JPH0192271A - 熱可塑性樹脂プリプレグ用ポリエーテルイミドエマルジヨン - 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、新規な熱可塑性樹脂プリプレグ用ポリエーテ
ルイミドエマルジョンに関するものである。さらに詳し
くは、本発明は、繊維強化材料として好適な優れた生産
性を有すると共に、賦形性、耐熱性にも優れた熱可塑性
樹脂プリプレグ用ポリエーテルイミドエマルジョンに関
するものである。

（従来の技術及びその問題点） 近年、強化繊維を各種マトリックス樹脂により結合して
なる繊維強化材料は、その優れた特性、例えば、高強度
、高剛性、低比重、高耐疲労性などを有していることか
ら、幅広い用途が期待され、工業的に重要な材料として
注目されている。

一般に、これら繊維強化材料を得る場合、樹脂が繊維中
に均一に分散しやすく、柔軟で賦形性に優れていること
などのために、硬化以前の状態で、流動性に優れた熱硬
化性樹脂が、一般に使用されている。

しかしながら、これら熱硬化性樹脂の硬化反応には、一
般的に長時間（通常１時間以上２の高温加圧条件が必要
であり、生産性に問題がある。揮発性成分が発生し易く
、ボイド等が製品中に残るといった重大な欠点があり、
繊維強化材料の一般的な普及制限があった。

そこで、熱硬化性樹脂のかわりに、熱可塑性樹脂を用い
る試みがなされている（例えば、特開昭５８−２９６５
１号公報Ｊ０ しかしながら、これら繊維強化材料用に使用されている
マトリックス樹脂は、室温において剛性が高く、そのた
めに、単純に樹脂溶液を繊維に含没後脱溶媒したり、シ
ート状フィルムを熱溶融させ、繊維中に圧入分散させる
方法で得られたプリプレグは、室温の状態で剛性があり
、無理に曲げたりすると、繊維が切断したりして、賦形
性に乏しいもので、その使用に制限があった。

さらに１ポリエーテルイミド樹脂は、優れた機械物性、
耐熱性を持っているために、強化繊維と複合すれば、優
れた性能が期待されうるが、熱溶融時の粘度が高いため
に、一般的に知られているシート状フィルムを繊維中に
圧入分散させる方法は困難で、樹脂を溶媒に溶かして溶
液状とし、これを繊維中に分散させ、その後脱溶媒する
方法が容易であるがポリエーテルイミドの場合、溶液濃
度が２５重量％を越えると、極端に粘度が高くなったり
、極性溶媒を使用すると、衛生上、防災上では使用に大
幅な制限があり、一般的に普及するまでには至っていな
い。

（問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、繊維強化材料用としてのポリエーテルイ
ミド樹脂の使用方法の研究を鋭意重ねた結果、ポリエー
テルイミドに可塑剤が含有されてなるポリエーテルイミ
ドエマルジョンが、この目的に適合し得ることを見出し
、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ポリエーテルイミド１００重量部
に対し、可塑剤が０．１〜１０重量部含有されてなるこ
とを性徴とする熱可塑性樹脂プリプレグ用ポリエーテル
イミドエマルジョンである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に用いるポリエーテルイミドとは、下記一般式で
示す化学的に結合した単位よりなる化合物という。

Ｈ３ Ｂｒ　　　　　　　　　　　　　　　Ｂｒよりなる群か
ら選ばれた基を示し、（Ｘは−ＣｎＨ２Ｂ＋。

〇 −８−９−艮一、−０−および−８−の２価の基よりな
る群から選ばれた基を示し、ｍはＯまたは１を示し、ｎ
は１〜５の整数を示す。）Ｒ１は０１〜８のアルキル基
、芳香族炭化水素およびそのハロゲン化誘導体よりなる
群より選ばれた炭素原子数６〜２０を有する有機基より
なる群より選択した２側布機基を示す。〕 本発明に用いる可塑剤とは、ポリエーテルイミドの中に
存在できる液状物質のことを示し、ポリエーテルイミド
粒子同士の弱い接着作用を持っている。好ましくは、沸
点がθ℃〜１５０℃の性質を持っているものが良い。具
体的には、塩化メチレンにクロルベンゼンを加えたもの
がよい。

本発明では、これらの可塑剤が０．１〜ｌＯ重量部含有
されていることが必要である。その含有量が０．１重量
部未満であると、エマルジョン粒子同士の結合力が弱く
、粒子が繊維から脱落し易くなり、１０重量部以上では
、最低成膜温度が著しく低くなり、所望のものを得るこ
とが困難になる。

好ましくは０．５〜５重量部である。

本発明におけるポリエーテルイミドエマルジョンを得る
方法で得られるが、本発明ではどの製法においても得ら
れたエマルジョンが可塑剤を含有しておれば良い。

本発明でいう熱可塑性樹脂プリプレグとは、強化繊維、
例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、金属繊維
、アルミナ繊維、炭化珪素繊維等の繊維間に熱可塑性樹
脂が存在しているようなプリプレグを言う。

このプリプレグは、熱可塑性樹脂粒子同士が融着してい
ないものが柔軟性に富むために好ましい。

そして、このようなプリプレグは、エマルジョンの最低
成膜温度以下の温度で乾燥することによって得られる。

（発明の効果） 耐熱性、機械物性に優れたポリエーテルイミドを、本発
明記載のエマルジョンにすることにより、容易に柔軟性
に富んだ作業性の良好な熱可塑性プリプレグが得られる
。

（実施例〉 以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ ポリエーテルイミド２ｏ重量部全塩化メチレン４０重量
部、クロルベンゼン４０重量部に攪拌しながら溶解させ
た。つぎにこの溶液に乳化剤としテホリオキシエチレン
ノニルフェニルエーテ／ｌ／　３重量部を混ぜて均一と
し、これを檄しく攪拌しながら、水中に投じたら乳化し
てエマルジョンになった。ついで、このものを６０℃、
真空下で、水と塩化メチレン、クロルベンゼンを蒸発さ
せて濃縮した。

このエマルジョンを分析したところ、ポリエーテルイミ
ド１００重量部に対し、塩化メチレンとり四ルヘンゼン
が、合計２重量部含有されていることが判った。

つぎに、このエマルジョンを６０　℃で乾燥すせた所、
最低進展温度以下であり、成膜しないことが判り、この
エマルジョンを用いて、ポリアクリ四ニトリルを原料と
する炭素繊維が＜　３０００本束になって平織りされた
布をプリプレグとした。この際の乾燥温度は６０℃以下
になるようにした。

得られたプリプレグは、柔軟性があり、直径ｌＯ簡の円
柱に巻き付けたが、繊維の破断もなくスムーズに巻き付
けられる柔いプリプレグとなった。

樹脂粒子同士が融合していないプリプレグの製造に適し
たものと判った。

比較例１ 実施例１で得た凝縮以前の状態のエマルジョンを分析し
たところ、塩化メチレンとクロルベンゼンがポリマー１
００重量部に対して１００重量部含有していた。（混合
攪拌中に、蒸散したよりだ）このものの、最低造膜温度
は、５℃以下で、室温で乾燥させると、造膜してボイド
を生じたりして、樹脂粒子同士が融合していなく・プリ
プレグには適していないことが判った。

比較例２ 実施例１で得られた濃縮されたエマルジョンに水を注ぎ
足して、さらに６０℃真空下で蒸発させることを１０回
繰返した。得られたエマルジョンを分析したところ、塩
化メチレン、クロルベンゼンは、Ｏ，ＯＳ重量％以下で
あった。

そしてこのものの、最低造膜温度を調べたら、６０℃以
上であることがわかったので、６０℃で乾燥したプリプ
レグを得た。しかし、このプリプレグは粉末と繊維の密
着性が悪く、取扱中に粉末がボロボロこぼれるものであ
った。

特願出願人　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエーテルイミド１００重量部に対し、可塑剤が、０
   ．１〜１０重量部含有されてなることを特徴とする熱可
   塑性樹脂プリプレグ用ポリエーテルイミドエマルジョン