いる有機溶媒としては、例えば
N、N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセ
トアミド、N、N−ジエチルアセトアミド、N、N−ジ
メチルメトキシアセトアミド、N−メチル−2−ピロリ
ドン、 1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N
−メチルカプロラクタム、 1.2−ジメトキシエタン
、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、l、2−ビス
(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス(2−(2−メ
トキシエトキシ)エチル)エーテル、テトラヒドロフラ
ン、 1.3−ジオキサン、 1.4−ジオキサン、ピ
リジン、ピコリン、ジメチルスルホキシド、ジメチルス
ルホン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミ
ドなどが挙げられる。またこれらの有機溶剤は単独でも
或いは2種以上混合して用いても差し支えない。
反応温度は通常(イ)℃以下、好ましくは50℃以下で
ある。
ある。
反応圧力は特に限定されず、常圧で十分実施できる。
反応時間は使用するテトラカルボン酸二無水物、ジアミ
ン化合物、溶媒の種類および反応温度により異なるが、
ポリアミド酸オリゴマーが生成するのに十分な時間であ
って、通常4〜24時間である。
ン化合物、溶媒の種類および反応温度により異なるが、
ポリアミド酸オリゴマーが生成するのに十分な時間であ
って、通常4〜24時間である。
このような反応により、下記式(1)で表わされるポリ
アミド酸オリゴマーが得られる。
アミド酸オリゴマーが得られる。
〔式中R1,R2及びnはすでにのべたとおりである。
〕
得られたポリアミド酸オリゴマー溶液は通常2〜60%
の樹脂分を含むものが、または溶液の粘度としてブルッ
クフィールド粘度計により測定した粘度で表わして10
〜so、oooセンチポイズの範囲であることが溶液の
取り扱い易さ、補強材への含浸のし易さの点で好ましい
。
の樹脂分を含むものが、または溶液の粘度としてブルッ
クフィールド粘度計により測定した粘度で表わして10
〜so、oooセンチポイズの範囲であることが溶液の
取り扱い易さ、補強材への含浸のし易さの点で好ましい
。
得られたポリアミド酸オリゴマーの重合数nは平均値で
0.5ないし10.好ましくは1ないし4である。平均
重合数nが0.5にみたない場合は溶融流動性は良いが
、得られる積層成形体の物性を著しく損なう。逆にnが
10をこえる場合は良好な流動性が得られない。
0.5ないし10.好ましくは1ないし4である。平均
重合数nが0.5にみたない場合は溶融流動性は良いが
、得られる積層成形体の物性を著しく損なう。逆にnが
10をこえる場合は良好な流動性が得られない。
次いで得られたポリアミド酸オリゴマー溶液を繊維状補
強材に含浸する。
強材に含浸する。
繊維状補強材としては炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポ
リアミド繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維などおよび
それらの織布、不織布が挙げられ、またこれらの繊維は
単独あるいは組合せて用いられる。
リアミド繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維などおよび
それらの織布、不織布が挙げられ、またこれらの繊維は
単独あるいは組合せて用いられる。
更に必要に応じて雲母、ケイ酸カルシウム、シリカ、ア
ルミナなどの他の補強材も前記繊維と組合せて用いるこ
ともできる。
ルミナなどの他の補強材も前記繊維と組合せて用いるこ
ともできる。
含浸方法は繊維状補強材をポリアミド酸オリゴマー溶液
に浸漬する方法が最も簡単であるが、勿論他の方法で含
浸させてもかまわない。含浸させる樹脂含量はプリプレ
グシート全体の20〜80 重1%であることが望まし
い。
に浸漬する方法が最も簡単であるが、勿論他の方法で含
浸させてもかまわない。含浸させる樹脂含量はプリプレ
グシート全体の20〜80 重1%であることが望まし
い。
本発明では、次に含浸させたポリアミド酸オリゴマーを
脱水イミド化する。脱水イミド化方法は次の2法が一般
的である。第1法は加熱脱水してイミド化する熱イミド
化方法であり、第2法は脱水イミド化剤を添加すること
によってイミド化する化学イミド化方法である。
脱水イミド化する。脱水イミド化方法は次の2法が一般
的である。第1法は加熱脱水してイミド化する熱イミド
化方法であり、第2法は脱水イミド化剤を添加すること
によってイミド化する化学イミド化方法である。
例えば第1法の熱イミド化方法は、含浸させたポリアミ
ド酸オリゴマーを100〜300℃で30分〜6時間加
熱脱水し、イミド化を完結させる方法である。
ド酸オリゴマーを100〜300℃で30分〜6時間加
熱脱水し、イミド化を完結させる方法である。
また第2法の化学イミド化方法は、含浸させたポリアミ
ド酸オリゴマーを脱水イミド化剤に浸漬する方法が最も
簡単である。脱水イミド化剤としては例えば無水酢酸、
無水プロピオン酸、無水イソ酪酸、無水酪酸から選ばれ
た単独かあるいは混合物を使用する。
ド酸オリゴマーを脱水イミド化剤に浸漬する方法が最も
簡単である。脱水イミド化剤としては例えば無水酢酸、
無水プロピオン酸、無水イソ酪酸、無水酪酸から選ばれ
た単独かあるいは混合物を使用する。
M水イミド化剤の量はポリアミド酸オリゴマーに存在す
るカルボキシル基に対して1当量以とを使用することが
好ましい。また脱水イミド化剤は有機溶剤で希釈して使
用しても差し支えない。なおイミド化触媒を同時に添加
することも可能で触媒例としてはトリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、α−ピ
コリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ルチジンのよう
な第3級アミン類が挙げられる。
るカルボキシル基に対して1当量以とを使用することが
好ましい。また脱水イミド化剤は有機溶剤で希釈して使
用しても差し支えない。なおイミド化触媒を同時に添加
することも可能で触媒例としてはトリメチルアミン、ト
リエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン、α−ピ
コリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ルチジンのよう
な第3級アミン類が挙げられる。
なおこの化学イミド化の際に溶媒を使用すると、プリプ
レグ中のポリアミド酸オリゴマー熔媒を抽出除去出来る
ので、より好ましい。大部分のイミド化が完了したプリ
プレグシートは更に加熱乾燥して溶媒、未反応のイミド
化剤、イミド化剤の反応物、イミド化触媒などの除去を
行なう。
レグ中のポリアミド酸オリゴマー熔媒を抽出除去出来る
ので、より好ましい。大部分のイミド化が完了したプリ
プレグシートは更に加熱乾燥して溶媒、未反応のイミド
化剤、イミド化剤の反応物、イミド化触媒などの除去を
行なう。
なお熱イミド化および/または化学イミド化したプリプ
レグシート中の揮発分は後の積層操作の際にブリスター
を発生する原因となるので、できるだけ除去しておくこ
とが好ましく、揮発分はプリプレグシート全体の10重
fi1%以下であることが望ましい。またポリイミドオ
リゴマー中に物性に大きな影響を及ぼさない範囲の未環
化のアミド酸基が残存していても何等差し支えない。
レグシート中の揮発分は後の積層操作の際にブリスター
を発生する原因となるので、できるだけ除去しておくこ
とが好ましく、揮発分はプリプレグシート全体の10重
fi1%以下であることが望ましい。またポリイミドオ
リゴマー中に物性に大きな影響を及ぼさない範囲の未環
化のアミド酸基が残存していても何等差し支えない。
本発明の積層成形体は前記のようにして得られたプリプ
レグシートを通常の方法により積層し、加圧下で、プリ
プレグシートに含まれるポリイミドオリゴマーのガラス
転移温度以上に加熱することにより得られる。前記した
方法により得られるプリプレグシートに含まれるポリイ
ミドオリゴマーのガラス転移温度は、例えばTMA法(
針浸入法)で得られる数値として通常50〜300℃の
範囲であり、加熱温度としては240〜360℃が好ま
しい。
レグシートを通常の方法により積層し、加圧下で、プリ
プレグシートに含まれるポリイミドオリゴマーのガラス
転移温度以上に加熱することにより得られる。前記した
方法により得られるプリプレグシートに含まれるポリイ
ミドオリゴマーのガラス転移温度は、例えばTMA法(
針浸入法)で得られる数値として通常50〜300℃の
範囲であり、加熱温度としては240〜360℃が好ま
しい。
加圧圧力は形状により異なるが1〜5QQ kg /
aa 2が望ましい。
aa 2が望ましい。
本発明のプリプレグシートは常温で室内での保存が可能
である。また、成形加工も容易で、熱プレス、オートク
レーブなどの通常の成形機を用いて所望の形状の成形物
を得ることができる。
である。また、成形加工も容易で、熱プレス、オートク
レーブなどの通常の成形機を用いて所望の形状の成形物
を得ることができる。
本発明を実施例および比較例により具体的に説明する。
実施例−1
(a)ポリアミド酸オリゴマーの製造
500+++、f四つロフラスコにN、N−ジメチルア
セトアミド 150.5g、 AP8 58.4 g
(0,20モル)を入れ、15℃、乾燥窒素気流下で
かきまぜながら、PMDA粉末27.25g (0,1
25モル)とMAA粉末14.7g (0,15モル)
を等量ずつ交互に5回に分けて添加した。添加に従って
溶液の粘度が増大する。添加終了後も更に4時間カミき
まぜて反応を終了させた。得られたポリアミド酸オリゴ
マー溶液の一部を水に滴下し、析出したポリアミド酸オ
リゴマー粉の分子量(ポリスチレン分子量換算値)を測
定した結果、重量平均分子量(MW)は620、数平均
分子量(Mn)は992であった。また平均重合数は1
.7であった。
セトアミド 150.5g、 AP8 58.4 g
(0,20モル)を入れ、15℃、乾燥窒素気流下で
かきまぜながら、PMDA粉末27.25g (0,1
25モル)とMAA粉末14.7g (0,15モル)
を等量ずつ交互に5回に分けて添加した。添加に従って
溶液の粘度が増大する。添加終了後も更に4時間カミき
まぜて反応を終了させた。得られたポリアミド酸オリゴ
マー溶液の一部を水に滴下し、析出したポリアミド酸オ
リゴマー粉の分子量(ポリスチレン分子量換算値)を測
定した結果、重量平均分子量(MW)は620、数平均
分子量(Mn)は992であった。また平均重合数は1
.7であった。
(b)プリプレグシートの製造
(a)で得られたポリアミド酸オリゴマー溶液をN。
N−ジメチルアセトアミドで、樹脂分が20重量%とな
るように希釈後、炭素繊維布(東邦ベスロン社製、ベス
サイトW−3121:8枚朱子織り、 400g/m2
)を浸漬した。
るように希釈後、炭素繊維布(東邦ベスロン社製、ベス
サイトW−3121:8枚朱子織り、 400g/m2
)を浸漬した。
得られた炭素繊維布は浸漬後風乾した。この操作を3回
行ないポリアミド酸オリゴマー含有プリプレグシートを
得た。得られたプリプレグシートを100℃で1時間、
150℃で1時間、180℃で1時間、220℃で3時
間加熱乾燥して揮発分の除去およびイミド化を行ない、
ポリイミドオリゴマー含有プリプレグシートを得た。プ
リプレグシート中の樹脂含量は40重量%であり、また
樹脂のガラス転移温度は116℃(TMAi針浸入法)
であった。
行ないポリアミド酸オリゴマー含有プリプレグシートを
得た。得られたプリプレグシートを100℃で1時間、
150℃で1時間、180℃で1時間、220℃で3時
間加熱乾燥して揮発分の除去およびイミド化を行ない、
ポリイミドオリゴマー含有プリプレグシートを得た。プ
リプレグシート中の樹脂含量は40重量%であり、また
樹脂のガラス転移温度は116℃(TMAi針浸入法)
であった。
(C1成形
(′b)で得られたプリプレグシートを4枚積層し圧縮
成形機にて300℃、13kg / cm 2で成形し
た。得られた成形体は厚さが1.51であり、また褐色
で強靭なものであった。
成形機にて300℃、13kg / cm 2で成形し
た。得られた成形体は厚さが1.51であり、また褐色
で強靭なものであった。
この成形体の引張強度は65kg / mm” (2
3℃、繊維方向)(ASTM D−638による。以
下同様。
3℃、繊維方向)(ASTM D−638による。以
下同様。
)、曲げ強度は96kg / mn2(23℃、繊維方
向)(ASTM D−790による。以下同様。)、
眉間剪断強度は6.7kg/mm2(23℃、繊維方向
) (AS T M D −2344による。以下
同様。)であった。
向)(ASTM D−790による。以下同様。)、
眉間剪断強度は6.7kg/mm2(23℃、繊維方向
) (AS T M D −2344による。以下
同様。)であった。
実施例−2
(a)ポリアミド酸オリゴマーの製造およびプリプレグ
シートの製造 実施例−1(a)と同一条件で重合を行ない、樹脂成分
が40重量%の淡褐色透明なポリアミド酸オリゴマー溶
液を得た。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液に無水
酢酸46g、l−リエチルアミン7.5g。
シートの製造 実施例−1(a)と同一条件で重合を行ない、樹脂成分
が40重量%の淡褐色透明なポリアミド酸オリゴマー溶
液を得た。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液に無水
酢酸46g、l−リエチルアミン7.5g。
N、N−ジメチルアセトアミド40gからなるイミド化
剤を添加、混合した。得られた溶液を炭素繊維布に塗布
しテフロン製ロールで圧着して含浸させた。得られたポ
リアミド酸オリゴマーおよびポリイミドオリゴマー含浸
プリプレグシートを100℃で1時間、150℃で30
分、180℃で30分、230℃で1時間乾燥してポリ
イミドオリゴマー含浸プリプレグシートを得た。樹脂の
ガラス転移温度は98℃であり、プリプレグシートの繊
維含有率は58容量%であった。
剤を添加、混合した。得られた溶液を炭素繊維布に塗布
しテフロン製ロールで圧着して含浸させた。得られたポ
リアミド酸オリゴマーおよびポリイミドオリゴマー含浸
プリプレグシートを100℃で1時間、150℃で30
分、180℃で30分、230℃で1時間乾燥してポリ
イミドオリゴマー含浸プリプレグシートを得た。樹脂の
ガラス転移温度は98℃であり、プリプレグシートの繊
維含有率は58容量%であった。
(b)成形
(a)で得られたプリプレグシートを4枚積層し、圧縮
成形機にて300℃、13kg / cs 2で成形し
た。
成形機にて300℃、13kg / cs 2で成形し
た。
得られた成形体は厚さが1.5mmであり、また褐色で
強靭なものであった。
強靭なものであった。
この成形体の引張強度は58kg / mm2(23℃
、繊維方向)、曲げ強度は83kg / mm” (
23℃、繊維方向)、眉間剪断強度は6−2kg/ m
n+” (23℃、繊維方向)であった。
、繊維方向)、曲げ強度は83kg / mm” (
23℃、繊維方向)、眉間剪断強度は6−2kg/ m
n+” (23℃、繊維方向)であった。
比較例−1
ialポリアミド酸オリゴマーの製造
500m 1四つ目フラスコにN、N−ジメチルアセト
アミド165.5g SA P B 5B、4g (0
,20モル)を入れ、15℃、乾燥窒素気流下でかきま
ぜながら、PMDA粉末27.25g (0,125モ
ル)とナジック酸無水物(エンド−ビシクロ(2,2,
1) −5−ヘプテン−2,3−ジ−カルボキシル酸無
水物)粉末24.6g (0,15モル)を等量ずつ交
互に5回に分けて添加した。添加に従って溶液の粘度が
増大する。添加終了後も更に4時間かきまぜて反応を終
了させた。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液は淡褐
色透明であった。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液
の一部を水に滴下し、析出したポリアミド酸オリゴマー
粉の分子量を測定した結果は重量平均分子量(Mw)
1780、数平均分子量(Mn)910であった。また
平均重合数は1.7であった。
アミド165.5g SA P B 5B、4g (0
,20モル)を入れ、15℃、乾燥窒素気流下でかきま
ぜながら、PMDA粉末27.25g (0,125モ
ル)とナジック酸無水物(エンド−ビシクロ(2,2,
1) −5−ヘプテン−2,3−ジ−カルボキシル酸無
水物)粉末24.6g (0,15モル)を等量ずつ交
互に5回に分けて添加した。添加に従って溶液の粘度が
増大する。添加終了後も更に4時間かきまぜて反応を終
了させた。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液は淡褐
色透明であった。得られたポリアミド酸オリゴマー溶液
の一部を水に滴下し、析出したポリアミド酸オリゴマー
粉の分子量を測定した結果は重量平均分子量(Mw)
1780、数平均分子量(Mn)910であった。また
平均重合数は1.7であった。
(blプリプレグシートの製造
(a)で得、られたポリアミド酸オリゴマー?8液を実
施例−1(b)と同様にしてポリイミドオリゴマー含浸
プリプレグシートを得た。プリプレグシート中の樹脂含
量は42重量%であり、ガラス転移温度は187℃であ
った。
施例−1(b)と同様にしてポリイミドオリゴマー含浸
プリプレグシートを得た。プリプレグシート中の樹脂含
量は42重量%であり、ガラス転移温度は187℃であ
った。
(C)成形
(b)で得られたプリプレグシートを4枚積層し、実施
例−1(C)と同様に成形し、厚さ1.5+uの成形体
を得た。
例−1(C)と同様に成形し、厚さ1.5+uの成形体
を得た。
この成形体の引張強度は44kg / mm2(23℃
、繊維方向)、曲げ強度は56kg / mm2(23
℃、繊維方向)、眉間剪断強度は3.6kg / mm
2(23℃、繊維方向)であり、実施例−1(C)に比
べ劣っていた。
、繊維方向)、曲げ強度は56kg / mm2(23
℃、繊維方向)、眉間剪断強度は3.6kg / mm
2(23℃、繊維方向)であり、実施例−1(C)に比
べ劣っていた。
実施例−3〜10および比較例2〜5
各種ジアミン化合物およびテトラカルボン酸二無水物を
用いて実施例−1(a)と同様の方法で重合を行ない、
更に実施例−1・(b)と同様にしてポリイミドオリゴ
マー含浸プリプレグシートを得た。得られたプリプレグ
シートを用いて実施例−1(c)と゛同様にして成形を
行ない表−1および表−2の結果を得た。
用いて実施例−1(a)と同様の方法で重合を行ない、
更に実施例−1・(b)と同様にしてポリイミドオリゴ
マー含浸プリプレグシートを得た。得られたプリプレグ
シートを用いて実施例−1(c)と゛同様にして成形を
行ない表−1および表−2の結果を得た。
本発明のポリイミドオリゴマー合浸プリプレグシートは
溶融流動性が優れ積層成形体の材料として好適である。
溶融流動性が優れ積層成形体の材料として好適である。
また本発明により製造されるポリイミドオリゴマー含浸
プリプレグシートに含まれるポリイミドオリゴマーはマ
レイミド末端基を有しているため250〜350℃でボ
ストキュアすることによりマレイミド末端基同士が反応
して、3次元構造を形成し、優れた耐熱性を示す。
プリプレグシートに含まれるポリイミドオリゴマーはマ
レイミド末端基を有しているため250〜350℃でボ
ストキュアすることによりマレイミド末端基同士が反応
して、3次元構造を形成し、優れた耐熱性を示す。
本発明は叙上の如く構成され、本発明によるときは、高
温時においても特に優れた強度を示す新規なプリプレグ
シート、およびこのプリプレグシートを用いた耐熱性に
優れた積層成形体を製造することができる。
温時においても特に優れた強度を示す新規なプリプレグ
シート、およびこのプリプレグシートを用いた耐熱性に
優れた積層成形体を製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I ) 〔式中R_1は▲数式、化学式、表等があります▼及び
▲数式、化学式、表等があります▼から成る 群より選ばれた基を表わし、Xは−CH_2−、▲数式
、化学式、表等があります▼、−O−、−S−、−SO
_2−、または芳香環同士の直接結合であり、R_2は
▲数式、化学式、表等があります▼及び▲数式、化学式
、表等があります▼から成る群より選ばれた基を 表わし、Yは−CH_2−、−C−、−O−、−S−、
−SO_2−、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、または芳香環同士
の直接結 合であり、nは平均値で0.5乃至10である。〕で表
わされるポリアミド酸オリゴマーの有機溶媒溶液を繊維
状補強材に含浸させた後、該ポリアミド酸オリゴマーを
熱イミド化及び/又は化学イミド化して実質 に式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼ (II) 〔式中R_1、R_2及びnは式( I )中のR_1、
R_2及びnと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなすことを特徴と
するプリプレグシートの製造方法。 2)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I ) 〔式中R_1は▲数式、化学式、表等があります▼及び
▲数式、化学式、表等があります▼から成る 群より選ばれた基を表わし、Xは−CH_2−、▲数式
、化学式、表等があります▼、−O−、−S−、−SO
_2−、または芳香環同士の直接結合であり、R_2は
▲数式、化学式、表等があります▼及び▲数式、化学式
、表等があります▼から成る群より選ばれた基を 表わし、Yは−CH_2−、▲数式、化学式、表等があ
ります▼、−O−、−S−、−SO_2−、▲数式、化
学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、または芳香環同士
の直接結 合であり、nは平均値で0.5乃至10である。〕で表
わされるポリアミド酸オリゴマーの有機溶媒溶液を繊維
状補強材に含浸させた後、該ポリアミド酸オリゴマーを
熱イミド化及び/又は化学イミド化して実質的に式(I
I) ▲数式、化学式、表等があります▼ (II) 〔式中R_1、R_2及びnは式( I )中のR_1、
R_2及びnと同一である。〕 で表わされるポリイミドオリゴマーとなして得られるプ
リプレグシートを積層し、加圧下に該ポリイミドオリゴ
マーのガラス転移温度以上に加熱することを特徴とする
積層成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12827485A JPS61287938A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | プリプレグシ−ト及び積層成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12827485A JPS61287938A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | プリプレグシ−ト及び積層成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287938A true JPS61287938A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH0546847B2 JPH0546847B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=14980774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12827485A Granted JPS61287938A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | プリプレグシ−ト及び積層成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61287938A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01131239A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 成形加工性良好なポリイミドの製造方法 |
| JPH01252634A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-10-09 | Toshiba Corp | ポリイミド樹脂及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0986726A (ja) * | 1995-09-21 | 1997-03-31 | Nec Corp | 用紙搬送位置補正装置 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP12827485A patent/JPS61287938A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01131239A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-24 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 成形加工性良好なポリイミドの製造方法 |
| JPH01252634A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-10-09 | Toshiba Corp | ポリイミド樹脂及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0546847B2 (ja) | 1993-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |