JPH0369373B2 - - Google Patents

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JPH0369373B2
JPH0369373B2 JP1371486A JP1371486A JPH0369373B2 JP H0369373 B2 JPH0369373 B2 JP H0369373B2 JP 1371486 A JP1371486 A JP 1371486A JP 1371486 A JP1371486 A JP 1371486A JP H0369373 B2 JPH0369373 B2 JP H0369373B2
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JP
Japan
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aromatic polyamide
wholly aromatic
group
surface layer
novel composite
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JP1371486A
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Japanese (ja)
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JPS62172037A (en
Inventor
Tetsuo Kato
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP1371486A priority Critical patent/JPS62172037A/en
Publication of JPS62172037A publication Critical patent/JPS62172037A/en
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、新規な複合構造の全芳香族ポリアミ
ド成形物およびその製造方法に関する。さらに詳
しくは、全芳香族ポリアミド成形物表面にエポキ
シ基等の官能基を持つ化合物を含む層を有する表
面変性全芳香族ポリアミド成形物およびその製造
方法に関するものであり、表面特性の改善された
全芳香族ポリアミド成形物、例えば、マトリツク
ス樹脂との接着性の向上した全芳香族ポリアミド
繊維、または接着剤との接着性の向上した芳香族
ポリアミドフイルムまたはシート、およびそれら
の製造方法を提供するものである。 (従来の技術) 従来、全芳香族ポリアミド繊維はその高い比強
度、比弾性率、優れた耐熱性を有することから、
ゴム、熱硬化性、熱可塑性樹脂に添加され、その
樹脂組成物の力学的性質、耐熱性等の向上が検討
されている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、かかる性能を有する全芳香族ポ
リアミド繊維から成る繊維強化樹脂複合材では、
全芳香族ポリアミド繊維とマトリツクス樹脂との
接着性が悪く、また、該繊維のマトリツクス樹脂
中への分散性が悪いため、良好な力学的性質を示
さない。 同様に、ゴム補強に該繊維を用いる場合におい
ても、レゾルシン−ホルマリン−ラテツクス
(RFL)との接着性が悪く、一旦エポキシ樹脂で
コーテイングした後、RFL処理する方法他が提
案されているが、これでも全芳香族ポリアミド繊
維とエポキシ樹脂界面の接着は、上記の繊維強化
樹脂複合材におけると同様に十分とは言えない。 全芳香族ポリアミドフイルムやその他の成形品
においても同様に、ワニスや接着剤等との接着性
が十分ではない問題を有する。 かかる欠点を解消するために、これまで種々の
検討がなされている。例えば、プラズマを用いる
方法では、良い接着性を示すものもあるが、これ
らの方法では再現性、均一性などの点で工業的に
は問題があると考えられる。一方、化学処理によ
り該全芳香族ポリアミド成形物表面に形成された
エポキシ基とマトリツクス樹脂との化学結合力に
よつて、接着性を向上させた例もあるが(特開昭
57−195136号公報、同59−74157号公報および同
59−184234号公報)、これらの方法による接着性
の向上は、必ずしも満足できるものではなかつた
り、全芳香族ポリアミドの反応活性の低さの故
に、厳しい反応条件を必要とし、結果として成形
物の高次構造を破壊したり、分子鎖の裂断を惹起
して成形物の機械的性能を低下させることが多
く、または高価な薬品を必要とし、コスト面での
圧迫が大である等の欠点があつた。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意研
究の結果、全芳香族ポリアミド成形物の表面層の
みを特別な方法で膨潤させた後、エポキシ基等の
官能基を有する化合物で処理し、該全芳香族ポリ
アミド成形物の表面にエポキシ基等の官能基を有
する化合物を含む層を形成させることにより、該
全芳香族ポリアミド成形物とマトリツクス樹脂と
の接着性が改善されることを見い出し、本発明に
到達した。 すなわち、本発明の目的は、一般式 −NH−Ar1−NH−CO−Ar2−CO−および/
または−NH−Ar3−CO−なる繰返し単位(式
中、Ar1、Ar2、Ar3はそれぞれ独立に二価の芳香
族環性基を表わす)よりなる全芳香族ポリアミド
成形物であつて、その表面に、エポキシ基、ブロ
ツクドイソシアネート基、アミノ基、ヒドロキシ
アリール基、不飽和結合基より成る群から選ばれ
た1種または2種以上の官能基を持つ化合物(以
下、エポキシ基等を持つ化合物と略記することが
ある)を含有する層を有することを特徴とする新
規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物の提供
により達成され、この成形物は、一般式 −NH−Ar1−NH−CO−Ar2−CO−および/
または−NH−Ar3−CO−なる繰返し単位(式
中、Ar1、Ar2、Ar3はそれぞれ独立に二価の芳香
族環性基を表わす)よりなる全芳香族ポリアミド
成形物の表面層のアミド基を、ジムシルアルカリ
金属によりアルキル金属化し、次いで、該アルキ
ル金属化全芳香族ポリアミドを膨潤させる能力を
有する溶剤中で、エポキシ基、ブロツクドイソシ
アネート基、アミノ基、ヒドロキシアリール基、
不飽和結合基より成る群から選ばれた1種または
2種以上の官能基を持つ化合物を該成形物の表面
層に含浸させることにより製造できる。 本発明に用いられる全芳香族ポリアミドとは、
アミド結合の少くとも85モル%以上が芳香族環性
ジアミン、芳香族環性ジカルボン酸成分より得ら
れるものである。その構造例としては、ポリパラ
ベンズアミド、ポリパラフエニレンテレフタルア
ミド、ポリ−4,4′−ジアミノベンズアニリドテ
レフタルアミド、ポリパラフエニレン−2,6−
ナフタリツクアミド、コポリパラフエニレン/
4,4′(3,3′−ジメチルビフエニレン)−テレフ
タルアミド、コポリパラフエニレン/2,5−ピ
リジレン−テレフタルアミド、ポリオルソフエニ
レンフタルアミド、ポリメタフエニレンフタルア
ミド、ポリパラフエニレンフタルアミド、ポリオ
ルソフエニレンイソフタルアミド、ポリメタフエ
ニレンイソフタルアミド、ポリパラフエニレンイ
ソフタルアミド、ポリオルソフエニレンテレフタ
ルアミド、ポリメタフエニレンテレフタルアミ
ド、ポリ−1,5−ナフタレンフタルアミド、ポ
リ−4,4′−ジフエニレン−オルソ−フタルアミ
ド、ポリ−4,4′−ジフエニレンイソフタルアミ
ド、ポリ−1,4−ナフタレンフタルアミド、ポ
リ−1,4−ナフタレンイソフタルアミド、ポリ
−1,5−ナフタレンイソフタルアミド等、およ
びこれらの芳香族ジアミンのベンゼン核の一部を
ハロゲンで置換した化合物、さらには、これらの
芳香族ジアミンのベンゼン核の一部をピペラジ
ン、2,5−ジメチルピペラジン、2,5−ジエ
チルピペラジンで置換した化合物等に代表される
脂環式アミンを含む芳香族ポリアミド、または芳
香族ジアミンが3,3′−オキシジフエニレンジア
ミン、3,4′−オキシジフエニレンジアミン等の
エーテル基、アルキル基、−S−、−SO2−、
(Industrial Application Field) The present invention relates to a novel composite-structure wholly aromatic polyamide molded product and a method for producing the same. More specifically, it relates to a surface-modified wholly aromatic polyamide molded article having a layer containing a compound having a functional group such as an epoxy group on the surface of the wholly aromatic polyamide molded article, and a method for producing the same. The present invention provides aromatic polyamide molded products, such as fully aromatic polyamide fibers with improved adhesion to matrix resins, or aromatic polyamide films or sheets with improved adhesion to adhesives, and methods for producing them. be. (Prior art) Conventionally, fully aromatic polyamide fibers have high specific strength, specific modulus, and excellent heat resistance.
It is being added to rubber, thermosetting, and thermoplastic resins to improve the mechanical properties, heat resistance, etc. of the resin compositions. (Problems to be Solved by the Invention) However, in a fiber-reinforced resin composite material made of wholly aromatic polyamide fibers having such performance,
Since the adhesion between the wholly aromatic polyamide fiber and the matrix resin is poor, and the fiber is poorly dispersible in the matrix resin, it does not exhibit good mechanical properties. Similarly, when using this fiber for rubber reinforcement, it has poor adhesion to resorcinol-formalin-latex (RFL), and methods have been proposed in which it is coated with epoxy resin and then treated with RFL. However, the adhesion between the wholly aromatic polyamide fiber and the epoxy resin interface cannot be said to be sufficient as in the above-mentioned fiber-reinforced resin composite material. Similarly, wholly aromatic polyamide films and other molded products have the problem of insufficient adhesion with varnishes, adhesives, and the like. Various studies have been made to overcome these drawbacks. For example, some methods using plasma show good adhesion, but these methods are considered to have industrial problems in terms of reproducibility, uniformity, and the like. On the other hand, there are examples of improved adhesion due to the chemical bonding force between the epoxy groups formed on the surface of the fully aromatic polyamide molded product through chemical treatment and the matrix resin (Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 57-195136, No. 59-74157 and
59-184234), the improvement of adhesion by these methods is not necessarily satisfactory, and due to the low reaction activity of wholly aromatic polyamides, severe reaction conditions are required, resulting in poor quality of molded products. Disadvantages include the destruction of higher-order structures and the cleavage of molecular chains, which often reduce the mechanical performance of molded products, or the need for expensive chemicals, which creates significant cost pressure. It was hot. (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive research and found that after swelling only the surface layer of a wholly aromatic polyamide molded product using a special method, epoxy groups etc. By treating the wholly aromatic polyamide molded product with a compound having a functional group of 1 to form a layer containing a compound having a functional group such as an epoxy group on the surface of the fully aromatic polyamide molded product, the relationship between the fully aromatic polyamide molded product and the matrix resin is It was discovered that the adhesiveness was improved, and the present invention was achieved. That is, the object of the present invention is to provide the general formula -NH- Ar1 -NH-CO- Ar2 -CO- and/or
or -NH- Ar3 -CO- (in the formula, Ar1 , Ar2 , and Ar3 each independently represent a divalent aromatic cyclic group), which is a wholly aromatic polyamide molded product. , a compound having on its surface one or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group, a blocked isocyanate group, an amino group, a hydroxyaryl group, and an unsaturated bonding group (hereinafter referred to as an epoxy group, etc.). This has been achieved by providing a wholly aromatic polyamide molded product with a novel composite structure characterized by having a layer containing a compound having the general formula -NH-Ar 1 - NH−CO−Ar 2 −CO− and/
or a surface layer of a wholly aromatic polyamide molded product consisting of a repeating unit of -NH-Ar 3 -CO- (in the formula, Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 each independently represent a divalent aromatic cyclic group) The amide group of is alkyl metalated with a dimsyl alkali metal, and then, in a solvent capable of swelling the alkyl metalated wholly aromatic polyamide, an epoxy group, a blocked isocyanate group, an amino group, a hydroxyaryl group,
It can be produced by impregnating the surface layer of the molded article with a compound having one or more functional groups selected from the group consisting of unsaturated bond groups. The fully aromatic polyamide used in the present invention is
At least 85 mol% or more of the amide bond is obtained from an aromatic cyclic diamine or an aromatic cyclic dicarboxylic acid component. Examples of its structure include polyparabenzamide, polyparaphenylene terephthalamide, poly-4,4'-diaminobenzanilide terephthalamide, polyparaphenylene-2,6-
naphthalitukuamide, copolyparaphenylene/
4,4'(3,3'-dimethylbiphenylene)-terephthalamide, copolyparaphenylene/2,5-pyridylene-terephthalamide, polyorthophenylene phthalamide, polymetaphenylene phthalamide, polyparaphenylene Nylene phthalamide, polyorthophenylene isophthalamide, polymetaphenylene isophthalamide, polyparaphenylene isophthalamide, polyorthophenylene terephthalamide, polymetaphenylene terephthalamide, poly-1,5-naphthalene phthalamide, poly -4,4'-diphenylene-ortho-phthalamide, poly-4,4'-diphenylene isophthalamide, poly-1,4-naphthalene phthalamide, poly-1,4-naphthalene isophthalamide, poly-1,5 - Naphthalene isophthalamide, etc., and compounds in which part of the benzene nucleus of these aromatic diamines is substituted with halogen; , aromatic polyamide containing an alicyclic amine, such as a compound substituted with 5-diethylpiperazine, or where the aromatic diamine is 3,3'-oxydiphenylenediamine, 3,4'-oxydiphenylenediamine Ether groups, alkyl groups, -S-, -SO 2 -, etc.

【式】−NH−等の基により結合された2個 のフエニル基を含む芳香族ポリアミド、または上
述の芳香族ポリアミドのコポリマー、たとえば、
ポリ−3,3′−オキシジフエニレンテレフタルア
ミド/ポリパラフエニレンテレフタルアミド共重
合体、ポリ−3,4′−オキシジフエニレンテレフ
タルアミド/ポリパラフエニレンテレフタルアミ
ド共重合体等を挙げることができる。 これらの全芳香族ポリアミドの製造法は、本発
明を実施する上で制限されるものではなく、たと
えば、該当するジアミンおよび酸クロライドか
ら、特公昭35−14399号公報等で知られる低温溶
液重合法により容易に製造できる。 本発明に用いる全芳香族ポリアミド成形物と
は、以下の成形物を意味し、種々の形態、例え
ば、フイラメント、織物、編物、スフ、紡績糸、
フアイブリツド、パルプ、フイルム、シート、粉
末などの形で利用可能である。特に繊維または織
物の形で使用されるとき、その効果が最もよく発
揮される。 本発明の成形物の製造法としては、公知の方法
が用いられ、例えば、繊維の製造においては、有
機溶剤に可溶のものは、上記公報記載の如く慣用
の湿式または乾式紡糸法、または特公昭42−815
号公報の方法で製造できるが、特に重要な全芳香
族ポリアミドは、二価の芳香族基の80モル%がパ
ラ位(ナフタレン基においては、1,4−、1,
5−、2,6−位)で結合する芳香族基、中んず
くパラフエニレン基よりなるものであり、これら
の繊維は、特公昭50−12485号、特公昭50−12006
号、特開昭47−39458号等の各公報に記載の方法
により、さらに高モンジユラス繊維は、特公昭50
−12484号、特公昭50−13365号、特開昭47−
43419号等の各公報に記載の方法により製造でき
る。因に市販のものとしては、デユポン社のケブ
ラー29およびケブラー49(いずれもデユポン社商
標で、ポリパラフエニレンテレフタルアミド繊維
といわれる)がある。 また、特別な全芳香族ポリアミドとしては、ポ
リパラフエニレンテレフタルアミドのパラフエニ
レンジアミン成分の数十モル%を3,4′−ジアミ
ノジフエニルエーテルに置き換えたものがあり、
特公昭54−43612号公報他にしたがつて製造でき
る。 また、例えばフイルムの製造法としては、特公
昭56−45421号、特公昭57−17886号、特公昭57−
35088号、特公昭59−5407号、特開昭54−132674
号の各公報記載の方法等により製造できる。 本発明の全芳香族ポリアミド成形物の表面層の
複合構造化は、ジムシルアルカリ金属によるアミ
ド基の水素引き抜きによるアルカリ金属塩とする
工程、すなわち、メタル化工程と、次いで、エポ
キシ基等を有する化合物を、該メタル化全芳香族
ポリアミド表面層を膨潤させることのできる溶剤
中で、該膨潤層に含浸処理する工程の2段から成
る。 メタル化工程は、ジメチルスルホキサイド(以
下、DMSOと略称する)とアルカリ金属または
アルカリ金属水素化物との反応によるジムシルア
ルカリ金属により、DMSOまたはメタル化反応
を阻害しない溶剤とDMSOとの混合物中で、全
芳香族ポリアミド成形物を処理することにより行
なわれる。 本発明に用いられるアルカリ金属またはアルカ
リ金属水素化物としては、金属ナトリウム、金属
リチウム、金属カリウム、水素化ナトリウム、水
素化リチウム、水素化カリウム等である。 メタル化処理を行なうに当り、メタル化全芳香
族ポリアミドは有機溶剤への溶解性を増すため、
成形物の表面がDMSOに過度に溶解したり、メ
タル化が表面層に止まらず、好ましくない内層部
まで及んだりすることもあるため、メタル化反応
を阻害しない溶剤、例えば、ジエチルエーテル、
テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,2−ジメ
トキシエタン等を95重量%以下含有するDMSO
中で実施することも好ましい態様である。 メタル化反応条件としては、温度は10℃〜反応
系の沸点の間、反応時間も1秒〜2時間程度が適
当である。好ましくは反応温度19〜100℃、時間
は15秒から30分である。ジムシルアルカリ金属の
濃度は、アルカリ金属換算で0.05〜5重量%の間
で用いられる。 次段階のエポキシ基等を持つ化合物の含浸処理
は、メタル化浴へエポキシ等を持つ化合物を添加
する方法、あるいはメタル化した該成形物を取り
出し、エポキシ等を持つ化合物を溶解させた溶液
に入れる方法のいずれでもよい。また、これらの
処理を連続的に行なうことも可能である。 この含浸処理は、メタル化全芳香族ポリアミド
に対して膨潤させる能力を持つ溶剤中で行なわれ
るが、好適にはメタル化に用いたと同じDMSO
またはDMSOと他の溶剤との混合物中で行なわ
れる。ここで、DMSOと混合使用される溶剤に
ついては特に制限されるものではなく、水、アル
コール類、ケトン類、またはエーテル類等、
DMSOとの相溶性の良いものであれば自由に用
いられてよい。特に水は安価でもあり、また、エ
ポキシ基等を持つ化合物がメタル化全芳香族ポリ
アミドと反応することを嫌う場合には、競争反応
によりメタル化全芳香族ポリアミドを失活させる
特性もあるため、好ましく用いられる場合があ
る。 すなわち、エポキシ基を有する化合物の場合、
メタル化全芳香族ポリアミド膨潤層に単に分散混
在するのみでなく、その一部がメタル化により活
性化されたアミド基にN−置換反応することも認
められる。しかし、全芳香族ポリアミドとの反応
でエポキシ基の消費は好ましくないため、含有さ
れるエポキシ基の半分以下、望ましくは1/10以下
に抑えることが好ましい。該反応の抑制は、アル
カリ金属塩の分解能のある水を微量、例えば、
200ppm程度の微量またはそれ以上を、エポキシ
基を有する化合物処理時に共存させることによ
り、簡便に実現できる。しかし、過大な水分の存
在は、メタル化全芳香族ポリアミドの膨潤を阻害
するため好ましくなく、大略20重量%以下、好ま
しくは10重量%以下が推奨される。 含浸処理の温度は10℃〜処理液の沸点の間で用
いられ、処理時間も30秒〜2時間が適当である。
該エポキシ基等を持つ化合物の濃度は、任意に選
ぶことができるが、溶液があまり粘稠にならない
濃度が好ましく、70重量%以下が実用的である。
含浸処理後、含水アセトン等で過剰のエポキシ基
等を持つ化合物を洗浄することにより、本発明の
表面層にエポキシ基等を持つ化合物を含有する新
規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物を得る
ことができる。 該表面層の厚みとしては、大略0.05〜2.0μm、
好ましくは約0.1〜1.0μm程度に選ばれ、この厚
みの調整は、主として、前記のメタル化処理の条
件により行なわれ、第2段の含浸工程において
も、その条件により副次的な調整が可能である。
この厚みがあまりにも大であると、膨潤時に成形
物の微細構造や高次構造の破壊等が起りやすく、
これら全芳香族ポリアミド成形物の折角の機械的
特性が失なわれる等の好ましくない現象が見ら
れ、好ましくないことが多い。 この表面層に含まれるエポキシ基等を持つ化合
物の量としては、その目的や用途、成形物の種類
によつて異なるが、成形品の全重量1Kgに対し
て、エポキシ基等の官能基量が10〜1000meq程度
であればよい場合が多い。 本発明に用いられるエポキシ基を有する化合物
としては、例えば、フエニルグリシジルエーテ
ル、パラトリルグリシジルエーテル等のグリシジ
ルエーテル類等の低分子量モノエポキシ化合物、
ブタジエンジオキサイド、2−(2,3−エポキ
シプロピル)フエニルグリシジルエーテル、ビニ
ルシクロヘキセン−3−ジエポキサイド、2,6
−(2,3−エポキシプロピル)フエニルグリシ
ジルエーテル、ジグリシジルエーテル、シクロペ
ンタジエンオキサイド、ジペンテンジオキサイ
ド、トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシ
ジル−5,5−ジメチルヒダントイン、グリセリ
ントリグリシジルエーテル等の低分子量ポリエポ
キシ化合物、および一般式 (式中、nは0または正の整数である)で表わさ
れるビスフエノールA型エポキシ樹脂、一般式 (式中、nは0または正の整数)で表わされるノ
ボラツク型エポキシ樹脂、一般式 (式中、Rはアルキル基、nは0または正の整
数)で表わされるポリグリコール型エポキシ樹
脂、またはクレゾール・ノボラツク型エポキシ樹
脂、ビスフエノールF型エポキシ樹脂、トリグリ
シジル−p−アミノフエノール型エポキシ樹脂、
多核フエノール・グリシジルエーテル型エポキシ
樹脂、テトラグリシジルメチレンジアニリン型エ
ポキシ樹脂、トリアジン型エポキシ樹脂等の高分
子量ポリエポキシ化合物を挙げることができる。 本発明で用いられるブロツクドイソシアネート
基を持つ化合物は、トリレンジイソシアネート、
4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネート等の
ジイソシアネート化合物のイソシアネート基を、
フエノール、マロン酸のジエチルエステル、アセ
ト酢酸エステル、アセチルアセトン等と反応させ
てブロツクした化合物である。これらの化合物
は、常温では安定であるが、使用に当つて加熱す
ることにより、イソシアネート基を再生させ、全
芳香族ポリアミド成形物の表面反応活性を高める
効果を示す。 本発明に用いられるアミノ基を持つ化合物は、
ジエチレントリアミン、ポリエチレンイミンに代
表される脂肪族ポリアミン、アリルグリシジルエ
ーテルとジエチレントリアミン付加物の如きそれ
らの初期縮合物、芳香族ジアミン、低分子量脂肪
族ポリアミド等である。 また、前掲のポリエポキシ化合物とポリアミン
類との初期縮合物は、エポキシ基とアミノ基を同
時に持つ化合物の典型例である。 本発明に用いられるヒドロキシアリール基を持
つ化合物としては、ビスフエノールA等のビスフ
エノール類やフエノール樹脂初期重合物があり、
フエノール樹脂初期重合物としては、フエノール
類とホルムアルデヒドより重合されるノボラツク
樹脂またはレゾール樹脂のいずれもが用いられ、
いずれも未硬化の状態で、メタル化全芳香族ポリ
アミド成形物の処理に供されることが好ましい
が、一旦該成形物表面層に含有された後に架橋硬
化させることは任意に行なわれてよく、場合によ
つては表面層への該樹脂の固定の意味で好ましい
効果が期待できる。 本発明に用いられる不飽和結合基を持つ化合物
としては、無水マレイン酸、フマール酸、イタコ
ン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、3,6−エン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等の不飽和
結合を有する二塩基酸を主体とする二塩基酸とグ
リコール類との縮合による不飽和ポリエステル樹
脂前駆重合物、ジアリルフタレートまたはそのプ
レポリマー、ビニルエステル樹脂、無水マレイン
酸と各種ジアミンより合成されるビスマレイミド
化合物等が用いられる。 これらの化合物のいずれを用いるかは、表面層
に該化合物を含有させた全芳香族ポリアミド成形
物の用途により選択されるべきであり、具体的に
は、成形物が繊維であつて、樹脂補強またはゴム
補強材料として用いたり、成形物がフイルムであ
つて、その表面に樹脂層を形成したり、接着剤に
よる接着を行つたりの各種の使用形態において、
成形物が接着すべき樹脂の種類に応じて、該樹脂
との反応性、親和性を勘案して、当業者であれば
容易に選択できるであろう。 (発明の作用) 本発明の新規な複合構造の全芳香族ポリアミド
成形物を製造する方法の特徴は、ジムシルアルカ
リ金属によりアミド基の水素がアルカリ金属に少
なくとも部分的に置換したメタル化全芳香族ポリ
アミドが、DMSO他の有機溶剤に膨潤すること
を利用し、該全芳香族ポリアミド成形物の表面層
のみを選択的にメタル化処理した後、該表面層を
膨潤させ、次いで、エポキシ基等を有する化合物
と処理することによつて、該化合物が膨潤した層
に入り込み、後処理段階でメタル化アミド基がア
ミド基に戻り、成形物が再凝固されるとき、該ポ
リアミド表面層にエポキシ基等を持つ化合物を含
んだ層が形成されていることにある。したがつ
て、該化合物は特別な化学結合を該全芳香族ポリ
アミドとの間に形成しなくても、その表面層に存
在できるため、目的に応じた任意の化合物を用い
ることができるという、極めて応用性の高い利点
を特徴としているのである。 本発明の新規な複合構造の全芳香族ポリアミド
成形物は、例えば、マトリツクス樹脂にエポキシ
樹脂を用いた場合では、マトリツクス樹脂と反応
するエポキシ基またはアミノ基が表面層に存在す
ることによるアンカー効果によつて、接着性の向
上が見られると推定される。また、成形物が繊維
であり、熱可塑性樹脂の補強に用いた場合では、
該ポリアミド成形物表面のマトリツクス樹脂との
親和性が高まるため、該繊維の凝集を引き起こす
ことなくマトリツクス樹脂中に均一に分散すると
考えられ、強化の効果も大きくなると予想され
る。 (実施例) 以下、本発明を一層明確にするために実施例を
挙げて説明するが、本発明の範囲をこれらの実施
例に限定するものでないことはいうまでもない。
なお、各例中、特に断わらない限り、百分率また
は部は重量に基づくものである。 実施例 1 ジメチルスルホキシド(DMSO)500ml中にナ
トリウムハイドライド1.25gを添加し、窒素気流
中70℃で40分間加熱して、完全に溶解した後、35
℃まで冷却してジムシルナトリウム溶液を調整し
た。 長さ15cm、巾10cmのポリパラフエニレンテレフ
タルアミド(以下、PPTAと略称)繊維(ケブラ
ー49、デユポン社商標)の1140デニールのヤーン
を、縦、横共に17本/25mmの繊密度とした平織構
造の織布を上記DMSO系に添加し、35℃で10秒
間ナトリウム化反応を行つた。次いで、
DMSO450ml、水50mlとビスフエノール型エポキ
シ樹脂(D.E.R.383、ダウ・ケミカル社)50gと
からなる溶液に、上記ナトリウム化織布をジムシ
ルナトリウム溶液からとり出し、軽く液切りした
後、直ちに浸漬し、50℃で30分間反応させた。こ
の織布を多量のアセトンで5回洗浄し、未反応エ
ポキシ樹脂を除去した後、真空下で乾燥した。 このサンプルの一部を、チオ硫酸ナトリウムと
エポキシ基の反応により遊離するナトリウムイオ
ンを中和滴定で定量する方法で測定したところ、
64meq/Kgのエポキシ基が含有されていることが
判明した。 この織布にビスフエノール型エポシ樹脂(D.E.
R.383)100部とトリエチレンテトラミン13.5部か
ら成る樹脂組成物を塗布し、2枚貼り合わせ、減
圧下室温で3時間プレスし、次いで、常圧、100
℃で2時間硬化させた。 この硬化物を巾15mm、長さ150mmに切断し、万
能引張試験機(AUTOGRAPH DSS−500島津
製)によりヘツドスピード100mm/minでT−は
く離試験を行なつたところ、T−はく離強度は
1.45Kg/15mmであつた。 比較例 1 表面変性を実施していない織布について、実施
例1と同様の方法で成形し、T−はく離試験を行
なつたところ、T−はく離強度は0.91Kg/15mmで
あつた。 比較例 2 実施例1で得られたエポキシ樹脂を含有する
PPTA繊維織布を、アセトンでソツクスレー抽出
器を用いて8時間抽出を行つた後、真空下に乾燥
して比較サンプルを作製した。これを実施例1と
同様に、エポキシ基含量を定量したところ、
3meq/Kgであり、これは一部のエポキシ化合物
がアミド基と反応したものか、または抽出されず
に残つたものと思われ、大半のエポキシ化合物
は、反応せず含浸されていることが判る。 このサンプルを実施例1と同様に、T−はく離
試験したところ、1.16Kg/15mmであり、実施例1
の好ましい結果は得られなかつた。 実施例 2 実施例1の繊維に含浸するエポキシ樹脂を、同
量のテトラグリシジルジアミノジフエニルメタン
のジアミノジフエニルスルホンの初期縮合化合物
に変えた他は、全く同様に処理して、PPTA処理
布サンプルを得た。次いで、これを実施例1と同
様に、エポキシ樹脂でT−はく離試験用サンプル
を作製し、T−はく離強度を測定したところ、
1.79Kg/15mmを示した。 実施例3〜6および比較例3〜5 実施例1と同様にして、PPTA繊維の布を第1
表記載の溶剤中で、ジムシルナトリウムでナトリ
ウム化した後、水分率が1000ppmのDMSOと、
第1表の各溶剤および混合比の混合物、および比
較例として、DMSOを含まない溶剤500mlに実施
例1で用いたビスフエノール型エポキシ樹脂50g
を溶解した処理液に、50℃で30分間浸漬した。 その後、実施例1と同様に後処理し、同様に含
有されたエポキシ基の測定と、T−はく離試験を
行つた。結果は第1表に示すとおりであり、ナト
リウム化PPTAに対して膨潤能のない比較例3お
よび4では、比較例1との比較で分るように、全
くはく離力の向上は見られなかつた。
[Formula] An aromatic polyamide containing two phenyl groups bonded by groups such as -NH- or a copolymer of the above-mentioned aromatic polyamides, e.g.
Poly-3,3'-oxydiphenylene terephthalamide/polyparaphenylene terephthalamide copolymer, poly-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide/polyparaphenylene terephthalamide copolymer, etc. be able to. The method for producing these wholly aromatic polyamides is not limited in carrying out the present invention, and for example, a low-temperature solution polymerization method known from Japanese Patent Publication No. 35-14399 etc. from the corresponding diamine and acid chloride can be used. It can be easily manufactured by The wholly aromatic polyamide molded product used in the present invention refers to the following molded products, and can be in various forms, such as filament, woven fabric, knitted fabric, fabric, spun yarn,
It is available in the form of fiber, pulp, film, sheet, powder, etc. Its effects are best exhibited especially when used in the form of fibers or fabrics. Known methods are used to produce the molded product of the present invention. For example, in the production of fibers, fibers soluble in organic solvents may be produced using conventional wet or dry spinning methods as described in the above-mentioned publications, or by special methods. Kosho 42-815
The fully aromatic polyamide, which is particularly important, can be produced by the method described in the publication, and 80 mol% of the divalent aromatic groups are in the para position (in the naphthalene group, 1,4-, 1,
It consists of an aromatic group bonded at the 5-, 2, 6-position) and a paraphenylene group in the middle.
Furthermore, the high montane fibers can be obtained by the methods described in various publications such as Japanese Patent Publication No. 1986-39458,
−12484, Special Publication No. 13365, Special Publication No. 13365, Special Publication No. 13365, No. 13365, Japanese Patent Publication No. 1972
It can be produced by the methods described in various publications such as No. 43419. Commercially available products include Kevlar 29 and Kevlar 49 (both trademarks of DuPont and called polyparaphenylene terephthalamide fibers). In addition, as a special wholly aromatic polyamide, there is a polyparaphenylene terephthalamide in which several tens of mole percent of the paraphenylenediamine component is replaced with 3,4'-diaminodiphenyl ether.
It can be manufactured according to Japanese Patent Publication No. 54-43612 and others. In addition, for example, as a method for producing a film, there are
No. 35088, Special Publication No. 59-5407, Japanese Patent Publication No. 54-132674
It can be manufactured by the methods described in each of the publications. The composite structure of the surface layer of the wholly aromatic polyamide molded product of the present invention includes a step of forming an alkali metal salt by abstracting hydrogen from an amide group with a dimsyl alkali metal, that is, a metalization step, and then a step of forming an epoxy group, etc. It consists of two steps: impregnating the swelling layer with a compound in a solvent capable of swelling the metalized wholly aromatic polyamide surface layer. The metalation step is carried out by the reaction of dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as DMSO) with an alkali metal or an alkali metal hydride using a dimsyl alkali metal in DMSO or a mixture of DMSO and a solvent that does not inhibit the metalation reaction. This is done by treating a wholly aromatic polyamide molded product. The alkali metal or alkali metal hydride used in the present invention includes sodium metal, lithium metal, potassium metal, sodium hydride, lithium hydride, potassium hydride, and the like. During the metalization process, the metalized wholly aromatic polyamide increases its solubility in organic solvents, so
The surface of the molded product may dissolve excessively in DMSO, and metallization may extend beyond the surface layer to undesirable inner layers. Therefore, solvents that do not inhibit the metallization reaction, such as diethyl ether,
DMSO containing up to 95% by weight of tetrahydrofuran, dioxane, 1,2-dimethoxyethane, etc.
It is also a preferred embodiment to carry out the process inside. Appropriate metalation reaction conditions include a temperature between 10° C. and the boiling point of the reaction system, and a reaction time of about 1 second to 2 hours. Preferably, the reaction temperature is 19 to 100°C and the time is 15 seconds to 30 minutes. The concentration of dimsyl alkali metal used is between 0.05 and 5% by weight in terms of alkali metal. The next step, impregnation treatment with a compound having epoxy groups, etc., can be done by adding a compound having epoxy etc. to the metallization bath, or by taking out the metalized molded product and placing it in a solution in which a compound having epoxy etc. is dissolved. Any method is fine. It is also possible to perform these processes continuously. This impregnation process is carried out in a solvent capable of swelling the metallized fully aromatic polyamide, preferably the same DMSO used for metallization.
or in a mixture of DMSO and other solvents. Here, there are no particular restrictions on the solvent used in combination with DMSO, such as water, alcohols, ketones, or ethers, etc.
Any material that has good compatibility with DMSO may be used. In particular, water is inexpensive, and also has the property of deactivating the metalized fully aromatic polyamide through a competitive reaction if a compound having an epoxy group or the like does not want to react with the metalized fully aromatic polyamide. It may be preferably used. That is, in the case of a compound having an epoxy group,
It has been observed that not only are they simply dispersed in the metalized wholly aromatic polyamide swelling layer, but some of them also undergo an N-substitution reaction with the amide groups activated by metalation. However, since the consumption of epoxy groups in the reaction with the wholly aromatic polyamide is undesirable, it is preferable to suppress the amount to half or less, preferably 1/10 or less, of the epoxy groups contained. The reaction can be suppressed by adding a small amount of water capable of decomposing the alkali metal salt, for example,
This can be easily achieved by allowing a trace amount of about 200 ppm or more to coexist during treatment with a compound having an epoxy group. However, the presence of an excessive amount of water is undesirable because it inhibits the swelling of the metalized wholly aromatic polyamide, and the recommended amount is approximately 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. The temperature of the impregnation treatment is between 10° C. and the boiling point of the treatment liquid, and the treatment time is also suitably 30 seconds to 2 hours.
The concentration of the compound having an epoxy group or the like can be arbitrarily selected, but it is preferably a concentration that does not make the solution too viscous, and is practically 70% by weight or less.
After the impregnation treatment, excess compounds having epoxy groups, etc. are washed away with water-containing acetone, etc., thereby obtaining a wholly aromatic polyamide molded product with a novel composite structure containing a compound having epoxy groups, etc. in the surface layer of the present invention. be able to. The thickness of the surface layer is approximately 0.05 to 2.0 μm,
Preferably, the thickness is selected to be about 0.1 to 1.0 μm, and the adjustment of this thickness is mainly performed by the conditions of the metallization treatment described above, and secondary adjustment is also possible depending on the conditions in the second impregnation step. It is.
If this thickness is too large, the fine structure and higher-order structure of the molded product are likely to be destroyed during swelling.
Undesirable phenomena such as loss of mechanical properties of these wholly aromatic polyamide molded products are observed, which is often undesirable. The amount of compounds containing epoxy groups, etc. contained in this surface layer varies depending on the purpose, use, and type of molded product, but the amount of functional groups such as epoxy groups per 1 kg of the total weight of the molded product is In many cases, it is sufficient if it is about 10 to 1000meq. Examples of the compound having an epoxy group used in the present invention include low molecular weight monoepoxy compounds such as glycidyl ethers such as phenyl glycidyl ether and para-tolyl glycidyl ether;
Butadiene dioxide, 2-(2,3-epoxypropyl)phenyl glycidyl ether, vinylcyclohexene-3-diepoxide, 2,6
- Low molecular weight polyepoxy such as (2,3-epoxypropyl)phenyl glycidyl ether, diglycidyl ether, cyclopentadiene oxide, dipentene dioxide, triglycidyl isocyanurate, diglycidyl-5,5-dimethylhydantoin, glycerin triglycidyl ether, etc. Compounds and general formulas (wherein n is 0 or a positive integer) Bisphenol A type epoxy resin, general formula (In the formula, n is 0 or a positive integer) Novolak type epoxy resin, general formula (wherein R is an alkyl group and n is 0 or a positive integer) polyglycol type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, triglycidyl-p-aminophenol type epoxy resin resin,
High molecular weight polyepoxy compounds such as polynuclear phenol/glycidyl ether type epoxy resin, tetraglycidyl methylene dianiline type epoxy resin, and triazine type epoxy resin can be mentioned. The compound having a blocked isocyanate group used in the present invention includes tolylene diisocyanate,
The isocyanate group of a diisocyanate compound such as 4,4'-diphenylmethane diisocyanate,
It is a compound blocked by reacting with phenol, diethyl ester of malonic acid, acetoacetate, acetylacetone, etc. These compounds are stable at room temperature, but when heated during use, they regenerate isocyanate groups and exhibit the effect of increasing the surface reaction activity of wholly aromatic polyamide molded articles. The compound having an amino group used in the present invention is
These include aliphatic polyamines represented by diethylenetriamine and polyethyleneimine, initial condensates thereof such as allyl glycidyl ether and diethylenetriamine adducts, aromatic diamines, and low molecular weight aliphatic polyamides. Further, the above-mentioned initial condensate of a polyepoxy compound and a polyamine is a typical example of a compound having both an epoxy group and an amino group. Compounds with hydroxyaryl groups used in the present invention include bisphenols such as bisphenol A and phenolic resin initial polymers,
As the phenolic resin initial polymer, either novolak resin or resol resin polymerized from phenols and formaldehyde can be used.
It is preferable that the metalized wholly aromatic polyamide molded product is subjected to the treatment in an uncured state, but crosslinking and curing may be optionally performed once it is included in the surface layer of the molded product. In some cases, favorable effects can be expected in terms of fixing the resin to the surface layer. Examples of compounds having an unsaturated bond group used in the present invention include dibasic acids having an unsaturated bond such as maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, tetrahydrophthalic anhydride, and 3,6-endomethylenetetrahydrophthalic anhydride. Unsaturated polyester resin precursor polymers produced by condensation of dibasic acids and glycols, diallyl phthalate or its prepolymers, vinyl ester resins, bismaleimide compounds synthesized from maleic anhydride and various diamines, etc. are used. . Which of these compounds to use should be selected depending on the intended use of the wholly aromatic polyamide molded product containing the compound in the surface layer. Specifically, if the molded product is a fiber and is not reinforced with resin, Or, in various usage forms such as being used as a rubber reinforcing material, forming a resin layer on the surface of a molded product, or bonding with an adhesive.
Those skilled in the art will be able to easily select a resin depending on the type of resin to which the molded article is to be bonded, taking into account reactivity and affinity with the resin. (Function of the Invention) The method for producing a wholly aromatic polyamide molded article with a novel composite structure of the present invention is characterized by a metalized wholly aromatic product in which the hydrogen of the amide group is at least partially substituted with an alkali metal by a dimsyl alkali metal. Taking advantage of the fact that group polyamides swell in organic solvents such as DMSO, only the surface layer of the wholly aromatic polyamide molded product is selectively metalized, and then the surface layer is swollen, and then epoxy groups, etc. When the molding is resolidified, the compound penetrates into the swollen layer and the metalated amide groups return to amide groups in the post-treatment step, adding epoxy groups to the polyamide surface layer when the molding is resolidified. This is due to the fact that a layer containing compounds having the following properties is formed. Therefore, this compound can be present in the surface layer without forming a special chemical bond with the wholly aromatic polyamide, so any compound can be used depending on the purpose. It is characterized by the advantage of high applicability. For example, when an epoxy resin is used as the matrix resin, the fully aromatic polyamide molded product with the novel composite structure of the present invention has an anchoring effect due to the presence of epoxy groups or amino groups in the surface layer that react with the matrix resin. Therefore, it is presumed that the adhesiveness is improved. In addition, if the molded product is a fiber and is used to reinforce a thermoplastic resin,
Since the affinity of the surface of the polyamide molded article with the matrix resin increases, it is thought that the fibers are uniformly dispersed in the matrix resin without causing aggregation, and the reinforcing effect is also expected to be increased. (Examples) In order to further clarify the present invention, the present invention will be described below with reference to Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
In each example, unless otherwise specified, percentages or parts are based on weight. Example 1 1.25 g of sodium hydride was added to 500 ml of dimethyl sulfoxide (DMSO) and heated at 70°C for 40 minutes in a nitrogen stream to completely dissolve.
The solution was cooled to ℃ to prepare a dimsyl sodium solution. Plain weave of 1140 denier yarn of polyparaphenylene terephthalamide (PPTA) fiber (Kevlar 49, trademark of Dupont), 15 cm long and 10 cm wide, with a density of 17 threads/25 mm in both length and width. The structured woven fabric was added to the above DMSO system, and a sodium conversion reaction was performed at 35°C for 10 seconds. Then,
The above-mentioned sodified woven fabric was taken out of the dimsyl sodium solution, lightly drained, and immediately immersed in a solution consisting of 450 ml of DMSO, 50 ml of water, and 50 g of bisphenol type epoxy resin (DER383, Dow Chemical Company), and then soaked for 50 minutes. The reaction was allowed to take place at ℃ for 30 minutes. The woven fabric was washed five times with large amounts of acetone to remove unreacted epoxy resin, and then dried under vacuum. A portion of this sample was measured using neutralization titration to quantify sodium ions released by the reaction between sodium thiosulfate and epoxy groups.
It was found that 64 meq/Kg of epoxy groups were contained. This woven fabric is coated with bisphenol type epoxy resin (DE).
A resin composition consisting of 100 parts of R.383) and 13.5 parts of triethylenetetramine was applied, the two sheets were bonded together, and pressed at room temperature under reduced pressure for 3 hours.
Cure for 2 hours. This cured product was cut into 15 mm width and 150 mm length, and a T-peel test was performed using a universal tensile tester (AUTOGRAPH DSS-500 manufactured by Shimadzu) at a head speed of 100 mm/min. The T-peel strength was
It was 1.45Kg/15mm. Comparative Example 1 A woven fabric without surface modification was molded in the same manner as in Example 1 and subjected to a T-peel test, and the T-peel strength was 0.91 Kg/15 mm. Comparative Example 2 Contains the epoxy resin obtained in Example 1
A comparison sample was prepared by extracting the PPTA fiber fabric with acetone for 8 hours using a Soxhlet extractor and then drying it under vacuum. When the epoxy group content was quantified in the same manner as in Example 1,
3meq/Kg, which is thought to be because some epoxy compounds reacted with the amide group or remained unextracted, and it can be seen that most of the epoxy compounds did not react and were impregnated. . When this sample was subjected to a T-peel test in the same manner as in Example 1, it was found to be 1.16Kg/15mm.
No favorable results were obtained. Example 2 A PPTA-treated fabric sample was prepared in exactly the same manner as in Example 1, except that the epoxy resin impregnated into the fiber in Example 1 was changed to the same amount of an initial condensation compound of diaminodiphenyl sulfone and tetraglycidyldiaminodiphenylmethane. I got it. Next, in the same manner as in Example 1, a sample for T-peel test was prepared using epoxy resin, and the T-peel strength was measured.
It showed 1.79Kg/15mm. Examples 3 to 6 and Comparative Examples 3 to 5 In the same manner as in Example 1, the PPTA fiber cloth was
DMSO with a moisture content of 1000 ppm after sodiumization with dimsyl sodium in the solvent listed in the table,
Mixtures of each solvent and mixing ratio in Table 1, and as a comparative example, 50 g of the bisphenol type epoxy resin used in Example 1 in 500 ml of a solvent that does not contain DMSO.
The specimens were immersed in a treatment solution containing dissolved at 50°C for 30 minutes. Thereafter, it was post-treated in the same manner as in Example 1, and the contained epoxy groups were measured and the T-peel test was conducted in the same manner. The results are shown in Table 1, and in Comparative Examples 3 and 4, which have no swelling ability for sodified PPTA, no improvement in peeling force was observed at all, as seen in comparison with Comparative Example 1. .

【表】 実施例 7 実施例1と同様にしてメタル化したPPTA繊維
織布を作成し、ビスフエノールAタイプエポキシ
の末端をメタクリル酸エステル化したアリール樹
脂(昭和高分子株式会社製、リポキシR802)を
DMSO500ml中に60g溶解した処理液中に、40℃
で60分間浸漬した後、アセトン洗浄を1回し、次
いで、流水下に洗浄を実施し、次いで、60℃で真
空乾燥を行つた。 処理布に、上記アリール樹脂にメチルエチルケ
トンパーオキシド1.5%とナフテン酸コバルト0.5
%を添加したものを塗布し、4枚を積層してプレ
ス下に室温で硬化した。得られた積層板から試験
片を切り出し、曲げ応力歪特性を測定したとこ
ろ、曲げ強度16Kg/mm2、曲げモジユラス2090Kg/
mm2を示した。これは、本発明の処理を施さずに本
例を繰返して得られる曲げ強度10Kg/mm2、曲げモ
ジユラス1100Kg/mm2に比べ大きな改良効果といえ
る。 実施例 8 実施例2のテトラグリシジルジアミノジフエニ
ルメタンとジアミノジフエニルスルホンの初期縮
合物で処理されたPPTA布を、ビスマレイミドと
ジアミノジフエニルメタンの初期縮合物(日本ポ
リイミド株式会社製、ケルイミド601)をN−メ
チルピロリドンの50%溶液としたものに含浸し、
150℃で15分間乾燥した後、4枚の処理布を重ね、
真空プレスオートクレープ処理法により、180℃
で90分の硬化処理を実施した。 得られた積層体から試験片を切り出し、JIS−
K−6911に準じて曲げ試験を行つたところ、曲げ
強度17Kg/mm2、曲げモジユラス2300Kg/mm2を得
た。 比較のために、本発明の処理を行なわない他は
全く同様の処理を施した試験片は、曲げ強度12
Kg/mm2、曲げモジユラス950Kg/mm2にすぎなかつ
た。 実施例 9 実施例1と同様にしてメタル化処理したPPTA
繊維織物を、DMSO300mlとジオキサン200mlに
100gのノボラツク樹脂を溶解した処理液に、30
℃で45分間浸漬し、次いで、アセトン洗浄、水洗
浄した後、減圧下60℃で乾燥した。 次いで、次の如き配合により調整したレゾルシ
ン−ホルマリン−ラテツクス(RF/L)処理液
に浸漬し、マングルで液を絞り出した後、150℃
で3分間乾燥し、次いで180℃、2分間、次いで
230℃、2分間のキユアリングを施した。 このときのRF/L重合体組成物の付着量は、
対繊維8.9%であつた。 (RF/L処理剤処方) レゾルシン 11.0部 水 238.4 ホルマリン(37%水溶液) 16.2 NaOH 0.3 スチレン/ブタジエン/ビニルピリジン共重合体
ラテツクス(固形分41%) 244.0 合 計 509.9部 次いで、処理織物と厚さ約0.7mmの未加硫ゴム
シートを合わせ、加圧プレスで140℃×15min加
硫した。得られた試料を3cm幅に切り、180剥離
法により、ゴム/織物間の接着力を測定した。 用いられたゴムシートの組成は、次の如くであ
る。 #1(天然ゴム) 70部 ハイカー#1502(SBR共重合ゴム) 30 カーボンFEF 50 ステアリン酸 2.0 芳香族柔軟化剤 10 亜鉛華 5.0 老化防止剤AIV 1.5 加硫促進剤DM 2.0 硫 黄 2.5 合 計 173部 ゴム/織物間の剥離強度は6.4Kgであり、剥離
はRF/L重合体の暗褐色を呈し、実体顕微鏡に
よる観察でも、全く繊維の露出は見られず、剥離
はRF/L重合体組成物層とゴムとの間で生じて
いることが確認された。 比較例 6 実施例1で用いたPPTA繊維織物を、本発明の
処理をせず、従来の方法であるエポキシ処理を施
し、次いで、実施例1同様にRF/L処理を実施
した後、ゴムとの接着力を測定した。 ここで、エポキシ処理液処方は、下記のとおり
であり、織布を該液に浸漬後、240℃×3minの熱
処理を施した。 (エポキシ処理液処方) キヤタリスト95(帝国化学製品、水溶性エポキシ
樹脂) 2.0% NaOH 0.1 ペレツクスOTP(5%soln) 2.0 水 95.9 合 計 100.0% 繊維に付着したRF/L重合体組成物層の量は、
対繊維6.1%であつて、実施例9では、本発明の
効果の一つとして、処理液との濡れがよいことが
分る。 剥離強度は2.8Kgで、実施例9の半分以下であ
り、剥離面は繊維の色がRF/Lに汚染された
PPTA繊維の色である黄褐色を呈し、実体顕微鏡
観察でも、明瞭な繊維の露出が見られた。 実施例 10 特公昭54−43612号の記載にしたがつて、3,
4′−ジアミノジフエニルエーテル、パラフエニレ
ンジアミン、テレフタロイルクロライドを各々50
モル、50モル、100モルの比となるように用いて
重合し、得られた重合混合物を中和したものを紡
糸ドープとし、湿式紡糸した後、水洗、乾燥に次
いで10倍に熱延伸して、単糸デニール1.6デニー
ル、50フイラメントのヤーンを少量製造した。 この繊維を弗素樹脂製の枠に巻きつけ、実施例
6と同様の条件でメタル化およびエポキシ樹脂含
浸処理を実施した。 得られた処理繊維を、高柳らの方法〔レポーツ
オン プログレス イン ポリマー フイジツク
ス イン ジヤパン、第28巻、第343頁(1985
年)〕にしたがつて、単糸をビスフエノール型エ
ポキシ樹脂(D.E.R.383、ダウ・ケミカル社)100
部とトリエチレンテトラミン13.5部の混合物中
に、約0.1〜1.0mmの長さが包埋されるようにし、
硬化後、引抜き力と繊維の包埋長さのプロツトか
ら、繊維切断強力と等しい引抜き力を示す包埋長
を求めたところ、約0.6mmであつた。 一方、本発明の処理なしの繊維では約0.2mmで
あり、本発明サンプルの接着力の効果が分る。 (発明の効果) 本発明の表面変性全芳香族ポリアミド成形物
は、これを複合材料における補強材として用いた
ときには、マトリツクス樹脂との接着性にすぐれ
ているため、全芳香族ポリアミド成形物のもつ高
強度、高弾性率などの特徴が十二分に活かされた
複合材料とすることができ、また、フイルム等に
おいては、フイルム同志またはフイルムと銅箔等
との好ましい接着が得られ、種々の用途に有用な
積層体等を提供できる。
[Table] Example 7 A metalized PPTA fiber woven fabric was prepared in the same manner as in Example 1, and an aryl resin (manufactured by Showa Kobunshi Co., Ltd., Ripoxy R802) in which the terminal of bisphenol A type epoxy was converted to methacrylic acid ester was used. of
60g dissolved in 500ml DMSO in processing solution at 40°C.
After being immersed in water for 60 minutes, it was washed once with acetone, then washed under running water, and then vacuum dried at 60°C. To the treated fabric, add 1.5% methyl ethyl ketone peroxide and 0.5% cobalt naphthenate to the above aryl resin.
% was added, and four sheets were laminated and cured at room temperature under a press. A test piece was cut out from the obtained laminate and its bending stress strain characteristics were measured.The bending strength was 16Kg/ mm2 , and the bending modulus was 2090Kg/mm.
showed mm 2 . This can be said to be a large improvement effect compared to the bending strength of 10 Kg/mm 2 and bending modulus of 1100 Kg/mm 2 obtained by repeating this example without applying the treatment of the present invention. Example 8 The PPTA cloth treated with the initial condensate of tetraglycidyldiaminodiphenylmethane and diaminodiphenyl sulfone of Example 2 was treated with the initial condensate of bismaleimide and diaminodiphenylmethane (manufactured by Nippon Polyimide Co., Ltd., Kerimide 601). ) in a 50% solution of N-methylpyrrolidone,
After drying at 150℃ for 15 minutes, stack the four treated cloths,
180℃ by vacuum press autoclave processing method
A 90 minute curing process was carried out. A test piece was cut out from the obtained laminate and JIS-
When a bending test was conducted according to K-6911, a bending strength of 17 Kg/mm 2 and a bending modulus of 2300 Kg/mm 2 were obtained. For comparison, a test piece treated in exactly the same manner but without the treatment of the present invention had a bending strength of 12
Kg/mm 2 , and the bending modulus was only 950 Kg/mm 2 . Example 9 PPTA metallized in the same manner as Example 1
Add textile fabric to 300ml of DMSO and 200ml of dioxane.
Add 30 g of novolak resin to the treatment solution.
℃ for 45 minutes, then washed with acetone and water, and then dried under reduced pressure at 60°C. Next, it was immersed in a resorcinol-formalin-latex (RF/L) treatment solution prepared with the following formulation, and after squeezing out the solution with a mangle, it was heated at 150°C.
Dry at 180℃ for 3 minutes, then at 180℃ for 2 minutes, then
Curing was performed at 230°C for 2 minutes. The amount of the RF/L polymer composition deposited at this time is
It was 8.9% of fiber. (RF/L treatment agent formulation) Resorcinol 11.0 parts Water 238.4 Formalin (37% aqueous solution) 16.2 NaOH 0.3 Styrene/butadiene/vinylpyridine copolymer latex (solid content 41%) 244.0 Total 509.9 parts Next, treated fabric and thickness Unvulcanized rubber sheets of approximately 0.7 mm were combined and vulcanized at 140°C for 15 minutes using a pressure press. The resulting sample was cut into 3 cm wide pieces, and the adhesive strength between the rubber and the fabric was measured using the 180 peel method. The composition of the rubber sheet used is as follows. #1 (natural rubber) 70 parts Hiker #1502 (SBR copolymer rubber) 30 Carbon FEF 50 Stearic acid 2.0 Aromatic softener 10 Zinc white 5.0 Anti-aging agent AIV 1.5 Vulcanization accelerator DM 2.0 Sulfur Yellow 2.5 Total 173 The peel strength between the rubber and the fabric was 6.4 kg, and the peel exhibited the dark brown color of the RF/L polymer, and no fibers were exposed at all even when observed under a stereomicroscope. It was confirmed that this occurred between the material layer and the rubber. Comparative Example 6 The PPTA fiber fabric used in Example 1 was not subjected to the treatment of the present invention, but was subjected to epoxy treatment using a conventional method, and then subjected to RF/L treatment in the same manner as Example 1, and then treated with rubber. The adhesion force was measured. Here, the epoxy treatment liquid formulation was as follows, and after immersing the woven fabric in the liquid, it was heat-treated at 240°C for 3 minutes. (Epoxy treatment liquid formulation) Catalyst 95 (Teikoku Kagaku, water-soluble epoxy resin) 2.0% NaOH 0.1 Perex OTP (5% soln) 2.0 Water 95.9 Total 100.0% Amount of RF/L polymer composition layer attached to fiber teeth,
In Example 9, which is 6.1% based on the fiber, it can be seen that one of the effects of the present invention is good wetting with the treatment liquid. The peel strength was 2.8 kg, less than half of that in Example 9, and the fiber color on the peeled surface was contaminated with RF/L.
It exhibited a yellow-brown color, which is the color of PPTA fibers, and even when observed under a stereomicroscope, clear exposure of the fibers could be seen. Example 10 According to the description in Japanese Patent Publication No. 54-43612, 3.
50 each of 4′-diaminodiphenyl ether, paraphenylenediamine, and terephthaloyl chloride
The resulting polymerization mixture was neutralized and used as a spinning dope, wet-spun, washed with water, dried, and then hot-stretched 10 times. , a small quantity of single yarn denier 1.6 denier, 50 filament yarn was produced. This fiber was wound around a fluororesin frame, and metallization and epoxy resin impregnation treatments were performed under the same conditions as in Example 6. The obtained treated fibers were processed using the method of Takayanagi et al. [Reports on Progress in Polymer Physics in Japan, Vol. 28, p. 343 (1985
)], the single yarn was made using bisphenol type epoxy resin (DER383, Dow Chemical Company) 100%
and 13.5 parts of triethylenetetramine so that a length of about 0.1 to 1.0 mm is embedded in the mixture,
After curing, from a plot of the pulling force and the fiber embedding length, the embedding length that exhibited a pulling force equal to the fiber cutting strength was determined to be approximately 0.6 mm. On the other hand, it was about 0.2 mm for the untreated fiber of the present invention, which shows the effect of the adhesive strength of the sample of the present invention. (Effects of the Invention) When the surface-modified wholly aromatic polyamide molded product of the present invention is used as a reinforcing material in a composite material, it has excellent adhesion with the matrix resin, so that the fully aromatic polyamide molded product has excellent adhesive properties. It can be made into a composite material that fully takes advantage of characteristics such as high strength and high modulus of elasticity, and in the case of films etc., favorable adhesion can be obtained between films or between films and copper foil etc. A laminate etc. useful for various purposes can be provided.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式−NH−Ar1−NH−CO−Ar2−CO−
および/または−NH−Ar3−CO−なる繰返し単
位(式中、Ar1、Ar2、Ar3はそれぞれ独立に二価
の芳香族環性基を表わす)よりなる全芳香族ポリ
アミド成形物であつて、その表面に、エポキシ
基、ブロツクドイソシアネート基、アミノ基、ヒ
ドロキシアリール基、不飽和結合基より成る群か
ら選ばれた1種または2種以上の官能基を持つ化
合物を含有する層を有することを特徴とする新規
な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物。 2 表面層に含有される化合物が、モノエポキシ
化合物、2以上のエポキシ基を有するエポキシ樹
脂類より選ばれた1種または2種以上の混合物で
ある特許請求の範囲第1項記載の新規な複合構造
の全芳香族ポリアミド成形物。 3 表面層に含有される化合物が、不飽和ポリエ
ステル樹脂前駆体である特許請求の範囲第1項記
載の新規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形
物。 4 表面層に含有される化合物が、ジアリルフタ
レートまたはそのプレポリマー、またはビニルエ
ステル樹脂前駆体である特許請求の範囲第1項記
載の新規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形
物。 5 表面層に含有される化合物が、ビスマレイミ
ド化合物である特許請求の範囲第1項記載の新規
な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物。 6 表面層に含有される化合物が、フエノール樹
脂初期重合物である特許請求の範囲第1項記載の
新規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物。 7 表面層に含有される化合物が、トリエチレン
テトラミン、ポリエチレンイミンまたは/および
脂肪族ポリアミドオリゴマーである特許請求の範
囲第1項記載の新規な複合構造の全芳香族ポリア
ミド成形物。 8 全芳香族ポリアミド成形品が、ポリパラベン
ゾアミド繊維あるいはフイルム、またはポリパラ
フエニレンテレフタルアミド繊維あるいはフイル
ムである特許請求の範囲第1項ないし第7項のい
ずれかに記載の新規な複合構造の全芳香族ポリア
ミド成形物。 9 一般式−NH−Ar1−NH−CO−Ar2−CO−
および/または−NH−Ar3−CO−なる繰返し単
位(式中、Ar1、Ar2、Ar3はそれぞれ独立に二価
の芳香族環性基を表わす)よりなる全芳香族ポリ
アミド成形物の表面層のアミド基を、ジムシルア
ルカリ金属によりアルキル金属化し、次いで、該
アルキル金属化全芳香族ポリアミドを膨潤させる
能力を有する溶剤中で、エポキシ基、ブロツクド
イソシアネート基、アミノ基、ヒドロキシアリー
ル基、不飽和結合基より成る群から選ばれた1種
または2種以上の官能基を持つ化合物を該成形物
の表面層に含浸させることを特徴とする新規な複
合構造の全芳香族ポリアミド成形物の製造法。 10 ジムシルアルカリ金属による全芳香族ポリ
アミド成形物のアミド基のアルキル金属化が、該
成形物の約2μm以下の表面層である特許請求の
範囲第9項記載の新規な複合構造の全芳香族ポリ
アミド成形物の製造法。 11 エポキシ基、ブロツクドイソシアナート
基、アミノ基、ヒドロキシアリール基、不浸和結
合基より成る群から選ばれた1種または2種以上
の官能基を持つ化合物を含有するに当り、該処理
をジメチルスルホキサイド、または50%以上のジ
メチルスルホキサイドと、水、アルコール、ケト
ンおよびエーテルより選ばれた1種または2種以
上の化合物50%以下との混合物中で行う特許請求
の範囲第9項または第10項記載の新規な複合構
造の全芳香族ポリアミド成形物の製造法。 12 表面層に含有される化合物が、モノエポキ
シ化合物、2以上のエポキシ基を有するエポキシ
樹脂類より選ばれた1種または2種以上の混合物
である特許請求の範囲第9項ないし第11項のい
ずれかに記載の新規な複合構造の全芳香族ポリア
ミド成形物の製造法。 13 表面層に含有される化合物が、不飽和ポリ
エステル樹脂前駆体である特許請求の範囲第9項
ないし第11項のいずれかに記載の新規な複合構
造の全芳香族ポリアミド成形物の製造法。 14 表面層に含有される化合物が、ジアリルフ
タレートまたはそのプレポリマー、またはビニル
エステル樹脂前駆体である特許請求の範囲第9項
ないし第11項のいずれかに記載の新規な複合構
造の全芳香族ポリアミド成形物の製造法。 15 表面層に含有される化合物が、ビスマレイ
ミド化合物である特許請求の範囲第9項ないし第
11項のいずれかに記載の新規な複合構造の全芳
香族ポリアミド成形物の製造法。 16 表面層に含有される化合物が、フエノール
樹脂初期重合物である特許請求の範囲第9項ない
し第11項のいずれかに記載の新規な複合構造の
全芳香族ポリアミド成形物の製造法。 17 表面層に含有される化合物が、トリエチレ
ンテトラミン、ポリエチレンイミンまたは/およ
び脂肪族ポリアミドオリゴマーである特許請求の
範囲第9項ないし第11項のいずれかに記載の新
規な複合構造の全芳香族ポリアミド成形物の製造
法。 18 全芳香族ポリアミド成形品が、ポリパラベ
ンゾアミド繊維あるいはフイルム、またはポリパ
ラフエニレンテレフタルアミド繊維あるいはフイ
ルムである特許請求の範囲第9項ないし第17項
のいずれかに記載の新規な複合構造の全芳香族ポ
リアミド成形物の製造法。
[Claims] 1 General formula -NH-Ar 1 -NH-CO-Ar 2 -CO-
and/or -NH- Ar3 -CO- (in the formula, Ar1 , Ar2 , and Ar3 each independently represent a divalent aromatic cyclic group). A layer containing a compound having one or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group, a blocked isocyanate group, an amino group, a hydroxyaryl group, and an unsaturated bond group is provided on the surface. A wholly aromatic polyamide molded product having a novel composite structure. 2. The novel composite according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is one or a mixture of two or more selected from monoepoxy compounds and epoxy resins having two or more epoxy groups. Fully aromatic polyamide molded structure. 3. A wholly aromatic polyamide molded article with a novel composite structure according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is an unsaturated polyester resin precursor. 4. The novel composite-structure wholly aromatic polyamide molded article according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is diallyl phthalate, its prepolymer, or a vinyl ester resin precursor. 5. A wholly aromatic polyamide molded article with a novel composite structure according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is a bismaleimide compound. 6. A wholly aromatic polyamide molded article with a novel composite structure according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is an initial polymerization product of a phenolic resin. 7. The novel composite structure wholly aromatic polyamide molded article according to claim 1, wherein the compound contained in the surface layer is triethylenetetramine, polyethyleneimine or/and an aliphatic polyamide oligomer. 8. The novel composite structure according to any one of claims 1 to 7, wherein the wholly aromatic polyamide molded product is a polyparabenzamide fiber or film, or a polyparaphenylene terephthalamide fiber or film. Fully aromatic polyamide molded product. 9 General formula -NH-Ar 1 -NH-CO-Ar 2 -CO-
and/or -NH- Ar3 -CO- (in the formula, Ar1 , Ar2 , and Ar3 each independently represent a divalent aromatic cyclic group) of a wholly aromatic polyamide molded product. The amide groups in the surface layer are alkyl metallized with a dimsyl alkali metal, and then epoxy groups, blocked isocyanate groups, amino groups, and hydroxyaryl groups are added in a solvent capable of swelling the alkyl metallized wholly aromatic polyamide. A wholly aromatic polyamide molded article with a novel composite structure, characterized in that the surface layer of the molded article is impregnated with a compound having one or more functional groups selected from the group consisting of unsaturated bond groups. manufacturing method. 10. The novel composite structured wholly aromatic polyamide according to claim 9, wherein the alkyl metallization of the amide group of the wholly aromatic polyamide molded product with a dimsyl alkali metal forms a surface layer of about 2 μm or less of the molded product. A method for producing polyamide molded products. 11 When containing a compound having one or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group, a blocked isocyanate group, an amino group, a hydroxyaryl group, and an insoluble bonding group, the treatment is Claim 9 carried out in dimethyl sulfoxide or a mixture of 50% or more dimethyl sulfoxide and 50% or less of one or more compounds selected from water, alcohols, ketones and ethers. A method for producing a novel composite structure wholly aromatic polyamide molded article according to item 1 or item 10. 12. Claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is one or a mixture of two or more selected from monoepoxy compounds and epoxy resins having two or more epoxy groups. A method for producing a wholly aromatic polyamide molded article having a novel composite structure according to any one of the above. 13. The method for producing a novel composite structure wholly aromatic polyamide molded article according to any one of claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is an unsaturated polyester resin precursor. 14. A wholly aromatic compound with a novel composite structure according to any one of claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is diallyl phthalate, a prepolymer thereof, or a vinyl ester resin precursor. A method for producing polyamide molded products. 15. The method for producing a novel composite structure wholly aromatic polyamide molded article according to any one of claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is a bismaleimide compound. 16. The method for producing a novel composite structure wholly aromatic polyamide molded article according to any one of claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is a phenolic resin initial polymer. 17. A wholly aromatic compound with a novel composite structure according to any one of claims 9 to 11, wherein the compound contained in the surface layer is triethylenetetramine, polyethyleneimine, or/and an aliphatic polyamide oligomer. A method for producing polyamide molded products. 18. The novel composite structure according to any one of claims 9 to 17, wherein the wholly aromatic polyamide molded product is a polyparabenzamide fiber or film, or a polyparaphenylene terephthalamide fiber or film. A method for producing a wholly aromatic polyamide molded article.
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