JPS63264351A - Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product - Google Patents

Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product

Info

Publication number
JPS63264351A
JPS63264351A JP9859587A JP9859587A JPS63264351A JP S63264351 A JPS63264351 A JP S63264351A JP 9859587 A JP9859587 A JP 9859587A JP 9859587 A JP9859587 A JP 9859587A JP S63264351 A JPS63264351 A JP S63264351A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
fiber
polyimide resin
interleaf
laminate molded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9859587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamamoto
新治 山本
Hideho Tanaka
秀穂 田中
Kazuyoshi Fujii
一良 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP9859587A priority Critical patent/JPS63264351A/en
Publication of JPS63264351A publication Critical patent/JPS63264351A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はインターリーフ含有繊維強化ポリイミド樹脂積
層成形体に関し、更に詳細にはポリイミドフィルムをイ
ンターリーフとして含有し、層間剪断強度、曲げ破壊強
度、曲げ破壊時のたわみ量が大きく耐熱性に優れ高強度
、高靭性を有する積層成形体に関するものであり航空機
、宇宙産業機器等に広く応用されるものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to an interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product, more specifically, it contains a polyimide film as an interleaf, and has excellent interlaminar shear strength, bending fracture strength, The present invention relates to a laminated molded product having a large amount of deflection at bending failure, excellent heat resistance, high strength, and high toughness, and is widely applied to aircraft, space industry equipment, etc.

(従来技術及びその問題点) 繊維強化エポキシ樹脂複合材料は、比強度、比弾性率が
大きいことから、スポーツ用品から航空機用構造材料ま
で幅広く使用されている。しかし、その耐熱性は不十分
であり樹脂の改質等が行なわれているが、満足のゆくも
のではない。一方、耐熱性の優れた樹脂としてはポリイ
ミド樹脂が知られており、複合材料のマトリックスとし
て用いることが、検討されている。しかし縮合型ポリイ
ミド樹脂は溶融温度も高く溶剤もほとんどなくエポキシ
樹脂と同じ取り扱いができない。このため付加型ポリイ
ミド樹脂を用いる方法が検討されているが、成形性は改
良されているものの、その反面得られる積層成形体の耐
熱性が著しく低下しポリイミド樹脂が持つ本来の特性を
十分生かし切れていない。このようなことから縮合型の
ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を基材に
含浸させた後これらを積層し、加熱、加圧しイミド化さ
せ積層体を製造する方法がとられている。しかしこの場
合、イミド化中に生成する水が積層体中に歿りボイドの
発生原因となり物性が低下する。これらの問題を解決す
るために特開昭61−98741号公報、同98742
号公報、同98744号公報、同235437号公報、
同250031号公報、同277441号公報、同27
7442号公報等に開示されている熱融着可能なポリイ
ミド樹脂を主成分として用いる方法がある。しかし、こ
れらの方法により得られた複合材料における積層間の接
着力は弱く層間剪断強度が著しく低くなり、曲げ破壊強
度、曲げ破壊時のたわみ量、引張り強度等も低下し実用
に供するのは困難である。
(Prior art and its problems) Fiber-reinforced epoxy resin composite materials have high specific strength and specific modulus, and are therefore widely used in everything from sporting goods to structural materials for aircraft. However, its heat resistance is insufficient, and although the resin has been modified, the results are not satisfactory. On the other hand, polyimide resin is known as a resin with excellent heat resistance, and its use as a matrix for composite materials is being considered. However, condensed polyimide resins have a high melting temperature, require almost no solvent, and cannot be handled in the same way as epoxy resins. For this reason, methods using addition-type polyimide resins have been considered, but although the moldability has been improved, the heat resistance of the resulting laminate molded products has significantly decreased, making it impossible to fully utilize the original properties of polyimide resins. Not yet. For this reason, a method has been adopted in which a base material is impregnated with polyamic acid, which is a precursor of a condensed polyimide resin, and then these are laminated, heated and pressurized to imidize, and a laminate is manufactured. However, in this case, water generated during imidization causes voids to occur in the laminate, resulting in a decrease in physical properties. In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-open No. 61-98741 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 98742
Publication No. 98744, Publication No. 235437,
Publication No. 250031, Publication No. 277441, Publication No. 27
There is a method using a heat-sealable polyimide resin as a main component, as disclosed in Japanese Patent No. 7442 and the like. However, in composite materials obtained by these methods, the adhesive strength between the laminated layers is weak and the interlaminar shear strength is significantly lower, and the bending fracture strength, amount of deflection at bending fracture, and tensile strength are also reduced, making it difficult to put them into practical use. It is.

(発明の目的) 本発明は、層間剪断強度、曲げ破壊強度等の機械強度が
優れ、しかも高い靭性を有する耐熱性に優れた繊維強化
ポリイミド樹脂積層成形体を提供することを目的とする
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product having excellent mechanical strength such as interlaminar shear strength and bending fracture strength, high toughness, and excellent heat resistance.

(発明の構成) 本発明は、マトリックスのガラス転υ点が250℃〜3
50℃である繊維強化ポリイミド樹脂層と、引張破断伸
びが90%以上であり且つガラス転穆点が250℃〜3
50tであるポリイミドフィルムから成るインターリー
フとが交互に積層された積層構造を有し、且つ繊維強化
ポリイミド樹脂層のポリイミドとインターリーフのポリ
イミドフィルムとが相互に熱融着されていることを特徴
とするインターリーフ含有ll!維強化ポリイミド樹脂
積層成形体に関する。
(Structure of the Invention) The present invention provides that the glass transition point of the matrix is 250°C to 3.
A fiber-reinforced polyimide resin layer having a temperature of 50°C, a tensile elongation at break of 90% or more, and a glass turning point of 250°C to 3.
It has a laminated structure in which interleaves made of 50t polyimide films are alternately laminated, and the polyimide of the fiber-reinforced polyimide resin layer and the polyimide film of the interleaf are heat-sealed to each other. Contains interleaf! The present invention relates to a fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product.

(発明の好適実施態様) 本発明のインターリーフ含有繊維強化ポリイミド樹脂積
層成形体は、複数の繊維強化ポリイミド樹脂プリプレグ
とポリイミドフィルムをインターリーフとして積層した
後、加熱圧着して得られる。本発明の好適実施態様とし
ては、まずフェニルテトラカルボン酸80モル%以上を
有するテトラカルボン酸成分と複数個のベンゼン環を有
する芳香族ジアミン類を80モル%以上含有するジアミ
ン成分とを有機極性溶媒中で重合しポリアミック酸溶液
を生成させる。次にこれを基材に含浸後、脱溶剤及びイ
ミド化し、得られたマトリックスのガラス転移点(二次
転移点)は250℃〜350℃であり熱融着可能な繊維
強化ポリイミド樹脂プリプレグと引張破断伸びが90%
以上でありガラス転移点が250℃〜350℃で且つ熱
融着可能なポリイミドフィルムとを接着剤層を介さずに
融着一体化させて得られるインターリ゛−フ含有taM
1強化ポリイミド樹脂積層成形体である。
(Preferred Embodiment of the Invention) The interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product of the present invention is obtained by laminating a plurality of fiber-reinforced polyimide resin prepregs and polyimide films as interleaves and then heat-pressing them. In a preferred embodiment of the present invention, first, a tetracarboxylic acid component containing 80 mol% or more of phenyltetracarboxylic acid and a diamine component containing 80 mol% or more of an aromatic diamine having a plurality of benzene rings are mixed in an organic polar solvent. The polyamic acid solution is polymerized in the polyamic acid solution. Next, after impregnating this into a base material, it is desolventized and imidized, and the glass transition point (secondary transition point) of the obtained matrix is 250°C to 350°C, and it can be bonded to a fiber-reinforced polyimide resin prepreg that can be heat-fused. Breaking elongation is 90%
An interleaf-containing taM obtained by fusing and integrating a heat-sealable polyimide film having a glass transition point of 250°C to 350°C and having the above properties without an adhesive layer.
1. This is a reinforced polyimide resin laminate molded product.

尚、引張破断伸びは、ASTM−D 882−64Tに
従い測定した値である。又、本発明における前記のガラ
ス転移点(二次転移点)とは高分子が分子のミクロブラ
ウン運動を凍結されてガラス状態に移行する温度であり
動的粘弾性測定や熱分析測定等によって測定することが
できる。又、本発明における熱融着とは、ガラス転移点
より高い温度に加熱した際、著しい分解を起さず、−且
つ加圧下に融合することを意味する。ここに述べるビフ
ェニルテトラカルボン酸類としては、3.3’ 、 4
.4’−ビフェニルテトラカルボン酸、その酸二無水物
、またはその酸の低級アルキルエステル、あるいは、2
,3.3’ 、4’−ビフェニルテトラカルボン酸、そ
の酸二無水物、またはその酸の低級アルキルエステル、
さらにはそわらの混合物を挙げることができる。
Note that the tensile elongation at break is a value measured according to ASTM-D 882-64T. In addition, the glass transition point (secondary transition point) in the present invention is the temperature at which a polymer freezes the molecular micro-Brownian motion and transitions to a glass state, and can be measured by dynamic viscoelasticity measurement, thermal analysis measurement, etc. can do. Furthermore, thermal fusion in the present invention means that when heated to a temperature higher than the glass transition point, significant decomposition does not occur, and fusion occurs under pressure. The biphenyltetracarboxylic acids mentioned here include 3.3', 4
.. 4'-biphenyltetracarboxylic acid, its dianhydride, or lower alkyl ester of the acid, or 2
, 3.3', 4'-biphenyltetracarboxylic acid, its acid dianhydride, or lower alkyl ester of that acid,
Further, a mixture of soft straw can be mentioned.

本発明ではビフェニルテトラカルボン酸類としては、3
.3’ 、 4.4’ −ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物単独、又は、2,3.3’ 、4’−ビフェニ
ルテトラカルボン酸二無水物単独、あるいは、これらの
混合物が適当である。特に3.3’ 、4 。
In the present invention, the biphenyltetracarboxylic acids include 3
.. 3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride alone, 2,3,3', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride alone, or a mixture thereof is suitable. Especially 3.3', 4.

4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物の単独又は
それらが80モル%以上含有されているビフェニルテト
ラカルボン酸類が使用されていると得られる積層成形体
の耐熱性、強度、及び後述するインターリーフとの接着
性などの点で最適である。
When biphenyltetracarboxylic acids containing 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride alone or 80 mol% or more are used, the heat resistance and strength of the resulting laminate molded product, and the interleaf described below It is optimal in terms of adhesive properties, etc.

また、この発明では、テトラカルボン酸成分として、前
記のビフェニルテトラカルボン酸類のほかに、他の芳香
族テトラカルボン酸類、例えば、ピロメリット酸類、ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸類、2.2−ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)メタン、ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)ホスフィンなどが、テトラカルボン酸
成分全量に対して約20モル%未満、特に10モル%未
満であれば、含有されていてもよい。
In addition to the above-mentioned biphenyltetracarboxylic acids, the present invention also uses other aromatic tetracarboxylic acids as the tetracarboxylic acid component, such as pyromellitic acids, benzophenonetetracarboxylic acids, 2,2-bis(3,
4-dicarboxyphenyl)propane, bis(3,4-
Dicarboxyphenyl)methane, bis(3,4-dicarboxyphenyl)phosphine, etc. may be contained in an amount less than about 20 mol%, particularly less than 10 mol%, based on the total amount of the tetracarboxylic acid component.

前記の複数個のベンゼン環を有する芳香族ジアミン類と
しては、例えば、4.4′ −ジアミノジフェニルエー
テル、 3.3’ −ジアミノジフェニルエーテル、3
.3′ −ジメチル−4,・4′ −ジアミノジフェニ
ルエーテル、3.3′−メトキシ−4,4′−ジアミノ
ジフェニルエーテルなどのジフェニルエーテル系ジアミ
ン、4.4′ −ジアミノジフェニルチオエーテル、 
3.3’ −ジアミノジフェニルチオエーテルなどのジ
フェニルチオエーテル系ジアミン、4.4’−ジアミノ
ベンゾフェノン、3,3′−ジアミノベンゾフエノンな
どのベンゾフェノン系ジアミン、4.4’ −ジアミノ
ジフェニルホスフィン、3.3′ −ジアミノジフェニ
ルホスフィンなどのジフェニルホスフィン系ジアミン、
4.4’−ジアミノジフェニルメタン、 3.3’ −
ジアミノジフェニルメタンなどのジフェニルメタン系ジ
アミンなどを挙げることができる。
Examples of the aromatic diamines having a plurality of benzene rings include 4.4'-diaminodiphenyl ether, 3.3'-diaminodiphenyl ether, 3.
.. 3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, diphenyl ether diamines such as 3,3'-methoxy-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylthioether,
3. Diphenylthioether diamines such as 3'-diaminodiphenylthioether, 4.4'-diaminobenzophenone, benzophenone diamines such as 3,3'-diaminobenzophenone, 4.4'-diaminodiphenylphosphine, 3.3 diphenylphosphine diamines such as ′-diaminodiphenylphosphine,
4.4'-diaminodiphenylmethane, 3.3'-
Examples include diphenylmethane diamines such as diaminodiphenylmethane.

この発明では、複数個のベンゼン環を有する芳香族ジア
ミン類としては、特に、4.4′  −ジアミノジフェ
ニルエーテル、3.3’ −ジアミノジフェニルエーテ
ルなどのジフェニルエーテル系ジアミン単独、または、
ジフェニルエーテル系ジアミン ゛60モル%以上、特
に80モル%以上と、他の複数個のベンゼン環を有する
芳香族ジアミン40モル%未満、特に20モル%未満と
の混合物を好適に挙げることができる。
In this invention, the aromatic diamines having a plurality of benzene rings are particularly diphenyl ether diamines alone such as 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, or
Preferred examples include a mixture of 60 mol% or more, especially 80 mol% or more of a diphenyl ether diamine and less than 40 mol%, especially less than 20 mol% of another aromatic diamine having a plurality of benzene rings.

また、この発明では、ジアミン成分としては、前記の複
数個のベンゼン環を有する芳香族ジアミン類のほかに、
他のジアミン類、例えば、0−1m−1p−フェニレン
ジアミンなどが、ジアミン成分の全量に対して約20モ
ル%未満、特に10モル%未満であれば、含有されてい
てもよい。
Further, in this invention, as the diamine component, in addition to the above-mentioned aromatic diamines having a plurality of benzene rings,
Other diamines, such as 0-1m-1p-phenylenediamine, may also be present, provided they are less than about 20 mol%, particularly less than 10 mol%, based on the total amount of diamine component.

上記のようなテトラカルボン酸類と芳香族ジアミン類と
は重合してポリアミック酸となるが、この重合は、通常
有機溶媒中で行なわれることが多い。すなわち上記両成
分を有機溶媒中に溶解した後、重合反応を行う。重合条
件として温度は0℃〜60℃、特に5℃〜50℃に維持
することが好ましく、時間は温度と目的とするポリアミ
ック酸の粘度に依存して決められる。この際、用いる有
機溶媒としては、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などのア
ミド系極性溶媒、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
ラクタムなどのラクタム話導体、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、テトラヒドロフ
ラン、1.4−ジオキサンなどの直鎖又は環状のエーテ
ル、ピリジン、ピコリン類などの含窒素異項環化合物、
ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホンなどのスルホ
キシド、スルホン化合物、テトラメチル尿素などの尿素
誘導体、ヘキサメチルホスホルアミドなどのリン酸アミ
ド誘導体などが挙げられる。またこれら有機溶媒は単独
でも或いは2 ?ffi以上混合して用いても差し支え
ない。
Tetracarboxylic acids and aromatic diamines as described above are polymerized to form polyamic acids, and this polymerization is usually carried out in an organic solvent. That is, after dissolving both of the above components in an organic solvent, a polymerization reaction is performed. As for polymerization conditions, the temperature is preferably maintained at 0°C to 60°C, particularly 5°C to 50°C, and the time is determined depending on the temperature and the viscosity of the desired polyamic acid. At this time, the organic solvents used include N,N-dimethylformamide, N,
Amide polar solvents such as N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylmethoxyacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1.3
-Dimethyl-2-imidazolidinone, lactam conductors such as N-methylcaprolactam, 1,2-dimethoxyethane, bis(2-methoxyethyl) ether, l,2-
linear or cyclic ethers such as bis(2-methoxyethoxy)ethane, tetrahydrofuran, and 1,4-dioxane; nitrogen-containing heterocyclic compounds such as pyridine and picolines;
Examples include sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and dimethyl sulfone, sulfone compounds, urea derivatives such as tetramethylurea, and phosphoric acid amide derivatives such as hexamethylphosphoramide. Moreover, these organic solvents can be used alone or in combination. There is no problem even if a mixture of ffi or more is used.

このようなポリアミック酸は、100℃〜350℃の温
度に加熱してイミド化されポリイミドとなる。尚、ポリ
アミック酸の溶液からの溶媒の除去とポリアミック酸の
イミド化への加熱は連続して行ってもよく又、溶媒除去
の後半とイミド化の前半とが重複して同時に行なわれて
もよい。こうして得られたポリイミドは、イミド化率9
0%以上であって、そのポリマーの対数粘度(50℃、
濃度; 0.5g/100 rnl溶媒、溶媒;p−ク
ロルフェノールで測定)が0.2〜7、特に0.3〜5
程度である。そしてそのガラス18点(二次転移点)は
、250℃〜350℃で、更には260℃〜340℃で
あることが好ましい。もし芳香族ポリイミドのガラス転
移点が250℃より低いと得られる積層成形体の耐熱性
が著しく低下し、350℃より高いと熱融着による成形
が困難となり好ましくない。
Such polyamic acid is heated to a temperature of 100° C. to 350° C. to be imidized and becomes polyimide. Note that the removal of the solvent from the polyamic acid solution and the heating for imidization of the polyamic acid may be performed continuously, or the latter half of solvent removal and the first half of imidization may be performed simultaneously. . The polyimide thus obtained has an imidization rate of 9
0% or more, and the logarithmic viscosity of the polymer (50°C,
Concentration; 0.5 g/100 rnl solvent, solvent; measured with p-chlorophenol) is 0.2-7, especially 0.3-5
That's about it. The glass 18 point (secondary transition point) is preferably 250°C to 350°C, more preferably 260°C to 340°C. If the glass transition point of the aromatic polyimide is lower than 250°C, the heat resistance of the resulting laminate molded product will be significantly lowered, and if it is higher than 350°C, molding by heat fusion will be difficult, which is not preferred.

本発明に使用される補強繊維としては、ガラス繊維、P
AN系カーボン繊維、ピッチ系カーボン繊維、アラミド
繊維、アルミナ繊維、シリコンカーバイド繊維、及び5
t−Ti−C−0繊維(チラノ繊維、宇部興産■製)、
並びにこれらの繊維の二種以上を併用することができる
The reinforcing fibers used in the present invention include glass fiber, P
AN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, aramid fiber, alumina fiber, silicon carbide fiber, and 5
t-Ti-C-0 fiber (Tyranno fiber, manufactured by Ube Industries),
Also, two or more of these fibers can be used in combination.

また、これらは一方向に引き揃えた形態として用いられ
る他に、織物として使用することもできる。そしてこれ
らの繊維は公知の表面処理、サイジング処理が施されて
もよい。
Moreover, in addition to being used in a form in which these materials are aligned in one direction, they can also be used as a woven fabric. These fibers may be subjected to known surface treatments and sizing treatments.

本発明におけるプリプレグには、以上の他に各種フィラ
ー、添加剤、顔料等が本発明の効果を損なわない程度に
添加されていても差し支えない。
In addition to the above, various fillers, additives, pigments, etc. may be added to the prepreg in the present invention to the extent that the effects of the present invention are not impaired.

次に、本発明の繊維強化ポリイミド樹脂プリプレグは、
上記のポリアミック酸溶液を基材に誉浸後溶媒を除去す
ると共にイミド化することにより得られる。ポリアミッ
ク酸溶液の濃度は、5〜30重量%、特に好ましくは、
10〜20重量%である。又、粘度〔30℃で測定した
回転粘度(ブルックフィールド型回転粘度計で測定)〕
は、0.1〜200ボイズ、さらに好ましくは0.5〜
150ポイズであり、特に好ましくは1〜100ボイズ
である。含浸方法に特に制限はなく、連続式でもバッチ
式でもよい。含浸温度は、0℃〜100℃、好ましくは
O℃〜50℃である。本発明におけるイミド化及び溶媒
の除去は、特に制限はないが、たとえば、150℃〜3
00℃のオーブン内で加熱することにより行なわれる。
Next, the fiber reinforced polyimide resin prepreg of the present invention is
It is obtained by immersing the above polyamic acid solution into a base material, then removing the solvent and imidizing the base material. The concentration of the polyamic acid solution is 5 to 30% by weight, particularly preferably
It is 10 to 20% by weight. Also, viscosity [rotational viscosity measured at 30°C (measured with a Brookfield rotational viscometer)]
is 0.1 to 200 voices, more preferably 0.5 to 200
It is 150 poise, particularly preferably 1 to 100 poise. There is no particular restriction on the impregnation method, and it may be a continuous method or a batch method. The impregnation temperature is 0°C to 100°C, preferably 0°C to 50°C. Imidization and solvent removal in the present invention are not particularly limited, but for example, from 150°C to 30°C.
This is done by heating in an oven at 00°C.

時間は、加熱パターンにより適宜法められる。又、上記
以外の方法として次のようなものがある。すなわち、上
記にようにして製造したポリアミック酸溶液を適当なイ
ミド化剤の存在下に150t:以下の温度でイミド環化
反応させて芳香族ポリイミドのフェノール系溶媒溶液を
調整するかあるいは、ビフェニルテトラカルボン酸類を
主成分とするテトラカルボン酸成分と、複数個のベンゼ
ン環を有する芳香族ジアミン類を主成分とする芳香族ジ
アミン成分とを、フェノール系溶媒(例えば、フェノー
ル、クレゾール、モノハロゲン化フェノール、モノハロ
ゲン化クレゾールなど)中、約150〜300℃の高温
で、一段で重合およびイミド化反応させて可溶性のポリ
イミドのフェノール系溶媒溶液をつくり、これを基材に
含浸した後溶媒を除去し繊維強化ポリイミド樹脂プリプ
レグを得る方法がある。
The time is determined as appropriate depending on the heating pattern. In addition, there are the following methods other than the above. That is, the polyamic acid solution produced as described above is subjected to an imide cyclization reaction in the presence of an appropriate imidizing agent at a temperature of 150 t or less to prepare a phenolic solvent solution of aromatic polyimide, or biphenyl tetra A tetracarboxylic acid component mainly composed of carboxylic acids and an aromatic diamine component mainly composed of aromatic diamines having multiple benzene rings are mixed in a phenolic solvent (e.g. phenol, cresol, monohalogenated phenol). , monohalogenated cresol, etc.) at a high temperature of approximately 150 to 300°C to create a solution of soluble polyimide in a phenolic solvent, which is impregnated into a base material, and then the solvent is removed. There is a method for obtaining fiber-reinforced polyimide resin prepreg.

本発明におけるインターリーフは、イミド骨格を有し、
引張り破断伸びが70%以上でありガラス転移点が25
0℃〜350℃で且つ熱融着可能なポリイミドフィルム
である。ガラス転移点が250℃〜350℃であり熱融
着可能なポリイミドフィルムのイミド骨格の構造式は、 II       II u などを例示することができるが、本発明では、さらに引
張り破断伸びが90%以上でなければならない。引張り
破断伸びが90%より小さいと本発明の目的である積層
成形体の靭性の向上が達成できないからである。このよ
うなポリイミドフィルムとしては、 で表わされるイミド骨格を有するポリイミドフィルム(
コービレックスR1宇部興産株式会社製)がある。
The interleaf in the present invention has an imide skeleton,
Tensile elongation at break is 70% or more and glass transition point is 25
It is a polyimide film that can be heat-sealed at 0°C to 350°C. Examples of the structural formula of the imide skeleton of a polyimide film having a glass transition point of 250°C to 350°C and which can be heat-sealed include II II u. Must. This is because if the tensile elongation at break is less than 90%, the objective of the present invention, which is to improve the toughness of the laminate molded product, cannot be achieved. As such a polyimide film, a polyimide film having an imide skeleton represented by (
Corbilex R1 (manufactured by Ube Industries, Ltd.) is available.

このようなフィルムは、たとえば特開昭50−1135
97号公報、同55−27326号公報、同55−28
822号公報、同55−65227号公報等に開示され
ている方法によって製造される。
Such a film is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-1135.
No. 97, No. 55-27326, No. 55-28
It is manufactured by the method disclosed in Japanese Patent No. 822, Japanese Patent No. 55-65227, and the like.

インターリーフのガラス転移点が250℃〜350℃の
範囲からはずれるとマトリックスのポリイミド樹脂との
接着性が十分でなく得られる積層成形体の物性が低下し
好ましくない。
If the glass transition point of the interleaf deviates from the range of 250 DEG C. to 350 DEG C., the adhesion to the polyimide resin of the matrix will be insufficient and the physical properties of the resulting laminate will deteriorate, which is not preferred.

ポリイミドフィルムの厚さは、好ましくは5〜40μm
1特に好ましくは10〜30μmである。5μmより薄
い場合、製造が難しく、経済的に不利である。又40μ
mより厚いと本発明の目的が達成されにくい。
The thickness of the polyimide film is preferably 5 to 40 μm
1, particularly preferably 10 to 30 μm. If it is thinner than 5 μm, it is difficult to manufacture and is economically disadvantageous. Also 40μ
If it is thicker than m, it is difficult to achieve the object of the present invention.

又、インターリーフの材料特性を改良する目的で、改質
剤として約40重量%以下の樹脂、ゴム類、ウィスカー
粉体、細断した繊維、又は強化剤をインターリーフに添
加したものも使用することができる。
In addition, for the purpose of improving the material properties of the interleaf, about 40% by weight or less of resins, rubbers, whisker powder, shredded fibers, or reinforcing agents may be added to the interleaf as a modifier. be able to.

又、ポリイミド樹脂とインターリーフとの接着性を向上
させるためにインターリーフの表面を処理(例えばコロ
ナ放電処理、マット加工あるいはシランカップリング剤
処理等)することも可能である。
Further, in order to improve the adhesion between the polyimide resin and the interleaf, it is also possible to treat the surface of the interleaf (for example, corona discharge treatment, matte processing, silane coupling agent treatment, etc.).

さらに、例えば、ポリイミドフィルムに多数の孔を穿け
たものをインターリーフとして用いると一層靭性が向上
する。
Furthermore, for example, if a polyimide film with a large number of holes is used as the interleaf, the toughness is further improved.

本発明のポリイミドフィルムは、二枚以上重ねて用いる
こともできる。次に以上の様にして得られた繊維強化ポ
リイミド樹脂プリプレグとインターリーフとして用いる
ポリイミドフィルムとを交互に複数枚積層し、ガラス転
移点より10℃〜200℃、好ましくは、20℃〜15
0t:高い接合温度で融着される。この温度では、マト
リックスのポリイミド樹脂とインターリーフが共に熱融
着する状態でなければならない。又圧力は、10〜80
0 Kg/cm2さらに好ましくは、30〜500にg
/cm2で、加圧時間は、0.1秒〜2時間、特に30
秒〜1.5時間、さらに好ましくは、1〜60分である
。このようにしてプリプレグとインターリーフが直接、
互いに接合され本発明の積層成形体(第1図)が製造さ
れる。本発明では、加熱、加圧は、熱プレス方式で行っ
てもよく、あるいは、複数のプリプレグ及びインターリ
ーフを、必要であれば予熱して連続的に供給し、押圧熱
ロールにより重ね合せて加熱・圧着とを同時に連続的に
行ってもよい。以下実施例では、マトリックスとインタ
ーリーフに用いたポリイミドフィルムは、同一組成のポ
リイミドを用いたが、必ずしも同一である必要はない。
Two or more polyimide films of the present invention can also be used in a stacked manner. Next, a plurality of sheets of the fiber-reinforced polyimide resin prepreg obtained as described above and a polyimide film used as an interleaf are alternately laminated to 10°C to 200°C, preferably 20°C to 15°C above the glass transition point.
0t: Welded at high bonding temperature. At this temperature, the matrix polyimide resin and the interleaf must be thermally fused together. Also, the pressure is 10 to 80
0 Kg/cm2 More preferably, 30 to 500 g
/cm2, and the pressurizing time is 0.1 seconds to 2 hours, especially 30
The time period is from seconds to 1.5 hours, more preferably from 1 to 60 minutes. In this way, the prepreg and interleaf can be directly
They are joined together to produce a laminate molded article (FIG. 1) of the present invention. In the present invention, heating and pressurization may be performed by a hot press method, or a plurality of prepregs and interleafs may be preheated if necessary and continuously supplied, and heated by stacking them with a pressing hot roll.・Crimping and bonding may be performed continuously at the same time. In the following examples, polyimide films of the same composition were used for the matrix and the interleaf, but they do not necessarily have to be the same.

(発明の効果) 本発明のインターリーフ含有繊維強化ポリイミド樹脂積
層成形体は、耐熱性及び層間剪断強度、曲げ破壊強度、
曲げ破壊時のたわみ量等の機械的特性が優れ、高い靭性
を有する。
(Effects of the invention) The interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product of the present invention has excellent heat resistance, interlaminar shear strength, bending fracture strength,
It has excellent mechanical properties such as the amount of deflection during bending and fracture, and has high toughness.

(本発明の実施例) 以下に実施例および比較例に示す諸物性の測定ン去を示
す。
(Examples of the present invention) Measurements of various physical properties shown in Examples and Comparative Examples are shown below.

(1)測定機:東洋ボールドウィン、テンシロンT (2)曲げテスト=3点曲げ法、スパン/厚さの比−を
40、クロスヘッド速度は2mm/分で行なった。温度
23℃、湿度 50%RH。
(1) Measuring machine: Toyo Baldwin, Tensilon T (2) Bending test = 3-point bending method, span/thickness ratio - 40, crosshead speed 2 mm/min. Temperature 23℃, humidity 50%RH.

(3)層間剪断強度ニジヨードビーム法によりスパン/
厚さの比を4、クロスヘッド速 度は2mm/分で行なった。温度23 ℃、湿度50%RH。
(3) Interlaminar shear strength Span /
The thickness ratio was 4 and the crosshead speed was 2 mm/min. Temperature: 23°C, humidity: 50% RH.

実施例 1 内容積5iの円筒重合槽に、3.3’ 、4.4 ’ 
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物294g(1モ
ル) 、4.4’−ジアミノジフェニルエーテル202
.2g (1モル)およびN−メチル−2−ピロリドン
1977gを入れた。この混合物を50℃の反応温度、
常圧下で、44時間攪拌して重合反応を行ない、対数粘
度が0.68 (30℃、0.5 g /10omp(
N−メチル−2−ピロリドン)の測定値〕の芳香族ポリ
アミック酸溶液を得た。次いで、この溶液を50℃に維
持しながら、減圧下(0,01気圧)に2時間放置して
遊離の水を蒸発させて除去し、水分の含有量が1.1重
量%(カー、ルフィッシャー滴定法による測定値)のポ
リアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液の濃
度は、20重量%であり、溶液粘度は48ボイズ(30
℃でブルックフィールド型回転粘度計で測定した回転粘
度)であった。この溶液をガラス織布(wE−tts−
to4、日東紡績■製、厚さ+ 0.10mm、重量:
 105g/m2、平織)に含浸させた後、加熱オーブ
ン中で、150℃で5分、200℃で7分、250℃で
9分そして最後に350℃で7分加熱し、溶媒を除去し
つつポリアミック酸をイミド化した。得られたポリイミ
ドプリプレグの1a碓の体積含有率は、60.5%であ
った。このプリプレグを90mmX260闘の大きさに
裁断した。又、ポリイミドフィルム(コービレックスR
1引張破断伸び=130%、厚さ=25μm、宇部興産
株式会社製)を同じ大ぎさに裁断した。次に、プリプレ
グ20枚と19枚のポリイミドフィルムを交互に積層し
た。この時プリプレグは、同一方向に積層した。次いで
、350℃、圧力300 Kg/cm2の下で1時間プ
レス成形した。加圧下、200℃まで冷却した後、放圧
し脱型した。
Example 1 A cylindrical polymerization tank with an internal volume of 5i, 3.3' and 4.4'
-Biphenyltetracarboxylic dianhydride 294g (1 mol), 4,4'-diaminodiphenyl ether 202
.. 2 g (1 mol) and 1977 g of N-methyl-2-pyrrolidone were charged. This mixture was heated to a reaction temperature of 50°C.
The polymerization reaction was carried out under normal pressure with stirring for 44 hours, and the logarithmic viscosity was 0.68 (30°C, 0.5 g/10 omp).
An aromatic polyamic acid solution was obtained. The solution was then left under reduced pressure (0.01 atm) for 2 hours while maintaining the temperature at 50°C to evaporate and remove free water, resulting in a water content of 1.1% by weight (Karl, Rue). A polyamic acid solution with a value measured by Fischer titration method was obtained. The concentration of this polyamic acid solution is 20% by weight, and the solution viscosity is 48 voids (30% by weight).
The rotational viscosity was measured with a Brookfield rotational viscometer at °C. This solution was applied to a glass woven cloth (wE-tts-
to4, made by Nitto Boseki ■, thickness + 0.10mm, weight:
105g/m2, plain weave) and then heated in a heated oven at 150℃ for 5 minutes, 200℃ for 7 minutes, 250℃ for 9 minutes and finally 350℃ for 7 minutes while removing the solvent. Polyamic acid was imidized. The volume content of 1a of the obtained polyimide prepreg was 60.5%. This prepreg was cut into a size of 90 mm x 260 mm. In addition, polyimide film (Corbilex R
1 tensile elongation at break = 130%, thickness = 25 μm, manufactured by Ube Industries, Ltd.) were cut to the same size. Next, 20 prepreg sheets and 19 polyimide films were alternately laminated. At this time, the prepregs were laminated in the same direction. Then, it was press-molded for 1 hour at 350° C. and under a pressure of 300 Kg/cm 2 . After cooling to 200° C. under pressure, the pressure was released and the mold was demolded.

得られた複合材料から長さ85aun、幅12 、7m
mの曲げ用試験片(1a維方向)と長さ28mm、幅1
2.7mmの眉間剪断用試験片<ta維力方向を切り出
した。これらの試験片を用い。曲げ破壊強度、曲げ破壊
時のたわみ量、層間剪断強度を測定した。結果を表1に
示す。    一 実施例 2 実施例1においてガラス繊布を炭素繊維布く東邦レーヨ
ン株式会社製 ベスファイト繊物W−3101、厚さ0
.25mm、重量200 gem”、平1Alt)に代
え、プリプレグを8枚と7枚のポリイミドフィルムを交
互に積層した以外は、実施例1と全く同様にして積層成
形体を成形し、物性を評価した。その結果を表1に示す
The resulting composite material has a length of 85 aun and a width of 12 and 7 m.
m bending test piece (1a fiber direction), length 28 mm, width 1
A 2.7 mm glabella shear test piece was cut out in the <ta fiber force direction. using these test pieces. The bending breaking strength, the amount of deflection at bending breaking, and the interlaminar shear strength were measured. The results are shown in Table 1. Example 2 In Example 1, the glass fiber cloth was replaced with carbon fiber cloth, Besphite fiber W-3101 manufactured by Toho Rayon Co., Ltd., thickness 0.
.. A laminate molded product was molded in exactly the same manner as in Example 1, except that 8 sheets of prepreg and 7 sheets of polyimide film were alternately laminated instead of 25 mm, weight 200 gem", flat 1 Alt), and the physical properties were evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例 1 インターリーフを全く用いなかった以外は、実施例1と
全く同様にして積層成形体を成形し、物性を評価した。
Comparative Example 1 A laminate molded product was molded in exactly the same manner as in Example 1 except that no interleaf was used, and the physical properties were evaluated.

その結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

比較例 2 インターリーフを全く用いなかった以外は、実施例2と
全く同様にして積層成形体を成形し、物性を評価した。
Comparative Example 2 A laminate was molded in exactly the same manner as in Example 2, except that no interleaf was used, and its physical properties were evaluated.

その結果を表1に示す。The results are shown in Table 1.

比較例 3 インターリーフとしてポリイミドフィルム(LARK−
TP Iフィルム、引張破断伸び:8.5%、厚さ12
5μm、三井東圧株式会社製)を用い、350℃、圧力
200 Kg/cm2の下で成形した以外は、実施例2
と全く同様にして積層成形体を得た後、物性を評価した
。その結果を表1に示す。
Comparative Example 3 Polyimide film (LARK-
TP I film, tensile elongation at break: 8.5%, thickness 12
Example 2 except that molding was performed at 350° C. and under a pressure of 200 Kg/cm
After obtaining a laminate molded product in exactly the same manner as above, the physical properties were evaluated. The results are shown in Table 1.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の積層成形体の断面図である。 lは繊維強化ポリイミド樹脂層、2はポリイミドフィル
ム(インターリーフ)を示す。
FIG. 1 is a sectional view of the laminate molded product of the present invention. 1 indicates a fiber-reinforced polyimide resin layer, and 2 indicates a polyimide film (interleaf).

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マトリックスのガラス転移点が250℃〜350
℃である繊維強化ポリイミド樹脂層と、引張破断伸びが
90%以上であり且つガラス転移点が250℃〜350
℃であるポリイミドフィルムから成るインターリーフと
が交互に積層された積層構造を有し、且つ繊維強化ポリ
イミド樹脂層のポリイミドとインターリーフのポリイミ
ドフィルムとが相互に熱融着されていることを特徴とす
るインターリーフ含有繊維強化ポリイミド樹脂積層成形
体。
(1) The glass transition point of the matrix is 250°C to 350°C
The fiber reinforced polyimide resin layer has a tensile elongation at break of 90% or more and a glass transition point of 250°C to 350°C.
It has a laminated structure in which interleaves made of polyimide films having a temperature of 100 °C are laminated alternately, and the polyimide of the fiber-reinforced polyimide resin layer and the polyimide film of the interleaves are heat-sealed to each other. Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product.
(2)前記積層構造は、熱融着可能な繊維強化ポリイミ
ド樹脂プリプレグと熱融着可能なポリイミドフィルムと
を交互に積層し、これを加熱圧着することにより製造さ
れたものである特許請求の範囲第1項記載の積層成形体
(2) The laminated structure is manufactured by alternately laminating heat-sealable fiber-reinforced polyimide resin prepregs and heat-sealable polyimide films and heat-pressing them. The laminate molded article according to item 1.
(3)繊維強化ポリイミド樹脂層のポリイミドが、ビフ
ェニルテトラカルボン酸成分を80モル%以上含有する
テトラカルボン酸成分と、複数個のベンゼン環を有する
芳香族ジアミンを80モル%以上含有するジアミン成分
とから誘導されたポリイミド樹脂である特許請求の範囲
第1項記載の積層成形体。
(3) The polyimide of the fiber-reinforced polyimide resin layer contains a tetracarboxylic acid component containing 80 mol% or more of a biphenyltetracarboxylic acid component and a diamine component containing 80 mol% or more of an aromatic diamine having a plurality of benzene rings. The laminate molded article according to claim 1, which is a polyimide resin derived from.
(4)インターリーフのポリイミドフィルムが下記式、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は▲数式、化学式、表等があります▼ の反復単位から成るポリイミドから成る特許請求の範囲
第1項記載の積層成形体。
(4) Interleaf's polyimide film has the following formula: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. The laminate molded product according to claim 1, which is made of a polyimide comprising repeating units of ▼.
JP9859587A 1987-04-23 1987-04-23 Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product Pending JPS63264351A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9859587A JPS63264351A (en) 1987-04-23 1987-04-23 Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9859587A JPS63264351A (en) 1987-04-23 1987-04-23 Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63264351A true JPS63264351A (en) 1988-11-01

Family

ID=14223985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9859587A Pending JPS63264351A (en) 1987-04-23 1987-04-23 Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63264351A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188174A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 東洋紡株式会社 Polyimide film layered body

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188174A1 (en) * 2016-04-28 2017-11-02 東洋紡株式会社 Polyimide film layered body
JPWO2017188174A1 (en) * 2016-04-28 2018-12-20 東洋紡株式会社 Polyimide film laminate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4133561B2 (en) Polyamic acid oligomers, polyimide oligomers, solution compositions, and fiber reinforced composite materials
US6222007B1 (en) Films, preimpregnated tapes and composites made from polyimide “Salt-like” Solutions
JP2009274284A (en) Heat-resistant sandwich panel comprising polyimide composite material and its method for manufacturing
CN101346413B (en) Two-stage cure polyimide oligomers
JPH0632854A (en) Composition of terminal-modified imide oligomer
JP5041271B2 (en) Heat curable solution composition and uncured resin composite
US12049545B2 (en) Uncured laminate, reinforcing fiber composite material, method for producing uncured laminate, and method for producing reinforcing fiber composite material
US5260412A (en) Terminal-modified imide oligomer composition
JPS63264351A (en) Interleaf-containing fiber-reinforced polyimide resin laminate molded product
JP2551849B2 (en) Terminally modified imide oligomer composition
JPH01139632A (en) Imide oligomer matrix prepreg
JP2886918B2 (en) Polyimide composite material
JPH0264157A (en) Terminal-modified imide oligomer composition
JPH07150042A (en) Resin composition, cured resin, prepreg and fiber reinforced plastic
JPH04211910A (en) Manufacturing method of fiber reinforced prepreg
JPH0552855B2 (en)
JPH07118625A (en) Heat-curable polyimide adhesive composition and bonding with same adhesive composition
JPH01138266A (en) Polyimide composite material
JP2597186B2 (en) Imide resin matrix composite
JPH0381342A (en) Prepreg manufacturing method
EP0371907A1 (en) Method for making a fiber reinforced crosslinked polyimide matrix composite article
JPS6225125A (en) Polyimide having heat fusibility and heat-resistant adhesive using said polyimide
JPH0546847B2 (en)
JPH0925470A (en) Heat resistant adhesive
JPH01247430A (en) Production of fiber-reinforced polyimide composite material