JP2011194796A - ポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体の製造方法及び積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱した後、熱可塑性樹脂シートをポリイミド発泡体に接合し、融着することを特徴とするポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体の製造方法。
【選択図】なし
Description
このような材料として、樹脂発泡体の表面に繊維強化樹脂シートを貼り付けた積層体が知られている。例えば、特許文献1には、連続した強化繊維を一方向に整列させ熱可塑性樹脂を含浸した1枚以上のプリプレグと樹脂発泡体とを多層に重ね合わせて溶融一体化した積層体が記載されている。
また、特許文献2には、流動制御されたエポキシ樹脂を重量比で約45%程度含有した炭素繊維強化複合材料を面板とし、ポリエーテルイミド樹脂の発泡材をコアとした複合サンドイッチ構造体が記載されている。
また、特許文献3には、X線機器用部材として、表皮材が剛性の高い繊維強化樹脂で構成され、芯材が表皮材よりも見かけ密度の小さい樹脂で構成され、さらに全体厚みを小さくした、剛性を保持したままで軽量性及びX線透過性に優れた繊維強化樹脂製サンドイッチパネルが記載されている。
しかし、特許文献1〜3に記載されている積層体はいずれも十分な耐熱性を実現できていない。
ポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体を得る方法としては、接着剤を使用して接合する方法又は積層させるポリイミド発泡体や熱可塑性樹脂シートの接合面に反応性基を導入して該反応性基により接合する方法が考えられるが、斯かる方法はいずれも工程が煩雑でコストが掛かるなどの問題がある。
「熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱した後、熱可塑性樹脂シートをポリイミド発泡体に接合し、融着することを特徴とするポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体の製造方法。」
本発明で用いられるポリイミド発泡体としては、芳香族ポリイミドによって形成されたポリイミド発泡体であることが好ましい。
斯かる芳香族ポリイミドとしては、特に制限されるものではないが、テトラカルボン酸成分が芳香族テトラカルボン酸類、ジアミン成分が芳香族ジアミンからなり、ガラス転移温度が250℃以上、好ましくは300℃以上、より好ましくは330℃以上、特に好ましくは350℃以上の実質的に芳香族ポリイミドによって形成されたものが好適である。ガラス転移温度が低いポリイミドを用いると、ポリイミド発泡体の密度が不均一になり、形状も歪んだものになるので好ましくない。
芳香族テトラカルボン酸類と芳香族ジアミン以外の少量成分を、例えば発泡成形時の可塑性を改良する目的で用いても構わないが、得られるポリイミドのガラス転移温度が前記値以下にならないようにすることが好ましい。前記少量成分を用いる場合、その使用量は、テトラカルボン酸成分及びジアミン成分中、それぞれ独立に、10モル%程度以下、好ましくは5モル%以下、より好ましくは2モル%以下である。
ここでテトラカルボン酸類とは、テトラカルボン酸、そのエステル化物、その無水化物などのポリイミドを形成し得るテトラカルボン酸及びその誘導体を意味する。
成形性などを考慮して用いられる少量成分としては、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン類などのビス(ジカルボキシフェニル)テトラメチルジシロキサン類や、シクロペンタンテトラカルボン酸類、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、3−メチル−4−シクロヘキセン−1,2,4,5−テトラカルボン酸などのシクロヘキサンテトラカルボン酸類などの脂肪族テトラカルボン酸類が挙げられる。
成形性などを考慮して用いられる少量成分としては、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルシランのようなジアミノシロキサンや、イソホロンジアミン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミンや、ヘキサメチレンジアミン、ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミンを挙げることができる。
発泡した状態の発泡体は非常に脆いので、直ちにオーブンなどを用いて加熱するのが好適である。加熱は、200℃程度から徐々に昇温(一応の目安として、100℃/10分程度の昇温速度)して行うのが好適である。最終的にはポリイミドのガラス転移温度+α(10〜100℃位)の温度にて5〜60分間、好適には10分間程度加熱する。
前記熱可塑性樹脂としては、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンナノチューブ、タルクなどの無機フィラーなどの強化材が配合された熱可塑性樹脂を用いることができる。
熱可塑性樹脂シートとして、ポリアミド樹脂によって形成されたシートを用いる場合には、該ポリアミド樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該ポリアミド樹脂の融点より10℃以上高い温度に加熱することが好ましく、より好ましくは該ポリアミド樹脂の融点より15〜85℃高い温度、さらに好ましくは該ポリアミド樹脂の融点より20〜80℃高い温度に加熱する。
熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面の加熱温度が、該熱可塑性樹脂の融点より低いと、熱可塑性樹脂シートをポリイミド発泡体に接合することができないか、接合することができても接合強度が低く好ましくない。また、熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面の加熱温度が高過ぎると、熱可塑性樹脂の熱劣化を促進し好ましくない。
熱可塑性樹脂シートとポリイミド発泡体との接合、融着は、例えば、ポリイミド発泡体への接合面を前記温度に加熱した熱可塑性樹脂シートを、ポリイミド発泡体に重ね合わせ、空圧、油圧、水圧などを用いて、好ましくは0.1〜10MPa、より好ましくは1〜7MPaの圧力で加圧し、冷却することにより行うことができる。熱可塑性樹脂シートとポリイミド発泡体との接合、融着の際、ポリイミド発泡体は、加熱しておいてもよく、加熱しておかなくてもよいが、ポリイミド発泡体を加熱しておく場合は、熱可塑性樹脂シートの該熱可塑性樹脂の融点程度に加熱しておくのが好ましい。
(ポリイミド発泡体の密度の測定)
ASTM D 3574 TEST Aに準拠して測定した。
(熱可塑性樹脂の示差熱分析の発熱ピーク温度の測定)
差動型示差熱天秤(TG−DTA)を用い、雰囲気:窒素、温度:常温〜300℃、昇温速度:20℃/分により測定した。
(積層体の接合状態の評価)
積層体を目視で観察して、ポリイミド発泡体の融着不良による著しい浮きがなく、融着部のポリイミド発泡体を手で軽く引っ張っても剥がれないものを○、融着部のポリイミド発泡体の一部が剥がれるものを△、融着部のポリイミド発泡体が容易に剥がれるものを×とした。
(積層体の接合強度の評価)
積層体を万能型引張試験機を用いて、ポリイミド発泡体及び熱可塑性樹脂シートの各両端を掴んで1mm/minの速度で引張り、融着部以外のポリイミド発泡体から破壊したものを○、融着部の一部を含むポリイミド発泡体から破壊したものを△、融着部から破壊したものを×とした。
(積層体の断熱性の評価)
卓上式熱板の温度設定を熱可塑性樹脂シートの該熱可塑性樹脂の融点温度に設定し、積層体を、ポリイミド発泡体側を熱板に向けて熱板に載せる。3分間放置後、熱板上で積層体の熱可塑性樹脂シートを触って、軟化や変化をしなかったものを○、軟化したものを△、変形したものを×とした。
(積層体の耐熱性の評価)
積層体を熱風式乾燥機に入れ、150℃の空気中に500時間暴露し、著しい変形や剥離がないかを調べた。剥離や変形がなかったものを○、部分的に変形や剥離したものを△、全体が変形や剥離したものを×とした。
1m3 のジャケット仕様の攪拌機付反応槽に、55.519kgの2,3,3',4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と15.201kgの3,3’,4,4' −ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物と139.7kgのメタノールとを仕込み、反応槽内を窒素置換した後、ジャケット内を90℃の温水を循環させて加熱し、反応液が90℃になってから90分間還流してエステル化反応を行った。その後、反応液を30℃以下まで冷却した後、反応液に25.052kgのp−フェニレンジアミンと0.628kgの1,3−ビス(3- アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンとを添加した。更に2.892kgの1 ,2- ジメチルイミダゾールを添加し、撹拌して反応液を均一な溶液にした。次いで、スプレードライヤーを使用し、前記反応液を乾燥温度が50℃以下となるように噴霧量を調整しながら乾燥して、発泡ポリイミド前駆体の乾燥粉を得た。次いで、この発泡ポリイミド前駆体乾燥粉の2kgを280mmφ×100mmtの型枠に充填し、プレス機で加圧してグリーン体を圧縮成形した。得られたグリーン体は460mm×厚み25mmの寸法であった。このグリーン体をマイクロ波照射装置に入れ、出力15kwで7.5分間マイクロ波を照射し、発泡ポリイミド前駆体発泡物を得、これを200℃に昇温されたオーブン中に投入し380℃まで昇温した後、室温まで冷却し、これを100mm×100mm×厚み5mmの大きさに切り出し、ポリイミド発泡体を得た。得られたポリイミド発泡体は緻密で均一な発泡体であり、密度は7.5kg/m3 あった。
ポリイミド発泡体として、参考例で得られたポリイミド発泡体を用い、熱可塑性樹脂シートとして、100mm×100mm×厚み5mmのポリアミド6からなるシートを用いた。該ポリアミド6の融点は220℃であった。
ポリアミド6からなるシートのポリイミド発泡体への接合面を240℃に加熱し、これを、220℃に加熱しておいたポリイミド発泡体に重ね合わせ、0.5MPaの圧力で加圧し、冷却して、ポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとが融着した積層体を得た。
得られた積層体についての接合状態、接合強度、断熱性及び耐熱性の評価結果を下記表1に示す。
実施例1において、熱可塑性樹脂シートを形成する熱可塑性樹脂の種類及び該シートの接合面の温度を下記表1に示すとおり変更した以外は、実施例1と同様にして、積層体をそれぞれ得た。
得られた各積層体についての接合状態、接合強度、断熱性及び耐熱性の評価結果を下記表1に示す。
宇部興産機械(株)製型締め力350トンの射出成形機を用い、金型温度80℃設定で板状成形品の金型の中に参考例で得られたポリイミド発泡体を入れて、260℃で可塑化したポリアミド6(30%ガラス繊維強化品)を射出プレス法で射出成形した。ポリイミド発泡体とポリアミド6は一体に貼合せた状態になったが、ポリイミド発泡体が射出成形時の射出圧力で圧縮されて潰れてしまい、ポリイミド発泡体の断熱性が著しく損なわれた積層体しか得られなかった。
Claims (9)
- ポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体の製造方法であって、熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該熱可塑性樹脂の融点以上に加熱した後、熱可塑性樹脂シートをポリイミド発泡体に接合し、融着することを特徴とするポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体の製造方法。
- 熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該熱可塑性樹脂の融点より5℃以上高い温度に加熱する請求項1記載の積層体の製造方法。
- 熱可塑性樹脂シートが、ポリアミド樹脂によって形成されたものである請求項1又は2記載の積層体の製造方法。
- ポリアミド樹脂が、ポリアミド6又はポリアミド66である請求項3記載の積層体の製造方法。
- ポリアミド樹脂によって形成された熱可塑性樹脂シートのポリイミド発泡体への接合面を、該ポリアミド樹脂の融点より10℃以上高い温度に加熱する請求項3又は4記載の積層体の製造方法。
- ポリイミド発泡体が、芳香族ポリイミドによって形成されたものである請求項1〜5の何れかに記載の積層体の製造方法。
- 芳香族ポリイミドが、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、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−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、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、及び2,6−ジアミノピリジンからなる群から選択された少なくとも一つの芳香族ジアミンを主成分とするジアミン成分とからなるものである請求項6記載の積層体の製造方法。
- 芳香族ポリイミドが、下記化学式(1)で示される反復単位からなるものである請求項6記載の積層体の製造方法。
- 請求項1〜8の何れかに記載の積層体の製造方法により製造された、ポリイミド発泡体と熱可塑性樹脂シートとの積層体。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013015370A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 宇部興産株式会社 | 積層体及びそれを用いた断熱材 |
WO2016085984A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Polymer Technologies, Inc. | Foam insulation with thermoformable film coating and process for manufacture |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07178859A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 積層体及びその製造方法 |
JP2664091B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1997-10-15 | レイケム・リミテッド | 積層ポリマーシート |
JP2000319442A (ja) * | 1999-05-13 | 2000-11-21 | Ube Ind Ltd | 多孔質絶縁材料およびその積層体 |
JP2007090588A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Ube Ind Ltd | 多層発泡体 |
JP2009012205A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Tosoh Corp | 複合体及び複合体の製造方法 |
JP2009061783A (ja) * | 2008-10-29 | 2009-03-26 | Mitsui Chemicals Inc | ポリイミド金属積層板 |
JP2009269372A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Toyobo Co Ltd | 金属貼りポリイミド積層板およびプリント配線板 |
JP2010006628A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Ube Ind Ltd | 炭素多孔体及びその製造方法 |
-
2010
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2664091B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1997-10-15 | レイケム・リミテッド | 積層ポリマーシート |
JPH07178859A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 積層体及びその製造方法 |
JP2000319442A (ja) * | 1999-05-13 | 2000-11-21 | Ube Ind Ltd | 多孔質絶縁材料およびその積層体 |
JP2007090588A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Ube Ind Ltd | 多層発泡体 |
JP2009012205A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Tosoh Corp | 複合体及び複合体の製造方法 |
JP2009269372A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Toyobo Co Ltd | 金属貼りポリイミド積層板およびプリント配線板 |
JP2010006628A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Ube Ind Ltd | 炭素多孔体及びその製造方法 |
JP2009061783A (ja) * | 2008-10-29 | 2009-03-26 | Mitsui Chemicals Inc | ポリイミド金属積層板 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013015370A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | 宇部興産株式会社 | 積層体及びそれを用いた断熱材 |
JPWO2013015370A1 (ja) * | 2011-07-28 | 2015-02-23 | 宇部興産株式会社 | 積層体及びそれを用いた断熱材 |
WO2016085984A1 (en) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Polymer Technologies, Inc. | Foam insulation with thermoformable film coating and process for manufacture |
US10589455B2 (en) | 2014-11-25 | 2020-03-17 | Polymer Technologies, Inc. | Foam insulation with thermoformable film coating and process for manufacture |
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