JPS631536A - ポリエ−テル芳香族ケトンよりなる新規構造部材 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はポリエーテル芳香族ケトンを主要成分とする新
規構造部材に関するものである．（従来の技術） 近年、高機能性樹脂が、金属に比し、軽いという特性に
加えて、金属材料には見られない耐腐蝕性、絶縁性等を
存する為、従来金属材料の使用が一般的であった各種の
構造部材、例えば電気、電子機器、機械、自動車、航空
機等のフレームや駆動個所、或いは土木建築材料等に頻
繁に使用されるようになってきた． 高機能性樹脂には、各種のエンジニアリングプラスチッ
クが使用されているが、なかでもポリエーテル芳香族ケ
トンは機械的特性、熱的特性にすぐれた非品質の熱可塑
性樹脂であり、この樹脂を基材とする構造部材の開発が
各種行われていた．構造部材とは通常の成形方法では成
形困難なもの、例えば厚板、大容量の部材、複雑な形状
をした部材等を示し、これ等は一般には各部品を寄せ集
めて接着層を介して成り立っているものである。

例えば厚板を製造する場合、通常の成型方法、例えば射
出成型、押出成型等により成型しうる厚みのものを成型
し、然る後、これを積層し、接着刑を介して所望する厚
みの仮をえる如きものである．このように部品と接着材
を使用することにより任意の構造を有する部材が製造で
きる． 従来、ポリエーテル芳香族ケトンよりかかる｛Ｒ造部材
を製造するには、ポリエーテル号香族ケトンよりなる部
品を用いて、加熱融着、超音波融着によるか、または接
着しようとする面に材料を一部溶解する溶媒を介して接
合する方法等があった．加熱融着では形状の複雑なもの
の接合は不可能であり、超音波融着では厚物の接合がで
きなかった。

また溶媒を使用する接合法では残留溶媒による界面の劣
化、例えばクランク、接着強度の低下、外観変化が問題
となっていた． さらには、エボキシ系接着材を使用する方法も試みられ
ている．エボキシ系接着剤は無溶媒型、あるいは常温硬
化型または加熱硬化型等各種のものがある為、接着方法
が容易となり、厚吻および形状の複雑なものの接合が可
能となったが、しかしこの場合にも接合後の強度が十分
でなく、耐水性、耐熱水性等に問題があり、実用に供せ
られるに至っていなかった． （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的はポリエーテル芳香族ケトンを主要成分と
する構造部材において、新しいポリエステル系接着剤に
より接合した新規構造部材を提供することにある． （問題点を解決するための手段） 本発明者らは前記目的を達成する為に、種々検討した結
果、本発明を完成するに至ったものである． すなわち、本発明の購造部材は、 （ｉ）数平均分子量が３０００〜２００００のポリエス
テル樹脂１００重景部に対して （　ｉｉ　）ポリイソシアネート５〜２５重量部を配合
してなる接着剤により接合したポリエーテル芳香族ケト
ンを主要成分とする新規構造部材である． 本発明でいうポリエーテル芳香族ケトンとは、代表的に
は各種ビスフェノールのジアルカリ金属塩と２個のハロ
ゲン原子がオルト位又はパラ位、好ましくはバラ位の一
〇〇一により、また場合により一〇〇一の一部がーＳ　
Ｏ　ｚ−により置き換えられて活性化されている芳香族
ジハライドとを、例えば溶剤として芳香族スルホンの存
在下でＮ縮合反応させることにより得られる重合体であ
る。代？的な例としては、例えば次の構造式からなるも
のが挙げられる．但し、〔−φ一〕はパラフエニレン基
を示す． 〔一φ−０−φ−Ｃｏ一φ−０−）． 例えばＩＣ１社、商品名、ＰＥＥＫ 尚、反復単位（１）の他に以下の反復単位を含ませるこ
ともできる． （一φ一人−φ−０−φ一ＣＯ−φ−０−）ｎ〔−φ−
０−φ−ＳＯ■−φ−Ｏ−〕．（但し、式中人は直接結
合、酸素、硫黄、−ＳＯ！−一ＣＯ−または二価の炭化
水素基を示し、亜単位−Ｃ−■一の酸素原子は基Ｑまた
はＱ′に対しオルト位またはパラ位にあり、Ｑ及びｄは
同一又は異なる−ＣＯ−または−ＳＯｆ−であり、Ａｒ
′は二価の芳香族基であり、そしてｍは０、１，２、ま
たは３である．これらの熱可塑性ポリエーテル芳香族ケ
トンは、例えば特開昭５０−２７８９７号公的、特開昭
５１−１１９７９７号公報、特開昭５２−３８０００号
公報、特開昭５４−９０２９６号公報、特公昭５５−２
３５７４号公報、特公昭５６−２０９１号公報などに記
載の方法によって製造することができ、少なくともこれ
らの１種または２種以上の混合物が用いられる． 本発明で言うポリエステル樹脂は、芳香族多価カルポン
酸又はその低級アルキルエステル、脂肪族多価カルボン
酸と多価アルコールを原料とする縮合反応することによ
って得られる数平均分子量が３０００〜２００００の樹
脂である．本発明で言う数平均分子量とは、ゲルパーメ
ーションクロマトグラフによるボリスチレン換算値によ
る測定結果を言う．数平均分子景が３０００より小さい
時は、接着荊の可撓性が悪い．又数平均分子量が２００
００より大きい時は、取扱い樹脂粘度が高くて塗布作業
性等が悪く、本発明の接着剤としては使用出来ない． 前記芳香族多価カルボン酸又はその低級アルキルエステ
ルとは、従来ポリエステル樹脂に通常用いられる公知の
ものでよく、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、フ
タル酸．無水フタル酸、ナフタレンジカルポン酸、無水
トリメリット酸又はこれらと低級アルコール例えばメタ
ノール、エタノール等によりエステル化した化合物が挙
げられ、これらの１種類又は２種以上が併用される。又
脂肪族多価カルボン酸としては、例えばコハク酸、アジ
ピン酸、アゼライン酸、セバチン酸等の化合物が挙げら
れる．又多価アルコールとしては、例えば、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペ
ンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリ
コール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタ
ン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、
これらの１種又は２種以上が併用される．このような上
記酸成分と多価アルコールを共重合させたポリエステル
が使用出来るが、好ましくは、アセトン、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、トルエン
、キシロール等の芳香族系溶剤、セロソルブアセテート
、エチルセロソルブ、プチルセロソルブ等のセロソルプ
系溶剤、トリクロルエチレン、四塩化炭素のような通常
用いられる有機溶剤の単独又は混合溶剤に溶解するポリ
エステル樹脂が好ましい。

更に具体例を上げればイソフタル酸２０〜４０モルχ、
テレフタル酸２０〜４０モルχ、アジピン酸２０〜６０
モルχを含有する酸成分と、エチレングリコール、ぶオ
ペンチルグリコール、ヘキサンジオール、トリメチロー
ルプロパン等の１種又は２種以上よりなるグリコール成
分よりなるポリエステル樹脂、又はテレフタル酸３０〜
６０モルχ、コハク酸、アジピン酸若しくはセハチン酸
を４０〜７０モルχを含有する酸成分と、エチレングリ
コール、ネオベンチルグリコール、トリメチロールプロ
パン等の１種又は２種以上よりなるグリコール成分より
なるポリエステル樹脂等が有る． 本発明で言うポリイソシアネートとしては、２．６−ト
リレンジイソシアネート、２．４−　トリレンジイソシ
アネート系、ジフエニルメタン−４，４゛−ジイソシア
ネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート
系等の各種イソシアネートの草独または活性水素化合物
と反応させたブレボリマーが使用される．特に作業性、
耐熱性等の点からジフェニルメタン−４．４“−ジイソ
シアネート系、ポリメチレンポリフェニルボリイソシア
ネート系が好ましい． 本発明における接着剤は以上のように耐熱性、接着性、
可撓性にすぐれたものであるが、通常接着剤に使用され
るシランカソプリング剤、界面活性剤、消泡剤等の添加
剤、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム等の難燃性
無機フィラー、シリカ、アルミナなどのフィラーを本発
明の効果を妨げない範囲で混合使用することが出来る。

本発明による新規構造部材はポリエーテル芳香族ケトン
により通常公知の成型方法、例えば圧縮成型、移送成型
、射出成型、押出成型等により任意の形状を有する部品
を製造し、この部品を２個以上寄せ集めて、所望する構
造部材になるようにした後、各接着面に接着剤を用いて
接合させる。

前述した接若則は各部品の表面に１０〜１００μの厚み
で塗布し、次いで接着面同志を重ね合わせ、常圧好まし
くは１．０κｇ／一以上１００Ｋｇ／ｃｄ以下の圧力を
かけて常温下１０分以上、場合によっては数日間この状
態で保つか、あるいは接着したものを３０℃以上２００
℃以下の温度に保ってもよい。この場合接着時間は常温
の場合に比べて大幅に短縮されるので、作．業時間が問
題になる場合には加熱処理するとよい． ポリエーテル芳香族ケトンよりなる部品はポリエーテル
芳香族ケトン車独でなくてもよく、場合によってはポリ
エーテル芳香族ケトンに通常公知の充てん材、例えば無
機粉末、硝子繊維、炭素繊維、チタン酸カリウム繊維等
を含有してもよい。

また新規構造部材を製造する場合目的とする用途によっ
てはポリエーテル芳香族ケトンを主要成分とする部品に
一部他の材料、例えば、ポリアリレート、ポリエーテル
イミド、ポリサルホン等に代表されるガラス転移点１５
０℃以上の非晶質ボリマーや、ポリフェニレンサルファ
イド等に代表されるガラス転移点５０℃以上の結晶賞ポ
リマーよりなる部品を併用してもよい． 〔実施例〕 以下実施例により本発明を更に具体的に説明する．なお
、実施例及び比較例で「部」又は「％」は特記する以外
はそれぞれ重量部、重量％を意味する． 製造例 本例はポリエステルの製造例である． ＩＷ拌機、凝縮器および温度計を備えた反応器にテレフ
タル酸ジメチル０．５モル部、イソフタル酸０．５モル
部、アジピンＭ　Ｏ．３モル部、ネオペンチルグリコー
ル０．５モル部、１，６−ヘキサンジオール０．３モル
部、エチレングリコール０．４モル部、トリメチロール
プロパン０．１モル部及びジブチルチンオキサイドを上
記原料の合計１００部に対して０．１部仕込み、まず１
６０℃まで昇温して以後１６０℃〜２６０℃まで徐々に
昇温さ廿、脱メタノール反応及び脱水反応を行うことに
より縮合をすすめ、脱水量が少なくなった時、更に真空
下縮合をすすめ、数平均分子ｔｓｏｏｏのポリエステル
樹脂ｌを得た．このポリエステルをトルエン／シクロへ
キサノン／セロソルブアセテート＝　Ｔｏ／２０／１０
よりなる混合溶剤に溶解させて使用に供した． 以下樹脂ｌと同様にして表１に示した樹脂組成でポリエ
ステルを得た． 実施例−１〜４ 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン樹脂ＰＥＥＫ４５０
Ｇ（ＩＣｒ社製）を使用し、型締力７５ｔｏｎの射出成
型機により、成型温度３８０℃で１５０　Ｘ　１５０　
Ｘ　３ｍｍの平手反を製造した． 表２の配合に従って各原料を室温にて混合して接着剤を
調整し、この平坂の重ね合わせ面に乾燥後の厚みが１５
μ〜２０μになるように塗布し、８０℃のオープン中で
５分間乾燥させた．次いで平板１０枚を重ね合わせ、１
００゛Ｃ　ＩＯＫｇ／ｃａｔの圧力で３時間接着させ、
厚み３０ＩＩＩＩＩ＋の構造部材をえた．この構造部材
を１００℃の熱水中にｌＯ日間浸ｌ責して接着状況の変
化を観察した． 結果を表３に示す． ＊施例−５ 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン樹脂ＰＥＥＫ４５０
ＧＬ２０（ｒｃＩ社製、硝子繊維２０χ含有）を使用し
、型締力７５　ｔｏｎの射出成型機により、成型温度４
００℃で１５０　Ｘ　１５０　Ｘ　３＋ｗｓの平板を製
造した．この平板を、実施例−１と同様の方法で接着し
て厚み３０ＩＩＩＩｍの構造部材を得た．実施例−１と
同様に熱水侵涜テスト後の状況変化を観察した．結果を
表３に示す。

比較例−１〜３ 熱可塑性ポリエーテル芳香族ケトン樹脂ＰＥＥＫ４５０
Ｇ（ＩＣ１社製）を使用し、型締力７５　ｔｏｎの射出
成型機により、成型温度３８０℃で１５０　Ｘ　１５０
　Ｘ　３ｍｍの平板を１８！造した． 表２の配合に従って各原料を室温にて混合して接着剤を
調整し、この平板の重ね合わせ面に乾燥後の厚みが１５
μ〜２０μになるように塗布し、８０℃のオープン中で
５分間乾燥させた．次いで平＋ｆｆｌＯ枚を過疎ね合わ
せ１００℃ＬＱＫｇ／ｃａｔの圧力で３時間接着させ、
厚み３０ｍｍの構造部材をえた．この構造部材を１００
℃の熱水中に１０日間浸漬して接着状況の変化を竃察し
た． 結果を表３に示す． （発明の効果） 本発明による構造部材は機械的特性、熱的特性に加え、
ｉｔ？ｔ！．水性においても格段の効果を有しており、
その工業的利用価値は極めて大きい。

表２ Ｑり　傘固型分で表示 林三井東圧化学Ｑの商品名　有効闇α＝加〜３１．５ポ
リメチレンボリフエニルポリイソシアネート系―婢三井
東圧化学ａの商品名　トリレンジイソシアネートとトリ
メチロールプロパンの反応勿 有効℃α−１１〜１℃、不揮発分７５χ手続ネ甫正占印
発） 昭和６２年３月ａ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｉ）数平均分子量が３０００〜２００００のポリエス
   テル樹脂１００重量部に対して （ｉｉ）ポリイソシアネート５〜２５重量部を配合して
   なる接着剤により接合したポリエーテル芳香族ケトンを
   主要成分とする新規構造部材。