JPH0674335B2 - プリプレグシートを用いる接着方法 - Google Patents
プリプレグシートを用いる接着方法Info
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- JPH0674335B2 JPH0674335B2 JP5017296A JP1729693A JPH0674335B2 JP H0674335 B2 JPH0674335 B2 JP H0674335B2 JP 5017296 A JP5017296 A JP 5017296A JP 1729693 A JP1729693 A JP 1729693A JP H0674335 B2 JPH0674335 B2 JP H0674335B2
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- Japan
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- dianhydride
- prepreg sheet
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- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性の接着剤、耐熱
性の複合材材料等として有用なプリプレグシートの製造
方法で得られたプリプレグシートを用いる接着方法に関
する。
性の複合材材料等として有用なプリプレグシートの製造
方法で得られたプリプレグシートを用いる接着方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス、宇宙航空機器、輸送
機器等の分野においては各種工業材料の高性能、軽量化
のためより高温特性の優れた材料が求められている。従
来、構造用接着剤あるいは積層成形体用プリプレグとし
て用いられているエポキシ系、変性エポキシ系、フェノ
リック系等の樹脂は耐熱性に著しい欠点がある。又、エ
ポキシ樹脂等は保存安定性に問題があり、低温で保存す
る必要があるという欠点を有していた。このような欠点
を改良した材料としてポリイミド系樹脂が用いられてい
る。しかし、通常のポリイミド樹脂は完全に環化しポリ
イミド状態になると溶融流動性が非常に乏しくなり使用
に困難があった。一方溶剤又はポリアミド酸が残ってい
る状態では溶融流動性は良くなるものの、加工時に残存
溶剤やアミド酸基の環化の際に発生する水分の為成形品
や接着層等に空隙が発生し、物性を低下させるので好ま
しくない。溶融流動性を改良したポリイミド樹脂として
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物等のテトラカルボン酸二無水物と３，３’−ジ
アミノベンゾフェノン等のジアミンを有機溶剤中で反応
させて得られるポリアミド酸を加熱イミド化して得られ
るポリイミド樹脂が米国航空宇宙局（ＮＡＳＡ）により
開発された。（例えば、米国特許第4,065,345 号、同第
4,094,862 号。）しかし、このポリイミド樹脂は未だ溶
融流動性は充分に満足できるものではなく、プリプレグ
に用いるには充分な性能ではない。
機器等の分野においては各種工業材料の高性能、軽量化
のためより高温特性の優れた材料が求められている。従
来、構造用接着剤あるいは積層成形体用プリプレグとし
て用いられているエポキシ系、変性エポキシ系、フェノ
リック系等の樹脂は耐熱性に著しい欠点がある。又、エ
ポキシ樹脂等は保存安定性に問題があり、低温で保存す
る必要があるという欠点を有していた。このような欠点
を改良した材料としてポリイミド系樹脂が用いられてい
る。しかし、通常のポリイミド樹脂は完全に環化しポリ
イミド状態になると溶融流動性が非常に乏しくなり使用
に困難があった。一方溶剤又はポリアミド酸が残ってい
る状態では溶融流動性は良くなるものの、加工時に残存
溶剤やアミド酸基の環化の際に発生する水分の為成形品
や接着層等に空隙が発生し、物性を低下させるので好ま
しくない。溶融流動性を改良したポリイミド樹脂として
３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸
二無水物等のテトラカルボン酸二無水物と３，３’−ジ
アミノベンゾフェノン等のジアミンを有機溶剤中で反応
させて得られるポリアミド酸を加熱イミド化して得られ
るポリイミド樹脂が米国航空宇宙局（ＮＡＳＡ）により
開発された。（例えば、米国特許第4,065,345 号、同第
4,094,862 号。）しかし、このポリイミド樹脂は未だ溶
融流動性は充分に満足できるものではなく、プリプレグ
に用いるには充分な性能ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】本発明は、叙上の観
点に立ってなされたものであり、本発明の目的とすると
ころは、ポリイミドの溶融流動性を向上し、耐熱性の接
着剤として幅広く使用される材料を用いた接着方法を提
供することにある。
点に立ってなされたものであり、本発明の目的とすると
ころは、ポリイミドの溶融流動性を向上し、耐熱性の接
着剤として幅広く使用される材料を用いた接着方法を提
供することにある。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、前記目
的を達成するために鋭意検討した結果、遂に本発明に到
った。即ち、本発明は、式（１）
的を達成するために鋭意検討した結果、遂に本発明に到
った。即ち、本発明は、式（１）
【化３】 〔式中、Ｒ1 は炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族
基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が
架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基及
び複素環式基からなる群より選ばれた２価の基を表し、
Ｒ2 は炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式
芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が架橋員によ
り相互に連結された非縮合多環式芳香族基及び複素環式
基からなる群より選ばれた４価の基を表し、Ｙは水素原
子、アルキル基及びアリール基からなる群より選ばれた
基を表す。〕で表される繰返し単位を有するポリアミド
酸の有機溶剤溶液を繊維状補強材に含浸した後脱水イミ
ド化剤と接触させてポリアミド酸を化学イミド化して実
質的に式（２）
基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が
架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基及
び複素環式基からなる群より選ばれた２価の基を表し、
Ｒ2 は炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式
芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が架橋員によ
り相互に連結された非縮合多環式芳香族基及び複素環式
基からなる群より選ばれた４価の基を表し、Ｙは水素原
子、アルキル基及びアリール基からなる群より選ばれた
基を表す。〕で表される繰返し単位を有するポリアミド
酸の有機溶剤溶液を繊維状補強材に含浸した後脱水イミ
ド化剤と接触させてポリアミド酸を化学イミド化して実
質的に式（２）
【化４】 〔式中、Ｒ1 及びＲ2 は式（１）中のＲ1 及びＲ2 と同
一である〕で表される繰返し単位を有するポリイミドと
なすことを特徴とするプリプレグシートの製造方法で得
られたプリプレグシートを被着材の間に挿入して、加圧
下にポリイミドのガラス転移点以上に加熱することを特
徴とする接着方法である。
一である〕で表される繰返し単位を有するポリイミドと
なすことを特徴とするプリプレグシートの製造方法で得
られたプリプレグシートを被着材の間に挿入して、加圧
下にポリイミドのガラス転移点以上に加熱することを特
徴とする接着方法である。
【０００５】本発明に於いては、先ずポリアミド酸を合
成する。ポリアミド酸は公知の方法で合成することが可
能である。一般的にはテトラカルボン酸二無水物とジア
ミン化合物を有機溶剤中で反応させて合成する。具体的
には例えば、ジアミン化合物を有機溶剤に溶解或いは懸
濁させて乾燥窒素気流下にテトラカルボン酸二無水物を
徐々に添加することにより、あるいはその逆にテトラカ
ルボン酸二無水物溶液にジアミン化合物を徐々に添加す
ることにより合成する。
成する。ポリアミド酸は公知の方法で合成することが可
能である。一般的にはテトラカルボン酸二無水物とジア
ミン化合物を有機溶剤中で反応させて合成する。具体的
には例えば、ジアミン化合物を有機溶剤に溶解或いは懸
濁させて乾燥窒素気流下にテトラカルボン酸二無水物を
徐々に添加することにより、あるいはその逆にテトラカ
ルボン酸二無水物溶液にジアミン化合物を徐々に添加す
ることにより合成する。
【０００６】使用するテトラカルボン酸二無水物として
は、例えば次のようなものが望ましい。無水ピロメリッ
ト酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’，５，
５’，６，６’−ヘキサフルオロベンゾフェノン、２，
２’，３，３’−テトラカルボン酸二無水物、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタ
ン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メ
タン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオロ−３，
４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水
物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プ
ロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシ
フェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボ
キシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカ
ルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，５，
６−トリフルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）エ
ーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）スルホン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオ
ロ−３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水
物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−フェニル
ホスホネート二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）−フェニルホスフィンオキシド二無水物、Ｎ，
Ｎ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−Ｎ−メチルア
ミン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）
−ジエチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキ
シフェニル）−テトラメチルジシロキサン二無水物、
３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾイルオキ
シベンゼン二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテ
トラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレ
ン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，
７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカル
ボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタ
レン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
１，４，５，８−テトラフルオロナフタレン−２，３，
６，７−テトラカルボン酸二無水物、１，８，９，１０
−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，
９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，
３，４，５−チオフェンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，５，６−ピラジンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，５，６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、
テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン
酸二無水物、３，３’，４，４’−アゾベンゼンテトラ
カルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−アゾキシベ
ンゼンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シ
クロペンタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンテト
ラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水
物等である。中でも特に好ましいテトラカルボン酸二無
水物は３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物（以下、ＢＴＤＡと略記する。）であ
る。これらテトラカルボン酸二無水物は単独であるいは
２種以上混合して使用する。
は、例えば次のようなものが望ましい。無水ピロメリッ
ト酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’，５，
５’，６，６’−ヘキサフルオロベンゾフェノン、２，
２’，３，３’−テトラカルボン酸二無水物、３，
３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水
物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタ
ン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メ
タン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオロ−３，
４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、１，１−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水
物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プ
ロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシ
フェニル）プロパン二無水物、ビス（３，４−ジカルボ
キシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカ
ルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（２，５，
６−トリフルオロ−３，４−ジカルボキシフェニル）エ
ーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニ
ル）スルホン二無水物、ビス（２，５，６−トリフルオ
ロ−３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水
物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−フェニル
ホスホネート二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェニル）−フェニルホスフィンオキシド二無水物、Ｎ，
Ｎ−（３，４−ジカルボキシフェニル）−Ｎ−メチルア
ミン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）
−ジエチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキ
シフェニル）−テトラメチルジシロキサン二無水物、
３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾイルオキ
シベンゼン二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテト
ラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテ
トラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレン
テトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレ
ン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，
７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカル
ボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタ
レン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
１，４，５，８−テトラフルオロナフタレン−２，３，
６，７−テトラカルボン酸二無水物、１，８，９，１０
−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、３，４，
９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，
３，４，５−チオフェンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，５，６−ピラジンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，５，６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、
テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン
酸二無水物、３，３’，４，４’−アゾベンゼンテトラ
カルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−アゾキシベ
ンゼンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シ
クロペンタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンテト
ラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水
物等である。中でも特に好ましいテトラカルボン酸二無
水物は３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカル
ボン酸二無水物（以下、ＢＴＤＡと略記する。）であ
る。これらテトラカルボン酸二無水物は単独であるいは
２種以上混合して使用する。
【０００７】又、ジアミン化合物としては次のものが望
ましい。ｏ−、ｍ−及びｐ−フェニレンジアミン、２，
４−ジアミノトルエン、１，４−ジアミノ−２−メトキ
シベンゼン、２，５−ジアミノキシレン、１，３−ジア
ミノ−４−クロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２，５
−ジクロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ブロモベ
ンゼン、１，３−ジアミノ−４−イソプロピルベンゼ
ン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、
３，３’−又は４，４’−ジアミノジフェニルメタン、
３，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−又は
４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ジアミノ−
２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフル
オロジフェニルメタン、３，３’−又は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−２，２’，３，
３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロジフェニル
エーテル、３，４’−ジアミノジフェニルチオエーテ
ル、３，３’−又は４，４’−ジアミノジフェニルチオ
エーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、
３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジ
アミノジフェニルスルホン、４−アミノ安息香酸４’−
アミノフェニルエステル、２，２’−、３，３’−又は
４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミ
ノベンゾフェノン、２，３’−ジアミノベンゾフェノ
ン、４，４’−ジアミノベンジル、４−（４−アミノフ
ェニルカルバモイル）アニリン、ビス（４−アミノフェ
ニル）−ホスフィンオキシド、ビス（４−アミノフェニ
ル）−メチルホスフィンオキシド、ビス（３−アミノフ
ェニル）−メチルホスフィンオキシド、ビス（４−アミ
ノフェニル）−シクロヘキシルホスフィンオキシド、
Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−フェニルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−メチ
ルアミン、２，２’−，３，３’−又は４，４’−ジア
ミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニル尿
素、１，８−又は１，５−ジアミノナフタレン、１，５
−ジアミノアントラキノン、ジアミノフルオランテン、
３，９−ジアミノクリセン、ジアミノピレン、ビス（４
−アミノフェニル）−ジエチルシラン、ビス（４−アミ
ノフェニル）−ジメチルシラン、ビス（４−アミノフェ
ニル）−テトラメチルジシロキサン、２，６−ジアミノ
ピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジア
ミノアクリジン、２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、
２，７−ジアミノ−ジベンゾフラン、２，７−ジアミノ
カルバゾール、３，７−ジアミノフェノチアジン、５，
６−ジアミノ−１，３−ジメチルウラシル、２，５−ジ
アミノ−１，３，４−チアジアゾール、ジメチレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、
デカメチレンジアミン、２，２−ジメチルプロピレンジ
アミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、
２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジ
メチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチ
レンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、
５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノ
ドデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、１，２−
ビス（３−アミノプロポキシ）−エタン等である。中で
も特に好ましいジアミン化合物は３，３’−ジアミノベ
ンゾフェノン（以下、３，３’−ＤＡＢＰと略記す
る。）である。これらジアミン化合物は単独あるいは２
種以上混合して使用する。
ましい。ｏ−、ｍ−及びｐ−フェニレンジアミン、２，
４−ジアミノトルエン、１，４−ジアミノ−２−メトキ
シベンゼン、２，５−ジアミノキシレン、１，３−ジア
ミノ−４−クロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２，５
−ジクロロベンゼン、１，４−ジアミノ−２−ブロモベ
ンゼン、１，３−ジアミノ−４−イソプロピルベンゼ
ン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、
３，３’−又は４，４’−ジアミノジフェニルメタン、
３，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−又は
４，４’−ジアミノスチルベン、４，４’−ジアミノ−
２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフル
オロジフェニルメタン、３，３’−又は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−２，２’，３，
３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロジフェニル
エーテル、３，４’−ジアミノジフェニルチオエーテ
ル、３，３’−又は４，４’−ジアミノジフェニルチオ
エーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、
３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジ
アミノジフェニルスルホン、４−アミノ安息香酸４’−
アミノフェニルエステル、２，２’−、３，３’−又は
４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミ
ノベンゾフェノン、２，３’−ジアミノベンゾフェノ
ン、４，４’−ジアミノベンジル、４−（４−アミノフ
ェニルカルバモイル）アニリン、ビス（４−アミノフェ
ニル）−ホスフィンオキシド、ビス（４−アミノフェニ
ル）−メチルホスフィンオキシド、ビス（３−アミノフ
ェニル）−メチルホスフィンオキシド、ビス（４−アミ
ノフェニル）−シクロヘキシルホスフィンオキシド、
Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−フェニルア
ミン、Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ−メチ
ルアミン、２，２’−，３，３’−又は４，４’−ジア
ミノアゾベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニル尿
素、１，８−又は１，５−ジアミノナフタレン、１，５
−ジアミノアントラキノン、ジアミノフルオランテン、
３，９−ジアミノクリセン、ジアミノピレン、ビス（４
−アミノフェニル）−ジエチルシラン、ビス（４−アミ
ノフェニル）−ジメチルシラン、ビス（４−アミノフェ
ニル）−テトラメチルジシロキサン、２，６−ジアミノ
ピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジア
ミノアクリジン、２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、
２，７−ジアミノ−ジベンゾフラン、２，７−ジアミノ
カルバゾール、３，７−ジアミノフェノチアジン、５，
６−ジアミノ−１，３−ジメチルウラシル、２，５−ジ
アミノ−１，３，４−チアジアゾール、ジメチレンジア
ミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミ
ン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、
デカメチレンジアミン、２，２−ジメチルプロピレンジ
アミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、
２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジ
メチルヘプタメチレンジアミン、３−メチルヘプタメチ
レンジアミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、
５−メチルノナメチレンジアミン、２，１１−ジアミノ
ドデカン、１，１２−ジアミノオクタデカン、１，２−
ビス（３−アミノプロポキシ）−エタン等である。中で
も特に好ましいジアミン化合物は３，３’−ジアミノベ
ンゾフェノン（以下、３，３’−ＤＡＢＰと略記す
る。）である。これらジアミン化合物は単独あるいは２
種以上混合して使用する。
【０００８】またポリイミド樹脂の物性に大きな影響を
及ぼさない範囲でＮ，Ｎ’−ジアルキル又はジアリール
置換のジアミン化合物、例えばＮ，Ｎ’−ジエチルエチ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ジアミノ
プロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ジアミノヘキ
サン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，４−フェニレンジア
ミン等を併用することが出来る。使用する有機溶剤は
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−アセチル
−２−ピロリドン、スルホラン、ジメチルスルホキシ
ド、ジエチレングリコールジメチルエーテル等である。
これら溶剤は単独あるいは混合して使用する。得られた
ポリアミド酸溶液は通常の２〜５０％の樹脂分を含むも
のが、または溶液の粘度としてブルックフィールド粘度
計により測定した粘度で表して10〜50,000センチボイス
の範囲であることが溶液の取り扱い易さ、補強材への含
浸のし易さから好ましい。
及ぼさない範囲でＮ，Ｎ’−ジアルキル又はジアリール
置換のジアミン化合物、例えばＮ，Ｎ’−ジエチルエチ
レンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−１，３−ジアミノ
プロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ジアミノヘキ
サン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，４−フェニレンジア
ミン等を併用することが出来る。使用する有機溶剤は
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−アセチル
−２−ピロリドン、スルホラン、ジメチルスルホキシ
ド、ジエチレングリコールジメチルエーテル等である。
これら溶剤は単独あるいは混合して使用する。得られた
ポリアミド酸溶液は通常の２〜５０％の樹脂分を含むも
のが、または溶液の粘度としてブルックフィールド粘度
計により測定した粘度で表して10〜50,000センチボイス
の範囲であることが溶液の取り扱い易さ、補強材への含
浸のし易さから好ましい。
【０００９】ポリアミド酸自体としてはその固有粘度は
0.2〜 2.0dl/gの範囲にあることが得られるポリイミド
樹脂の機械的強度、溶融流動性、耐熱性等から好まし
い。こお固有粘度は、次式で算出する。 ηinh ＝（１／Ｃ）・ｌｎ（η／ηO ) （上式において、 ｌｎ＝自然対数 η＝Ｎ，Ｎ−メチルアセトアミド 100ml中にポリアミド
酸0.5gを溶かした溶液の粘度（35℃） ηO ＝Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの粘度（35℃） Ｃ＝溶剤 100ml当りポリアミド酸のｇで表された重合体
溶液濃度 である。）
0.2〜 2.0dl/gの範囲にあることが得られるポリイミド
樹脂の機械的強度、溶融流動性、耐熱性等から好まし
い。こお固有粘度は、次式で算出する。 ηinh ＝（１／Ｃ）・ｌｎ（η／ηO ) （上式において、 ｌｎ＝自然対数 η＝Ｎ，Ｎ−メチルアセトアミド 100ml中にポリアミド
酸0.5gを溶かした溶液の粘度（35℃） ηO ＝Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドの粘度（35℃） Ｃ＝溶剤 100ml当りポリアミド酸のｇで表された重合体
溶液濃度 である。）
【００１０】本発明に用いる繊維状補強材としてはガラ
ス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
アミド不織布、ホウ素繊維等が代表的なものであり、こ
れら繊維を単独であるいは組合せて用いる。更に必要に
応じて、炭化ケイ素繊維、雲母、ケイ酸カルシウム、シ
リカ、アルミナ等の他の補強材も前記繊維と組合せて用
いることもできる。含浸方法は繊維状補強材をポリアミ
ド酸溶液に浸漬する方法が最も簡単である。勿論他の方
法で含浸させてもかまわない。
ス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
アミド不織布、ホウ素繊維等が代表的なものであり、こ
れら繊維を単独であるいは組合せて用いる。更に必要に
応じて、炭化ケイ素繊維、雲母、ケイ酸カルシウム、シ
リカ、アルミナ等の他の補強材も前記繊維と組合せて用
いることもできる。含浸方法は繊維状補強材をポリアミ
ド酸溶液に浸漬する方法が最も簡単である。勿論他の方
法で含浸させてもかまわない。
【００１１】本発明では、先ず含浸させたポリアミド酸
を化学的に脱水イミド化する。具体的には、例えば脱水
イミド化剤に浸漬する方法が最も簡単である。脱水イミ
ド化剤としては例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無
水イソ酪酸、無水酪酸から選ばれた単独かあるいは混合
物を使用する。脱水イミド化剤の量はポリアミド酸に存
在するカルボキシル基に対して１当量以上を使用するこ
とが好ましい。イミド化温度は−10〜 150℃の範囲で行
うことが好ましい。また脱水イミド化剤は有機溶剤で希
釈して使用して差し支えない。なおイミド化触媒を同時
に添加することも可能で触媒例としては、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジ
ン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ルチ
ジンのような第３級アミン類があげられる。
を化学的に脱水イミド化する。具体的には、例えば脱水
イミド化剤に浸漬する方法が最も簡単である。脱水イミ
ド化剤としては例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無
水イソ酪酸、無水酪酸から選ばれた単独かあるいは混合
物を使用する。脱水イミド化剤の量はポリアミド酸に存
在するカルボキシル基に対して１当量以上を使用するこ
とが好ましい。イミド化温度は−10〜 150℃の範囲で行
うことが好ましい。また脱水イミド化剤は有機溶剤で希
釈して使用して差し支えない。なおイミド化触媒を同時
に添加することも可能で触媒例としては、トリメチルア
ミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジ
ン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ルチ
ジンのような第３級アミン類があげられる。
【００１２】なおこの化学イミド化の際に溶剤を使用す
るとプリプレグシート中のポリアミド酸溶剤を抽出除去
出来るのでより好ましい。大部分のイミド化が完了した
プリプレグシートは更に加熱乾燥して溶剤、未反応のイ
ミド化剤、イミド化剤の反応物、イミド化触媒等の除去
を行う。プリプレグシート中の揮発分は後の積層操作あ
るいは接着操作の際にブリスターを発生する原因となる
のでできるだけ除去しておくことが好ましく、揮発分は
プリプレグシート全体の10％以下であることが望まし
い。またポリイミド中に物性に大きな影響を及ぼさない
範囲の未環化のアミド酸基が残存していても、また化学
イミド化によらない熱イミド化した部分があっても何ら
差し支えない。また樹脂含量はプリプレグシート全体の
20〜80重量％であることが望ましい。
るとプリプレグシート中のポリアミド酸溶剤を抽出除去
出来るのでより好ましい。大部分のイミド化が完了した
プリプレグシートは更に加熱乾燥して溶剤、未反応のイ
ミド化剤、イミド化剤の反応物、イミド化触媒等の除去
を行う。プリプレグシート中の揮発分は後の積層操作あ
るいは接着操作の際にブリスターを発生する原因となる
のでできるだけ除去しておくことが好ましく、揮発分は
プリプレグシート全体の10％以下であることが望まし
い。またポリイミド中に物性に大きな影響を及ぼさない
範囲の未環化のアミド酸基が残存していても、また化学
イミド化によらない熱イミド化した部分があっても何ら
差し支えない。また樹脂含量はプリプレグシート全体の
20〜80重量％であることが望ましい。
【００１３】本発明の化学イミド化操作により製造され
るポリイミド含浸プリプレグシートは従来のポリアミド
酸溶液を繊維状補強材に含浸して加熱イミド化して得ら
れるプリプレグシートに比較して含まれるポリイミドの
溶融流動性が優れ、接着剤として好適のものである。接
着を行うには、被着材の間に該プリプレグシートを挿入
し、加圧下に加熱することにより行う。接着圧力は０〜
500kg/cm2、特に 0.1〜20kg/cm2の範囲が望ましい。ま
た接着温度はプリプレグシートに含まれるポリイミドの
ガラス転移点以上であり、好ましくは 240〜 360℃であ
る。加熱加圧方法は熱ブレス、熱ロール、高周波による
誘導加熱、ダブルベルトプレス、オートクレープ等の公
知の方法が可能である。以上の操作で得られた接着体は
高温においても優れた接着強度を示す。
るポリイミド含浸プリプレグシートは従来のポリアミド
酸溶液を繊維状補強材に含浸して加熱イミド化して得ら
れるプリプレグシートに比較して含まれるポリイミドの
溶融流動性が優れ、接着剤として好適のものである。接
着を行うには、被着材の間に該プリプレグシートを挿入
し、加圧下に加熱することにより行う。接着圧力は０〜
500kg/cm2、特に 0.1〜20kg/cm2の範囲が望ましい。ま
た接着温度はプリプレグシートに含まれるポリイミドの
ガラス転移点以上であり、好ましくは 240〜 360℃であ
る。加熱加圧方法は熱ブレス、熱ロール、高周波による
誘導加熱、ダブルベルトプレス、オートクレープ等の公
知の方法が可能である。以上の操作で得られた接着体は
高温においても優れた接着強度を示す。
【００１４】
【実施例】本発明を実施例及び比較例により具体的に説
明する。 実施例−１ (a) 重合 500ml四つ口フラスコにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
300ml、３，３’−ＤＡＢＰ31.85g (0.15モル) を入
れ、15℃、乾燥窒素気流下、攪拌しながらＢＴＤＡ粉末
48.33g (0.15モル) を徐々に添加した。添加に従って溶
液の粘度が増大する。添加終了後もさらに４時間攪拌を
続けて反応を終了させた。得られたポリアミド酸は淡褐
色透明で固有粘度は0.76dl/g (0.5g/100mlＮ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド溶媒、35℃) であった。 (b) 含浸及び化学イミド化 (a) で得られたポリアミド酸溶液にガラス繊維布（日東
紡社製ＷＦ−230)を浸漬した。取り出したポリアミド酸
溶液含浸ガラス繊維布を、更に無水酢酸43ｇ、ピリジン
14ｇ、Ｎ，Ｎジメチルアセトアミド55ｇよりなるイミド
化剤溶液に30分間浸漬した。得られたプリプレグシート
を 100℃で１時間、 150℃で30分、 180℃で30分、200
℃で１時間乾燥してポリイミド含浸プリプレグシートを
得た。 (c) 接着試験 (b) で得られたプリプレグシートを２枚の冷間圧延鋼板
（ＪＩＳ−Ｇ3141、SPCC−ＳＤサイズ 1.6×25× 100m
m）の間に挿入し、熱プレスで 340℃、5kg/cm2で接着し
た。引張剪断接着強さは室温で 220kg/cm2であった。
（測定方法はＪＩＳ Ｋ−6848及びＫ−6850に拠る。）
明する。 実施例−１ (a) 重合 500ml四つ口フラスコにＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
300ml、３，３’−ＤＡＢＰ31.85g (0.15モル) を入
れ、15℃、乾燥窒素気流下、攪拌しながらＢＴＤＡ粉末
48.33g (0.15モル) を徐々に添加した。添加に従って溶
液の粘度が増大する。添加終了後もさらに４時間攪拌を
続けて反応を終了させた。得られたポリアミド酸は淡褐
色透明で固有粘度は0.76dl/g (0.5g/100mlＮ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド溶媒、35℃) であった。 (b) 含浸及び化学イミド化 (a) で得られたポリアミド酸溶液にガラス繊維布（日東
紡社製ＷＦ−230)を浸漬した。取り出したポリアミド酸
溶液含浸ガラス繊維布を、更に無水酢酸43ｇ、ピリジン
14ｇ、Ｎ，Ｎジメチルアセトアミド55ｇよりなるイミド
化剤溶液に30分間浸漬した。得られたプリプレグシート
を 100℃で１時間、 150℃で30分、 180℃で30分、200
℃で１時間乾燥してポリイミド含浸プリプレグシートを
得た。 (c) 接着試験 (b) で得られたプリプレグシートを２枚の冷間圧延鋼板
（ＪＩＳ−Ｇ3141、SPCC−ＳＤサイズ 1.6×25× 100m
m）の間に挿入し、熱プレスで 340℃、5kg/cm2で接着し
た。引張剪断接着強さは室温で 220kg/cm2であった。
（測定方法はＪＩＳ Ｋ−6848及びＫ−6850に拠る。）
【００１５】比較例−１ 実施例−１と同一条件で３，３’−ＤＡＢＰとＢＴＤＡ
を反応させ固有粘度が0.75dl/g (0.5g/100mlＮ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド溶媒、35℃）のポリアミド酸溶液を
得た。この溶液をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドで樹脂
分が８重量％となるように希釈後、ガラス繊維布を浸漬
した。ガラス繊維布は、浸漬後風乾した。この操作を３
回行いポリアミド酸含有プリプレグシートを得た。得ら
れたプリプレグシート 100℃で１時間、 150℃で１時
間、 180℃で１時間、 220℃で３時間加熱乾燥してイミ
ド化及び揮発分の除去を行い、ポリイミド樹脂含有プリ
プレグシートを得た。 (a) 接着試験 得られたプリプレグシートを用いて実施例−１(d) と同
様の条件で接着を行った。得られた接着体の引張剪断接
着強さは室温で 101kg/cm2であり、実施例−１(c) に比
べて半分以下であった。
を反応させ固有粘度が0.75dl/g (0.5g/100mlＮ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド溶媒、35℃）のポリアミド酸溶液を
得た。この溶液をＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドで樹脂
分が８重量％となるように希釈後、ガラス繊維布を浸漬
した。ガラス繊維布は、浸漬後風乾した。この操作を３
回行いポリアミド酸含有プリプレグシートを得た。得ら
れたプリプレグシート 100℃で１時間、 150℃で１時
間、 180℃で１時間、 220℃で３時間加熱乾燥してイミ
ド化及び揮発分の除去を行い、ポリイミド樹脂含有プリ
プレグシートを得た。 (a) 接着試験 得られたプリプレグシートを用いて実施例−１(d) と同
様の条件で接着を行った。得られた接着体の引張剪断接
着強さは室温で 101kg/cm2であり、実施例−１(c) に比
べて半分以下であった。
【００１６】実施例２〜８ 各種ジアミン及びテトラカルボン酸二無水物を用いて実
施例−１と同様に重合を行い、更に実施例−１(b) と同
様にしてポリイミド含浸プリプレグシートを得た。得ら
れたプリプレグシートを用いて接着試験を行い表−１の
結果を得た。
施例−１と同様に重合を行い、更に実施例−１(b) と同
様にしてポリイミド含浸プリプレグシートを得た。得ら
れたプリプレグシートを用いて接着試験を行い表−１の
結果を得た。
【表１】
【００１７】実施例−９ (a) 重合、含浸及び化学イミド化 ３，３’−ジアミノジフェニルエーテル33.04g (0.15モ
ル) とＢＴＤＡ48.33g(0.15モル) を用いて実施例−１
(a) と同様の方法で重合を行い固有粘度が0.83dl/g (0.
5g/100mlＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶媒、35℃）の
ポリアミド溶液を得た。この溶液を炭素繊維布（東レ社
製トレカクロス＃6343）に塗布し、ゴムロールで圧着し
て含浸させた。得られたポリアミド含浸プリプレグシー
トを無水酢酸43ｇ、トリエチルアミン18ｇ、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド40ｇよりなるイミド化剤溶液に１時
間浸漬した。得られたプリプレグシートを 100℃で１時
間、 150℃で30分、 180℃で30分、200℃で１時間乾燥
してポリイミド含浸プリプレグシートを得た。プリプレ
グシート中の繊維含有率は60%volであった。 (b) 接着試験 得られたプリプレグシートを２枚の冷間圧延鋼板（ＪＩ
Ｓ−Ｇ3141、SPCC−ＳＤサイズ 0.5×25× 150mm）の間
に挿入し、熱プレスで 340℃、5kg/cm2 で接着した。接
着体の 180°剥離接着強さは室温で13.9kg/25mm2であっ
た。（測定方法はＪＩＳ Ｋ−6848及びＫ−6854に拠
る。）
ル) とＢＴＤＡ48.33g(0.15モル) を用いて実施例−１
(a) と同様の方法で重合を行い固有粘度が0.83dl/g (0.
5g/100mlＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド溶媒、35℃）の
ポリアミド溶液を得た。この溶液を炭素繊維布（東レ社
製トレカクロス＃6343）に塗布し、ゴムロールで圧着し
て含浸させた。得られたポリアミド含浸プリプレグシー
トを無水酢酸43ｇ、トリエチルアミン18ｇ、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド40ｇよりなるイミド化剤溶液に１時
間浸漬した。得られたプリプレグシートを 100℃で１時
間、 150℃で30分、 180℃で30分、200℃で１時間乾燥
してポリイミド含浸プリプレグシートを得た。プリプレ
グシート中の繊維含有率は60%volであった。 (b) 接着試験 得られたプリプレグシートを２枚の冷間圧延鋼板（ＪＩ
Ｓ−Ｇ3141、SPCC−ＳＤサイズ 0.5×25× 150mm）の間
に挿入し、熱プレスで 340℃、5kg/cm2 で接着した。接
着体の 180°剥離接着強さは室温で13.9kg/25mm2であっ
た。（測定方法はＪＩＳ Ｋ−6848及びＫ−6854に拠
る。）
【００１８】
【発明の効果】本発明は、叙上の如く構成されるから、
本発明によるときは、高温時においても特に優れた強度
を示す新規なプリプレグシートの製造方法で得られたプ
リプレグシートを用いた耐熱性に優れた接着方法を提供
し得るものである。
本発明によるときは、高温時においても特に優れた強度
を示す新規なプリプレグシートの製造方法で得られたプ
リプレグシートを用いた耐熱性に優れた接着方法を提供
し得るものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 式（１） 【化１】 〔式中、Ｒ1 は炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族
基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が
架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基及
び複素環式基からなる群より選ばれた２価の基を表し、
Ｒ2 は炭素数２以上の脂肪族基、環式脂肪族基、単環式
芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族核が架橋員によ
り相互に連結された非縮合多環式芳香族基及び複素環式
基からなる群より選ばれた４価の基を表し、Ｙは水素原
子、アルキル基及びアリール基からなる群より選ばれた
基を表す。〕で表される繰り返し単位を有するポリアミ
ド酸の有機溶剤溶液を繊維状補強材に含浸した後脱水イ
ミド化剤と接触させてポリアミド酸を化学イミド化して
実質的に式（２） 【化２】 〔式中、Ｒ1 及びＲ2 は式（１）中のＲ1 及びＲ2 と同
一である〕で表される繰り返し単位を有するポリイミド
となして得られるプリプレグシートを被着材の間に挿入
して、加圧下にポリイミドのガラス転移点以上に加熱す
ることを特徴とする接着方法。 - 【請求項２】 ポリアミド酸が３，３’−ジアミノベン
ゾフェノンと３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物を有機溶剤中で反応させて得られ
たものである請求項１記載の接着方法。 - 【請求項３】 脱水イミド化剤が無水酢酸、無水プロピ
オン酸、無水イソ酪酸、無水酪酸から選ばれた１種以上
である請求項１又は２記載の接着方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218596A JPS6198742A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | プリプレグシ−トの製造方法 |
| JP5017295A JPH0678444B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | 積層成形体の製造方法 |
| JP5017296A JPH0674335B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | プリプレグシートを用いる接着方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218596A JPS6198742A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | プリプレグシ−トの製造方法 |
| JP5017295A JPH0678444B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | 積層成形体の製造方法 |
| JP5017296A JPH0674335B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | プリプレグシートを用いる接着方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218596A Division JPS6198742A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | プリプレグシ−トの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665390A JPH0665390A (ja) | 1994-03-08 |
| JPH0674335B2 true JPH0674335B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=27281758
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218596A Granted JPS6198742A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | プリプレグシ−トの製造方法 |
| JP5017295A Expired - Lifetime JPH0678444B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | 積層成形体の製造方法 |
| JP5017296A Expired - Fee Related JPH0674335B2 (ja) | 1984-10-19 | 1993-02-04 | プリプレグシートを用いる接着方法 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218596A Granted JPS6198742A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | プリプレグシ−トの製造方法 |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JPS6198742A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016050235A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学 | 複合材料 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59218596A patent/JPS6198742A/ja active Granted
-
1993
- 1993-02-04 JP JP5017295A patent/JPH0678444B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-04 JP JP5017296A patent/JPH0674335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678444B2 (ja) | 1994-10-05 |
| JPS6198742A (ja) | 1986-05-17 |
| JPH0552853B2 (ja) | 1993-08-06 |
| JPH0665390A (ja) | 1994-03-08 |
| JPH0649240A (ja) | 1994-02-22 |
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