JPS5855215A - 金属インサ−トを含む耐熱性樹脂成形品 - Google Patents

金属インサ−トを含む耐熱性樹脂成形品

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JPS5855215A
JPS5855215A JP15360781A JP15360781A JPS5855215A JP S5855215 A JPS5855215 A JP S5855215A JP 15360781 A JP15360781 A JP 15360781A JP 15360781 A JP15360781 A JP 15360781A JP S5855215 A JPS5855215 A JP S5855215A
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JP
Japan
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resin
heat
metal insert
molding
resistant resin
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JP15360781A
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Takeo Ishii
石井 健夫
Masaji Ogata
正次 尾形
Motoyo Wajima
和嶋 元世
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 本発明は金属インサートを含む耐熱性部品に係り、詳し
くは作業性に優れ、高温での機械特性、熱劣化特性の良
好な樹脂を構成材料とした金属インサートを含む耐熱性
樹脂成形品に関する。
従来、熱硬化性樹脂を主成分とする含浸、積層、注型あ
るいは成形用材料を用い金属インサートを貫通又は埋設
してなる樹脂成形品が、電気機器や電子装置、事務用機
器、輸送機器等広汎な分野で、構造部品及び機構部品と
して使用されてきた。これら部品類の使用条件は年を追
って厳しくなる傾向にあシ、特にそれは使用される樹脂
の耐熱劣化特性に対する要求として顕著に現れている。
また最近では、装置を小型軽量化するために、従来金属
材料を一用いていた部品のプラスチック化がはかられ、
それに伴って高温での機械特性、耐熱劣化特性の優れた
金属インサートを含む部品が必要になっている。
従って、耐熱特性の問題は各方面で注目され、樹脂材料
面での改良が絶えず続けられている。しかし、作業性や
特性上の要求は用途によって多様であり、しかもその水
準も次第に高まる状況では、特定の材料で対応すること
は困難である。ことに金属インサートが貫通又は埋設さ
れている成型部品において1.該インサートが高温とな
るような場合には、表面及びインサート−樹脂界面がら
熱劣化が時間の経過と共に次第に内部へと進行してイン
サート周辺部が早期に劣化するため、インサートの引抜
き強さが比較的短期間で著るしく低下する知見とを勘案
して、付加重合型イミド樹脂を基本に選び、その作業性
並びに一部特性の欠点の改良について検討を重ね、本発
明によって高温での機械特性、耐熱劣化特性にすぐれた
金属インサートを含む耐熱性樹脂成形品を提供し得るこ
とを見出した。
本発明の金属インサートを含む耐熱性樹脂成形品の特徴
は、金属インサートを含む樹脂成形部品において、該樹
脂が(a)付加重合型イミド樹脂、(b)エステルもし
くはフェノール樹脂とを必須成分として含むことである
本発明において、金属インサートととしては、銅又はそ
の合金、アルミニウム又はその合金、あるいはステンレ
ス鋼など、一般的な金属材料からなる品が使用される。
該インサートは任意の形状で使用でき、その代表例を第
1〜8図に示す。
本発明に使用される付加重合型イミド樹脂としては、ポ
リアミノビスマレイミドプレポリマーが適当であ、9.
N、N’−置換ビスマレイミド化合物とジアミ/とを、
例えば特公昭47−42160号に記載されているよう
に、約50〜170Cにおいて数分ないし数時間加熱反
応させることによって、容易に製造される。その際、ビ
スマレイミド化合物とジアミンとのモル比は特に限定さ
れないが、そのモル比によって得られるプレポリマーの
トリアリルイソシアヌレート及び不飽和ポリエステルも
しくはフェノール樹脂に対する相溶性や反応性、あるい
は硬化樹脂の耐熱特性に差が生ずるので、一般にはビス
マレイミド化合物1モルに対して、ジアミンは0.1〜
1モル、好ましくは0.2〜0.6モルの範囲で用いら
れる。
N、N’−置換ビスマレイミド化合物は一般式(式中R
は2価の有機基である]で表わきれ、例、tばN、N’
−エチレンビスマレイミド、N。
N′−ヘキサメチレンビスマレイミ)’、N、N’−m
 −フェニレンビスマレイミ)II、N、 N’ −4
4’−ジフェニルエーテルビスマンイミド、N。
N’−4,4’ −ジフェニルメタンビスマレイミド、
N、N’−メチレンビス(3−クロロ−p−フェニレン
)ビスマレイミド、N、N’ −ジフェニルスルホンビ
スマレイミド、N、N’ −’>シクロヘキシルメタン
ビスマレイミド% N、N’ −m−キシリーレンビス
マレイミド及びN、N’−ジフェニルシクロヘキサンビ
スマレイミドなトカ挙ケられる。
また、これらのビスマレイミド化合物と反応せしめるジ
アミン類としてはエチレンジアミン、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、−m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミ
ン、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プロパン、4.4’−ジアミノジフ
ェニルスル*7.4.4’ −ジアミノジフェニルエー
テル、4.4′−ジアミノジシクロ会キサン、ビス(4
−アミノフェニル)フェニルメタン、1.5−ジアミノ
ナフタレ7、m−キシリレンジアミン、p−キシリレン
ジアミン等がある。
本発明においては、室温で固状を呈する付加型イミド樹
脂を流動性化して樹脂組成物の作業性を改善し、かつ硬
化樹脂の耐熱特性を維持できる共重合性架橋成分として
、トリアリルイソシアヌレートが必須である。  ゛ 次に本発明に使用される不飽和ポリエステルは、分子鎖
にエチレン型不飽和結合を含み、通常は飽和ジカルボン
酸及び無水マレイン酸などのような不飽和ジカルボン酸
もしくはそれらの官能性誘導体と、ジオールとの重縮合
反応によって合成される周知の型の重合物である。なお
、該不飽和ポリエステルに、・いわゆる不飽和ポリエス
テル樹脂における如く共重合性液状単量体を、加用する
ことは、得られる成形部品の耐熱劣化特性を損うので好
ましくない。
また、フェノール樹脂としては、例えば0−クレゾール
、p−クレゾール、p−エチルフェノール、p−n−ブ
チルフェノール、p −s−ブチルフェノール、p−t
−ブチルフェノール、p −t−アミルフェノール、p
−オクチルフェノール、0−フェニルフェノール、p−
フェニルフェノール、p−ベンジルフェノール、p−シ
クロヘキシルフェノール、あるいはビスフェノールAな
どのフェノール類と、ホルムアルデヒドとの付加縮合反
応によって合成される樹脂が使用できる。なかでも一般
式 %式% (式中、Rはアルキル基、アリーン基、アラル曳ル基な
どを表わし、n=1〜7である]で示されるフェノール
樹脂が有用である。
前記の樹脂成分は組成物として使用され、各成分の該組
成物の重量に対する比率は、付加重合型イミド樹脂30
〜60重量%、トリアリルイソシアヌレート10〜50
重量%、不飽和ポリエステルもしくはフェノール樹脂1
0〜30重量%にすることが望ましい。それは次のよう
な理由による。
付加重合型イミド樹脂の配合が30重量%以下であると
、硬化物の高mでの機械特性、耐熱劣化特性が充分でな
く、60重量%以上になると樹脂組成物の粘度が高くな
り、材料調製時の副素材類の均一な混線おるいは成形の
作業が困難にhる。一方、トリアリルイソシアヌレート
の配合量が10重量%以下であると、樹脂組成物は非常
に高粘性となって作業性の悪いものとなシ、50重量%
以上では硬化物がもろくなる。ま九、不飽和ポリエステ
ルもしくはフェノール樹脂は本発明の樹脂硬化物に靭性
を付与する。しかし、その配合量10重量%以下ではそ
の効果は少なく、30重量%以上になると硬化物は非常
に強靭にはなるが、高温での機械特性、耐熱劣化特性等
の低下という問題を生ずる。
本発明においては前記樹脂組成物に、その硬化を促進す
るラジカル重合開始剤を配合することができる。それら
は周知のアゾ化合物、有機過酸化物等である。具体的に
はアゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサ
イド、゛ラウロイルノ(−オキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド、アセ
チルパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、クメ
ンノ1イドロバーオキサイド、t−ブチルノく−ベンシ
ェード、t−ブチルパーアセテート、t−プチルノく一
オクトエートなどが挙げられる。これらは目的に応じ2
種以上併用することも出来、本発明の樹脂組成物に対し
、−0,1〜5重量%の範囲で配合すれば加熱硬化時間
を大幅に短縮することができる。
さらに、樹脂組成物たけ充填剤を配合することができる
。例えばシリカ粉、けい酸ジルコン、アルミナ粉、炭酸
カルシウム、溶融石英ガラス粉、クレー、メルク、硫酸
バリウム、酸化ジルコン、ウオラストナイト、ガラス粉
、ナイロン繊維、ポリアミド繊維、カーボン繊維、チタ
ン酸カリウム繊維、二硫化モリブテン、グラファイト、
7ツ化黒鉛、テフロンなどが使用目的に応じて1種ない
し2種以上用いられる。
本発明に用いる樹脂組成物は室温で液状であり60〜8
0Cに加熱すれば粘度がかなり低下するので、前記のよ
うな充填剤や繊維質強化材等を多量に配合できる。それ
らの配合混練にはミキサー、ニーダ、ロール等が用いら
れる。その際必要に応じてカップリング剤、離型剤、揺
変剤、着色剤、帯電防止剤等を配合することもできる。
このようにして得られる樹脂材料を用い温度150〜1
80C,圧力150〜500恥4−1時間3〜5分の条
件で、金属インサートを挿入成形しさらに180〜23
0c、5〜6時間の後硬化を加えれば、高温での機械特
性、耐熱劣化特性の良好な樹脂成形品を得られる。しか
し本発明は成形品の製造方法玄限定するものでなく、前
記樹脂組成物を基にした材料を用い注型あるいは含浸な
どの方法によシ製造された金属インサートを含む樹脂成
形品であってもよい。
次に、実施例によって説明する。
実施例 N、N’ −(メチレンジ−p−フェニレンコシマレイ
ミド(略号PDMI)1モルと第1表記載のように異な
る量の4.4′−メチレンジアニリン(略号MDA)、
!:を、140〜17ocで約’30分間加熱溶融反応
させて、ポリアミノビスマンイミドプレポリマー(軟化
点78〜115c)を調製した。該ビスマレイミドプレ
ポリマーとトリアリルイソシアヌレート及び不飽和ポリ
エステル(日本ユピカ社製)114ssszH】又はフ
ェノール樹脂(日立化成社製ヒタノール2400)との
混合物に、硬化開始剤としてジクミルパーオキサイドを
配合して、第1表に示す組成枠の樹脂組成物を調製した
第   1   表 これらノ組成物ヲl 20C/2 h+150tl’/
2t++2000/15tlの条件で硬化させた。該硬
化物を270Cで10日間空気中で加熱し1重量減少を
測った。その結果は第1表に示す如くで、モル比(MD
A7PDMI)0.1のオリゴマーを用いた試料(屋1
]の減量率が大きく、モル比0.3〜0.8の範囲のオ
リゴマーを用いた試料の間には実際上差がなかつたつ 次に、前記樹力旨組成物100重量部に、石英ガプリン
グ剤(信越化学社KBM503)2重量部、およびステ
アリン酸亜鉛1重量部を配合して、60〜80Cでニー
ダ−を用い混練することによジ酸形用材料を調製した。
これらの材料の硬化性、硬化物の2000における曲げ
強さ、及びそれらを用い金属インサート(第1図形状の
品)を挿入成形した部品のインサート引抜き強さを測シ
、第2表の値を得た。なお、曲げ強さ試片の硬化条件は
前記と同様であり、インサートを含む部品の成形条件は
温度1soC。
成形時間5分、圧力200〜400Kg/cr!である
また、硬化性の評価は180C,5分間トランスファ成
形し、離型直後のバーコル硬度によった。
成形部品のインサート引抜き強さについては、250C
,10日(空気中)熱処理後の値も測定した。
第2表から、モル比CMD!%7P DM I )の小
さい&1および高い方のA4を除き、高温での強度、イ
ンサート引抜き強さと耐熱化特性ともにすぐれた部品が
得られた。
第    2    表 実施例 実施例1と同様にしてモル比(MDA/PDMI)0.
5で合成したポリアミノビスマンイミドプレポリマーを
用いて、第3表に示す組成物を調製した。
次いで該組成物100重量部と、シリカ粉(平均粒径z
Oμm3300重量部、ガラス繊維(長さ6m360重
量部、シラン系カップリング剤2重量部、及びステアリ
ン酸1重量部とから成る成形用材料を、実施例1と同様
にして調製した。
この材料を用いたときの、曲げ強さ、金属インサート引
抜き強さの測定値は、第3表に示すとおりであった。高
温での機械特性、耐熱劣化特性にすぐれた部品が得られ
た。
【図面の簡単な説明】
第1〜8図はいずれも、本発明の実施例になる金属イン
サートを含む樹脂成形品の一部断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属インサートを含む樹脂成形部品において、該樹
    脂が(a)付加重合型イミド樹脂、(ロ)トリアリルイ
    ソシアヌレートおよび(C)不飽和ポリエステルもしく
    はフェノール樹脂を含むことを特徴とする金属インサー
    トを含む耐熱性樹脂成形品。 2、付加重合型イミド樹脂がポリアミノビスマレイミド
    プレポリマーである特許請求の範囲第1項記載の耐熱性
    樹脂成形品。 3、付加重合型イミド樹脂が1モルのN、N’ −置換
    ビスマレイミド、と0.2〜0,6モルのジアミンとの
    反応物からなる特許請求の範囲第1項記載の耐熱性樹脂
    成形品。 4、フェノール樹脂が〇−又はp−炭化水素基置換フェ
    ノールとホルムアルデヒドとの付加縮合物である特許請
    求の範囲第1項、第2項もしくは第3項記載の耐熱性樹
    脂成形品。
JP15360781A 1981-09-30 1981-09-30 金属インサ−トを含む耐熱性樹脂成形品 Pending JPS5855215A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2230785A (en) * 1989-04-25 1990-10-31 Matsushita Electric Works Ltd Polyimide composition and prepreg and laminate thereof
US10454475B2 (en) 2010-01-20 2019-10-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

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GB2230785B (en) * 1989-04-25 1993-07-21 Matsushita Electric Works Ltd Prepreg for a printed circuit board
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