JPS6151055A - 高分子複合体 - Google Patents
高分子複合体Info
- Publication number
- JPS6151055A JPS6151055A JP17154584A JP17154584A JPS6151055A JP S6151055 A JPS6151055 A JP S6151055A JP 17154584 A JP17154584 A JP 17154584A JP 17154584 A JP17154584 A JP 17154584A JP S6151055 A JPS6151055 A JP S6151055A
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- Japan
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- polyamide
- formulas
- polymer
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は特定の芳香族ポリアミドと芳香族ポリアミドイ
ミド及び/又はその前駆体とからなる高分子複合体即ち
、上記ポリマーが均−或いは極めて微小単位で分散混合
したところの高分子複合体に関する。
ミド及び/又はその前駆体とからなる高分子複合体即ち
、上記ポリマーが均−或いは極めて微小単位で分散混合
したところの高分子複合体に関する。
ポリアミトイ秀ド樹脂は、耐熱、性及び機械的特性に優
れた高分子材料として多くの分野で用いられてきている
が、近年、更に優れた耐熱性及び蛎械的特性を備えた高
分子材料が求められている。
れた高分子材料として多くの分野で用いられてきている
が、近年、更に優れた耐熱性及び蛎械的特性を備えた高
分子材料が求められている。
かかる要求を満たす手段の1つとして、ポリアミドイミ
ド樹脂を無機或いは有礪高分子の繊維で補強した繊維複
合体を形成する方法があり、この方法により高分子材料
の弾性係数の向上、捜械的強度の増大、熱変形温度の向
上を図ることが可能となった。かかる補強繊維の代表的
なものとして、ガラス繊維や、高弾性率有機繊維が用い
られている。しかしながら、これらを用いた繊維複合体
(繊維強化複合材料)においては、十分な礪械的強度を
確保するためには通常20〜30%の補強用繊維を介在
させる必要がある。かかる大量の補強用繊維をポリアミ
ドイミド樹脂のマリドックス中に介在させるにおいては
、それらを均一に分散させるには多大の困難を伴い、ま
た混練加工に用いる成形装置の摩滅も茗しい。更には、
介在(充填)させる繊維の径が大きいため分散状態が悪
くなり、易く、この場合強度的欠点の生じる原因となる
。
ド樹脂を無機或いは有礪高分子の繊維で補強した繊維複
合体を形成する方法があり、この方法により高分子材料
の弾性係数の向上、捜械的強度の増大、熱変形温度の向
上を図ることが可能となった。かかる補強繊維の代表的
なものとして、ガラス繊維や、高弾性率有機繊維が用い
られている。しかしながら、これらを用いた繊維複合体
(繊維強化複合材料)においては、十分な礪械的強度を
確保するためには通常20〜30%の補強用繊維を介在
させる必要がある。かかる大量の補強用繊維をポリアミ
ドイミド樹脂のマリドックス中に介在させるにおいては
、それらを均一に分散させるには多大の困難を伴い、ま
た混練加工に用いる成形装置の摩滅も茗しい。更には、
介在(充填)させる繊維の径が大きいため分散状態が悪
くなり、易く、この場合強度的欠点の生じる原因となる
。
かかる問題点を解決する手段として、本発明者らは高分
子複合体の形成を提案した(特開昭54〜85747号
公報参照)、かかる手段によれば、例えば屈曲性は乏し
いが剛直性の高いパラ配向的全芳香族ポリアミドが、ポ
リアミドイミド等の屈曲性に富む高分子のマトリックス
中に微小な単位で分散混合した高分子複合体を形成する
ことができ、しかして耐熱性及び機械的特性の改良され
たポリアミドイミド樹脂を与えることができた。
子複合体の形成を提案した(特開昭54〜85747号
公報参照)、かかる手段によれば、例えば屈曲性は乏し
いが剛直性の高いパラ配向的全芳香族ポリアミドが、ポ
リアミドイミド等の屈曲性に富む高分子のマトリックス
中に微小な単位で分散混合した高分子複合体を形成する
ことができ、しかして耐熱性及び機械的特性の改良され
たポリアミドイミド樹脂を与えることができた。
しかしながら、パラ配向的全芳香族ポリアミドは自己分
子間における親和性が高いりめマトリックス中に安定し
た微分散系を作りにくいことが判明し、高分子複合体と
しての効果をより発現せしめるためには混合されるべき
高分子化合物間の相溶性を高めることが必要であること
が判った。
子間における親和性が高いりめマトリックス中に安定し
た微分散系を作りにくいことが判明し、高分子複合体と
しての効果をより発現せしめるためには混合されるべき
高分子化合物間の相溶性を高めることが必要であること
が判った。
このため、本発明者らはパラ配向的芳香族ポリアミドの
−N一部位をメタレーションすることにより有機溶媒可
溶とし、それを芳香族ポリアミドイミドと共に共通溶媒
、例えばジメチルスルホキシドに溶解せしめるという手
段を用い上記相溶性を満足せしめた。しかしてこの溶液
を大過剰の酸性水溶液に注入することにより芳香族ポリ
アミトイ ゛ミドとパラ舵面的芳香族ポリアミドと
の均一分散体を析出せしめてより完全な高分子複合体を
形成せしめることができた。かくして、更に弾性率の高
められた高分子複合体を得ることが出来たが、伸度が未
だ不十分であり靭性において劣っていた。
−N一部位をメタレーションすることにより有機溶媒可
溶とし、それを芳香族ポリアミドイミドと共に共通溶媒
、例えばジメチルスルホキシドに溶解せしめるという手
段を用い上記相溶性を満足せしめた。しかしてこの溶液
を大過剰の酸性水溶液に注入することにより芳香族ポリ
アミトイ ゛ミドとパラ舵面的芳香族ポリアミドと
の均一分散体を析出せしめてより完全な高分子複合体を
形成せしめることができた。かくして、更に弾性率の高
められた高分子複合体を得ることが出来たが、伸度が未
だ不十分であり靭性において劣っていた。
本発明者等は、耐熱性及び機械的特性において優れしか
も高い靭性を有する高分子材料を得べく更に研究した結
果、パラ配向性を少し低下せしめた全芳香族ポリアミド
を用いることにより、上記目的を達成しうろことを見出
し、本発明に到達し−た。
も高い靭性を有する高分子材料を得べく更に研究した結
果、パラ配向性を少し低下せしめた全芳香族ポリアミド
を用いることにより、上記目的を達成しうろことを見出
し、本発明に到達し−た。
即ち、本発明は
下記式(1−A)、 (1−B)及び(′2J−HN
−Ar + −NH−−−(1−B)QCAr 2−C
o −・・・・・・(2)で表わされる繰返し単位から
実質的に構成され、且つ、式(1−A’)で表わされる
繰返し単位(以下、単位(1−A)と称す)と式(1−
8)で表わされる繰返し単位(以下、単位(1−8)と
称す)との総モル数(以下、ジアミン成分モル数と称す
)は式(2)で表わされる繰返し単位(以下、単位(a
と称す)のモル数と実質的に等しく、更に単位(1−A
)ののモル数がジアミン成分モル数の40〜60%であ
る全芳香族ポリアミドと芳香族ポリアミドイミド及び/
又はその前駆体とからなる高分子複合体である。
−Ar + −NH−−−(1−B)QCAr 2−C
o −・・・・・・(2)で表わされる繰返し単位から
実質的に構成され、且つ、式(1−A’)で表わされる
繰返し単位(以下、単位(1−A)と称す)と式(1−
8)で表わされる繰返し単位(以下、単位(1−8)と
称す)との総モル数(以下、ジアミン成分モル数と称す
)は式(2)で表わされる繰返し単位(以下、単位(a
と称す)のモル数と実質的に等しく、更に単位(1−A
)ののモル数がジアミン成分モル数の40〜60%であ
る全芳香族ポリアミドと芳香族ポリアミドイミド及び/
又はその前駆体とからなる高分子複合体である。
本発明において全芳香族ポリアミドは補強樹脂として働
くが、それは、前記式(1−A)、 (1−8)及び
[2]の繰り返し単位から実質的になるもである。
くが、それは、前記式(1−A)、 (1−8)及び
[2]の繰り返し単位から実質的になるもである。
式中Ar+及びArzは1.4−フェニレン基、1.5
−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、4.4′−ビ
フェニレン基等を表わすが、好ましくは1,4−フェニ
レン基である。
−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、4.4′−ビ
フェニレン基等を表わすが、好ましくは1,4−フェニ
レン基である。
一方、芳香族ポリアミドイミド及びその前駆体は、マト
リックス樹脂として働く。かかる芳香族ポリアミドイミ
ドとしては下記式(3)を主要基本構造とするものであ
り、 が挙げられる。
リックス樹脂として働く。かかる芳香族ポリアミドイミ
ドとしては下記式(3)を主要基本構造とするものであ
り、 が挙げられる。
特に好ましくはAr3が4.4′ ジフェニルエーテル
基である。
基である。
また芳香族ポリアミドイミドの前駆体とは、前記式(3
)のアミドイミド結合の全部又は一部が下記式(4) で表わされる構造を有するものである。これは加熱によ
り閉環されて前記式(3)のアミドイミド結合に転化さ
せることが可能である。
)のアミドイミド結合の全部又は一部が下記式(4) で表わされる構造を有するものである。これは加熱によ
り閉環されて前記式(3)のアミドイミド結合に転化さ
せることが可能である。
本発明の高分子複合体は、前記全芳香族ポリアミドと、
芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体とを、そ
れらの共通の溶媒に溶解せしめて均一に混合し、しかし
て同時に析出せしめることにより得られる。
芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体とを、そ
れらの共通の溶媒に溶解せしめて均一に混合し、しかし
て同時に析出せしめることにより得られる。
その共通溶媒としては有機のアミド系溶媒が挙げられ、
例えばテトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド
、N 、N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロ
リドン−2、N−メチルピペリドン−2、N、N−ジメ
チルエチレン尿素、N、N。
例えばテトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド
、N 、N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロ
リドン−2、N−メチルピペリドン−2、N、N−ジメ
チルエチレン尿素、N、N。
N’ 、N’−テトラメチルマロン酸アミド、N−メチ
ルカプロラタム、N−アセチルピロリジン、N、N−ジ
エチルアセトアミド、N−エチルピロリドン−2、N−
N−ジメチルプロピオン酸アミド、N、N−ジメチルイ
ソブチルアミド、N−メチルホルムアミド、N、N’
−ジメチルプロピレン尿素及びそれらの混合系が挙げら
れる。之等の中、特に、N−メチルピロリドン、N、N
−ジメチルアセトアミド、N、N’ −ジメチルホルア
ミド及びそれらの混合系が有利である。
ルカプロラタム、N−アセチルピロリジン、N、N−ジ
エチルアセトアミド、N−エチルピロリドン−2、N−
N−ジメチルプロピオン酸アミド、N、N−ジメチルイ
ソブチルアミド、N−メチルホルムアミド、N、N’
−ジメチルプロピレン尿素及びそれらの混合系が挙げら
れる。之等の中、特に、N−メチルピロリドン、N、N
−ジメチルアセトアミド、N、N’ −ジメチルホルア
ミド及びそれらの混合系が有利である。
更に、溶解力を高めるために、可溶化助剤例えば塩化リ
チウム、塩化カルシウム等をポリマーに対し100wt
%以下の量で加えることが好ましい。
チウム、塩化カルシウム等をポリマーに対し100wt
%以下の量で加えることが好ましい。
上記溶媒に溶解させる前記ポリマーの量とじては、全芳
香族ポリアミドは溶媒当り通常12wt%以下、好まし
くは8wt%以下であり、芳香族ポリアミドイミド及び
/又はその前駆体は溶媒当り通常25wt%以下、好ま
しくは15W【%以下である。
香族ポリアミドは溶媒当り通常12wt%以下、好まし
くは8wt%以下であり、芳香族ポリアミドイミド及び
/又はその前駆体は溶媒当り通常25wt%以下、好ま
しくは15W【%以下である。
かかる割合で溶解せしめられた溶液は、次いで凝固液例
えば、水、アルコール、塩を含んだ水溶液、溶媒を含ん
だ水溶液中に注入され、かくして全芳香族ポリアミドと
芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体が均一に
或いは微小分散状に混合した高分子複合体を析出せしめ
る。
えば、水、アルコール、塩を含んだ水溶液、溶媒を含ん
だ水溶液中に注入され、かくして全芳香族ポリアミドと
芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体が均一に
或いは微小分散状に混合した高分子複合体を析出せしめ
る。
また、別の方法として、前記溶液を熱風乾燥、真空乾燥
などの乾燥手段により、乾式乾燥することにより前記高
分子複合体を得ることも出来る。
などの乾燥手段により、乾式乾燥することにより前記高
分子複合体を得ることも出来る。
また別の好ましい方法として、前記溶液からひとまず乾
式法である程度溶媒を除去し、ポリマー濃度の高められ
た状態を形成しくこれは、溶媒除去率によっては、透明
なゲル状を呈する。)、これを湿式乾燥することにより
高分子複合体とすることができる。
式法である程度溶媒を除去し、ポリマー濃度の高められ
た状態を形成しくこれは、溶媒除去率によっては、透明
なゲル状を呈する。)、これを湿式乾燥することにより
高分子複合体とすることができる。
かくして、均一に又は微分散状に混入した全芳香族ポリ
アミド15〜45wt%、好ましくは20〜40wt%
と、芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体55
〜aswt%、好ましくは60〜80wt%とからなる
高分子複合体が得られる。また、芳香族ポリアミドイミ
ドの前駆体が含有されている場合は、それを加熱するこ
とにより、閉環せしめ、芳香族ポリアミドイミドの含旦
を轟めることもでき、かかる熱処理後のものも、本発明
に包含される。
アミド15〜45wt%、好ましくは20〜40wt%
と、芳香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体55
〜aswt%、好ましくは60〜80wt%とからなる
高分子複合体が得られる。また、芳香族ポリアミドイミ
ドの前駆体が含有されている場合は、それを加熱するこ
とにより、閉環せしめ、芳香族ポリアミドイミドの含旦
を轟めることもでき、かかる熱処理後のものも、本発明
に包含される。
かくのごとくして得られる本発明の葛分子複合体は、補
強成分としての芳香族ポリアミドがマトリックスポリマ
ーとしてのポリアミドイミドの中に極めて均一に分散す
ることから耐熱性と機械的強度に優れているのみならず
、靭性に富むものである。従って各種工業材料として役
立つものであり、例えば自動車、航空機などの各種部品
材料として、またタフネスの要求される絶縁材料分野に
おいて、その特徴を発揮することができる。
強成分としての芳香族ポリアミドがマトリックスポリマ
ーとしてのポリアミドイミドの中に極めて均一に分散す
ることから耐熱性と機械的強度に優れているのみならず
、靭性に富むものである。従って各種工業材料として役
立つものであり、例えば自動車、航空機などの各種部品
材料として、またタフネスの要求される絶縁材料分野に
おいて、その特徴を発揮することができる。
以下、実施例により更に具体的に説明する。
実施例1
3.4′−ジアミノジフェニルエーテル3.4849(
25モル%)とパラフェニレンジアミン1.8829(
25モル%)とを塩化カルシウムを0,75 wt%を
含むNメチルピロリドン150g中に乾燥チッソ雰゛囲
気下溶解せしめ、0℃に冷部した後激しく撹拌しながら
、テレフタル酸ジクロライドの粉末6.0919(50
モル%)を当該溶液にすみやかに添加し、35℃で1時
間重合反応を行い、式 a 1:b 1:Ct−25:25:50のポリマー(
以下PP0T−25と称す)を得た。
25モル%)とパラフェニレンジアミン1.8829(
25モル%)とを塩化カルシウムを0,75 wt%を
含むNメチルピロリドン150g中に乾燥チッソ雰゛囲
気下溶解せしめ、0℃に冷部した後激しく撹拌しながら
、テレフタル酸ジクロライドの粉末6.0919(50
モル%)を当該溶液にすみやかに添加し、35℃で1時
間重合反応を行い、式 a 1:b 1:Ct−25:25:50のポリマー(
以下PP0T−25と称す)を得た。
その後酸化カルシウム1.959を添加し、90℃で1
0rR間撹拌を続行した。ポリマー濃度は6%であった
。
0rR間撹拌を続行した。ポリマー濃度は6%であった
。
このポリマー溶液、をNMPで希釈してポリマー湿度2
.5%の溶液とした。本ポリマー溶液をPPOT −2
5溶液と称す。
.5%の溶液とした。本ポリマー溶液をPPOT −2
5溶液と称す。
一方、市販されているポリアミドイミド樹脂(赤外線吸
収スペクトルの分析結果、主要な構成a 2 : b
z : C2−50:45: 5(PA Iと略
す))をNMP溶液に溶解しポリマー濃度が2.5%の
PAl溶液とした。
収スペクトルの分析結果、主要な構成a 2 : b
z : C2−50:45: 5(PA Iと略
す))をNMP溶液に溶解しポリマー濃度が2.5%の
PAl溶液とした。
かくして得られたP P OT −25溶液とPAI溶
。
。
液をブレンドし、撹拌すると、透明均一な溶液が得られ
た。これをガラス板上にドクターナイフで流延し、真空
乾燥器に70℃×2時間入れて乾燥した後、空温の水中
につけて凝固させた。水洗した後120℃で12時間真
空乾燥し、さらに150℃で12時間、250℃で12
時間熱処理した。
た。これをガラス板上にドクターナイフで流延し、真空
乾燥器に70℃×2時間入れて乾燥した後、空温の水中
につけて凝固させた。水洗した後120℃で12時間真
空乾燥し、さらに150℃で12時間、250℃で12
時間熱処理した。
得られた成形物は透明性の高いものであり、均一分散性
に優れており、厚さは80μm2強度133MPa、モ
ジュラス3.6GPa、伸度86%であった。
に優れており、厚さは80μm2強度133MPa、モ
ジュラス3.6GPa、伸度86%であった。
又、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率E′の温度依存性
は、E′が減少を始める温度は約310℃とそれぞれの
単独ポリマー系での比較例1,2に比べ向上していた。
は、E′が減少を始める温度は約310℃とそれぞれの
単独ポリマー系での比較例1,2に比べ向上していた。
比較例1
PAIの濃度が2.5%のNMP溶液をドクターナイフ
で流延し、実施例1と同様な方法でシート化した。シー
トの厚さは75μmで、強度115M Pa、モジュラ
ス2.7Qpa、伸度17%であり、実施例1に比べ劣
っていた。
で流延し、実施例1と同様な方法でシート化した。シー
トの厚さは75μmで、強度115M Pa、モジュラ
ス2.7Qpa、伸度17%であり、実施例1に比べ劣
っていた。
また、動的粘弾性測定による貯蔵弾性率E′が減少し始
める温度は約260℃であり、実施例1の補強されたポ
リアミドイミド成形物に比べ約50℃低かった。 ・ 比較例2 実施例1で得られたP P OT −25を、CaC1
zを2.2%溶解しているN−メチルビOリドン中にポ
リマー濃度が2.5%になるように溶解し、同様な方法
でシート化した。
める温度は約260℃であり、実施例1の補強されたポ
リアミドイミド成形物に比べ約50℃低かった。 ・ 比較例2 実施例1で得られたP P OT −25を、CaC1
zを2.2%溶解しているN−メチルビOリドン中にポ
リマー濃度が2.5%になるように溶解し、同様な方法
でシート化した。
シートの厚さは78μmで強度112MPa、モジュラ
ス3.7GPa、伸度82%であった。
ス3.7GPa、伸度82%であった。
動的粘弾性測定による貯蔵弾性率E′が減少し始める温
度は約280℃であり、実施例1での補強されたポリア
ミドイミド成形物に比べ約30℃低かった。
度は約280℃であり、実施例1での補強されたポリア
ミドイミド成形物に比べ約30℃低かった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 下記式(1−A)、(1−B)及び(2) ▲数式、化学式、表等があります▼……(1−A) ▲数式、化学式、表等があります▼……(1−B) ▲数式、化学式、表等があります▼……(2) 〔但し、式中Ar_1及びAr_2は同一若しくは異な
り、結合基が共に同軸方向又は平行軸方向に伸びている
フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニレン基を表わ
す。 で表わされる繰返し単位から実質的に構成され、且つ、
式(1−A)で表わされる繰返し単位(以下、単位(1
−A)と称す)と式(1−B)で表わされる繰返し単位
(以下、単位(1−B)と称す)との総モル数(以下、
ジアミン成分モル数と称す)は式(2)で表わされる繰
返し単位(以下、単位(2)と称す)のモル数と実質的
に等しく、更に単位(1−A)のモル数がジアミン成分
モル数の40〜60%である全芳香族ポリアミドと、芳
香族ポリアミドイミド及び/又はその前駆体とからなる
高分子複合体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17154584A JPS6151055A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 高分子複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17154584A JPS6151055A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 高分子複合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6151055A true JPS6151055A (ja) | 1986-03-13 |
JPH0419268B2 JPH0419268B2 (ja) | 1992-03-30 |
Family
ID=15925109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17154584A Granted JPS6151055A (ja) | 1984-08-20 | 1984-08-20 | 高分子複合体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6151055A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0408166A2 (en) * | 1989-07-11 | 1991-01-16 | Gencorp Inc. | Composite polymeric materials |
US4988746A (en) * | 1988-02-26 | 1991-01-29 | Teijin Limited | Flame resistant staple fiber blend |
-
1984
- 1984-08-20 JP JP17154584A patent/JPS6151055A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4988746A (en) * | 1988-02-26 | 1991-01-29 | Teijin Limited | Flame resistant staple fiber blend |
EP0408166A2 (en) * | 1989-07-11 | 1991-01-16 | Gencorp Inc. | Composite polymeric materials |
JPH0351118A (ja) * | 1989-07-11 | 1991-03-05 | Gencorp Inc | 現場生成複合材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0419268B2 (ja) | 1992-03-30 |
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