TWI247789B - Adhesive for the integrally molded article of a polybenzimidazole resin and process for the production of integrally molded article using the same - Google Patents

Description

1247789 五、發明說明（1 ) 發明所屬技術領域 本發明係關於聚苯并咪唑樹脂模塑體之加工方法。具 體而言，係關於將聚苯并咪唑樹脂所製成的模塑體加以 黏合之黏合劑，以及利用黏合加工而得之聚苯并咪唑樹 脂模塑體。 習知技術 已知由聚苯并咪唑樹脂製成之模塑體、耐熱性、機械 性強度、耐藥品性、耐溶劑性、耐放射線性、難燃性均 優，可在廣泛溫度範圍使用，利用範圍極其廣泛。通常 ，此等聚苯并咪唑樹脂模塑體，係由聚苯并咪唑衍生物 之預聚物，以及含聚苯并咪唑爲單體成份之聚合物，所 構成混合物經充分加熱加壓，燒結製成。 另方面，一般將樹脂材料燒結模塑時，視熱傳導度和 燒結體大小，以及玻璃轉移點，決定壓縮模塑溫度，壓 縮模塑時間和壓力。 聚苯并咪唑樹脂具有耐熱性高，熱傳導度低的特性。 因此，即使將聚苯并咪唑樹脂加熱，提高熔化溫度，中 心部要上升到熔化的溫度，也相當費時。因此，利用燒 結模塑製造厚模塑品或大尺寸模塑品時，很費燒結時間 ，產率不佳，爲其問題所在。 相對地，欲得與聚苯并咪唑樹脂一體化之模塑體，可 採取將最後要求的形狀分成幾個組件燒成製造後，利用 例如聚苯并咪唑樹脂之螺釘將該組件固定，組件間之間 1247789 五、發明說明（2) 隙利用密封劑塡塞的方法。然而，此種製法很難把組件 間之間完全塡塞，而且必須形成螺孔的精密機械作業， 無法充分改進產率。 發明所要解決之目的 發明槪沭 要旨 本發明要將聚苯并咪唑樹脂模塑體加以黏合之黏合劑 ，其特徵爲含有選自聚苯并咪唑樹脂、環氧樹脂、聚醯 胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、酚樹脂、 酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、丁醛樹脂、聚烯樹脂、聚胺 酯樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、二甲 苯樹脂、聚丁二烯樹脂、可溶酚醛樹脂、聚芳基樹脂、 聚丙烯酸酯樹脂、聚噚二唑樹脂、聚苯并噻唑樹脂、聚 苯并雙噻唑樹脂、聚苯并噚唑樹脂、聚苯并雙噚唑樹脂 、聚苯乙烯樹脂，及其母質，以及此等樹脂之溶液等組 群的樹脂成份。 另外，本發明一體化聚苯并咪唑樹脂模塑體之製法， 其特徵爲包含下列步驟： (a )準備由聚苯并咪唑樹脂製成之複數構件， (b)結合面至少其一塗佈上述黏合劑， (c )藉黏合劑層，將結合面彼此壓接。 又，本發明一體化聚苯并咪唑模塑體，其特徵爲以上 述黏合劑加以黏合。 1247789 五、發明說明（3) 效果 利用本發明黏合劑，可以優良生產性，容易製成大尺 寸模塑體，以及形狀複雜之聚苯并咪唑樹脂模塑體。 發明具體說明 聚苯并咪唑樹脂 本發明黏合劑旨在將聚苯并咪唑樹脂貼合。於此聚苯 并咪唑係指含被取代或未被取代之聚苯并咪唑爲單體之 聚合劑。苯并咪唑具有取代基時，其取代基在無損本發 明效果之範圍可任意選擇。 較佳聚苹并咪唑可以如下通式（I)表示。

式中R1〜R5和R1’〜R5’分別爲單獨選擇之取代基， L1爲2價連接基， L2爲R1〜R5之任一與R1·〜R5’之任一連結而成之2 價連接基， P和Q表示聚合度數。 其中R1〜R5和R1’〜R5·分別單獨以氫，（^〜（^。烷基， 匸6〜[12芳基’鹵素’經基’（^〜（^。院氧基爲佳。 L1和L2以分別單獨爲單鍵，氧族原子，芳族化合物， 脂族化合物，脂環族化合物，或雜環化合物組成之2價 1247789 五、發明說明（4) 連接基爲佳。 L1或L2爲脂族化合物組成之鍵基時，以Cl〜C8伸烷基 爲佳，方族化合物時’以伸苯基或伸蔡基爲佳；雜環化 合物構成之鍵基時，以伸吡啶基、伸吡畊基、伸呋喃基 、伸奎琳基、伸噻吩基、伸π比喃基、伸節基、或伸呋喃 基爲佳，氧族原子構成之鍵基時，以- 〇-、-S-、-s〇2 -爲 佳。 較佳聚苯并咪唑具體例有： 聚-2，2 ’ -(間伸苯基）-5，5 ’ -二苯并咪唑， 聚-2，2 ’ -(二伸苯基-2 ’，，2 " ' ) - 5，5 ·-二苯并咪唑， 聚-2，2 ’ -(二伸苯基-4 n，4 π ’）- 5，5 ·-二苯并咪唑， 聚-2，2 ’ - ( 1 ”，1 ”，3 -三甲基伸氫茚基）-3 π，5 π -對伸苯 基-5，5 ’ -二苯并咪 2，2 ’ -(間伸苯基）-5，5 ’ -二苯并咪唑 / 2，2 ’ - ( 1 ”，}"， 3 ” -三甲基伸氫茚基）-3 ”，5 ” -對伸苯基-5，5 ’ -二苯并咪 唑共聚物唑， 2，2 ’ -(間伸苯基-5，5 ·-二苯并咪唑/ 2，2 ’ -(二伸苯基_ 2 ”，2"，5，5 ’ -二苯并咪唑共聚物， 聚-2，2、（伸呋喃基-2 "，5 π ’）- 5，5、二苯并咪唑， 聚-2，2 ’ -(伸萘基-1 ”，6 π ) - 5，5 ’ -二苯并咪唑， 聚-2，2 ’ -(伸萘基-2，·，6 " ) · 5，5 ’ -二苯并咪唑， 聚-2,2’-伸戊基-5,5’-二苯并咪唑， 聚·2,2’-伸辛基·5,5’_二苯并咪唑， 1247789 五、發明說明（5) 聚-2,2·-伸環己基-5，5’-二苯并咪唑， 聚-2, 2·-(間伸苯基）-5, 5'-二（苯并咪唑）醚， 聚-2，2 ’ -(間伸苯基）-5，5 ’ -二（苯并咪唑）硫化物， 聚-2,2’-(間伸苯基）-5,5’-二（苯并咪唑）碾， 聚· 2，2 ·-(間伸苯基卜5，5、二（苯并咪唑）甲烷， 聚-2，2 ^ (間伸苯基）-5，5 ’ -二（苯并咪唑）丙烷2，2 聚伸乙基-1，2，2，2 π -(間伸苯基）-5，5，-二（苯并咪唑） 乙烯-丨，2及其他。 其中，本發明組成物使用上更佳者爲如下通式（11 )

其中η表示聚合度數。 此等聚苯并咪唑樹脂可視其構造或分子量等，取得廣 泛之固有黏度，惟固有黏度以 0 . 2以上爲佳。 本發明黏合劑適用之聚苯并咪唑樹脂模塑體，係由前 述聚苯并咪唑樹脂模塑而得。模塑方法可採用任意方法 ，例如燒結模塑，超音波粉末模塑，冷作加壓模塑，熔 化模塑，及其他，而以在高溫條件下加壓進行爲佳。此 等條件視所用聚苯并咪唑樹脂的種類等而定，惟以350〜 6 00 °C，更好是400〜500 °C溫度條件，和140〜1，400 kg/cm2，更好是500〜1，000kg/cm2壓力條件進行模塑爲 佳。 1247789 五、 發明說明 (6) 黏 劑 本 發 明 黏 合劑 者 在 將 刖 述 聚 苯并 咪 唑 樹脂 加 以 貼合 〇 此 等 黏 合 劑 有含 聚 苯 并 咪 唑 樹 脂 環 氧 樹脂 % 聚 醯 胺 樹 脂 、 聚 醯 亞 胺樹 脂 Λ 聚 醯 胺 醯 亞 胺 樹 脂 、酚 樹 脂 酚 醛 樹 脂 > 二 聚 氰胺 樹 脂 > 丁 醛 樹 脂 聚 烯 樹脂 、 聚 胺 酯 樹 脂 % 聚 酯 樹 脂、 聚 乙 烯 樹 脂 聚 碳 酸 酯 樹脂 、 二 甲 苯 樹 脂 聚 丁 二 烯樹 脂 可 溶 酚 醛 樹 脂 聚 芳基 樹 脂 聚 丙 烯 酸 酯 樹 脂 、聚 m 二 唑 樹 脂 聚 苯 并 m 唑樹 脂 > 聚 苯 并 雙 噻 嗤 樹 脂 、聚 苯 并 m 唑 樹 脂 聚 苯 并 雙噚 唑 樹 脂 聚 苯 乙 烯 樹 脂 ，及 其 母 質 以 及 此 等 樹 脂 之溶 液 爲 黏 合成 份 者 Ο 此 等 黏合i 劑可視需要將兩種以上組合使用 1 ° 其 中 9 聚 苯并 咪 唑 樹 脂 或 其 母 質 5 在 與模 塑 體 之 親 和 性 或 耐 熱 性 方面 尤 佳 〇 較 佳 聚 苯并 咪 唑 有前 述 聚 苯并 咪 唑 樹 脂 項 內 所列 〇 尤 以 聚 -2 ,2 I (間伸苯基） -5 ，5 1 — 苯 并 咪 唑 爲 較 佳黏 合 劑 0 另 外 5 聚 醯 胺 樹 脂、 聚 醯 亞 胺 樹 脂 % 聚 醯 胺 醯亞 胺 樹 脂 環 氧 樹 脂 或 其母 質 亦 佳 因 與 模 塑 體 之； 親和性或耐熱性均優。 此 等 黏 合 劑在 常 溫 爲 液 體 時 可 就 此使用 〇 而 常 夕囚 inn 爲 固 體 時 可 加熱 熔 化使 用 或 溶 於 適 當 溶劑 內 呈 溶 液 狀 態 使 用 0 使用 溶 劑 時 ， 在 無 損 本 發 明 效果 之 範 圍 可 以 任 意 選 擇 ，惟 就 溶 解 性 而 言 以 非 極 性溶 劑 爲 佳 Ο 此 等 溶 劑 有 N -甲基 :四 氫 吡咯 酮 二 甲 基 乙j 醯胺 7 - 丁 內 酯 5 卡必 醇 ，及其他 〇 - 8- 1247789 五、 發明說明（7) 此 等 黏合劑當中最好是將前述聚苯并[ 米t 坐溶於 Ν- 甲 基 四 氫 吡 咯酮者。N -甲基四氫吡咯酮係 可 充 分溶 解 聚 苯并 咪 唑 的 少數溶劑之一。使用此黏合劑 時 5 在貼 合 後 可 連 續 模 塑 ，製成模塑體。即，此貼合模 塑 體 具有 與 燒 結 模 塑 一 體 同樣的強度。 黏 合 劑使用溶劑形成溶液時，從黏 合 強 度避 免 受 到 殘 存 溶 劑 的影響之觀點言，溶液中的樹 脂 濃 度以 筒 濃 度 爲 佳 〇 可 是，濃度過大時，黏合劑溶液 之 黏 度會 提 高 處 理 性 能 會惡化。爲避免此等處理性能 劣 化 ，最 好 使 用 低 濃 度 黏 合劑溶液，塗佈後，利用預乾 將 溶 劑蒸 發 以 降 低 黏 合 時的殘存溶劑量。另外，亦可 在 儲 存或 輸 送 時 呈 高 濃 度 ，而使用時才用溶劑稀釋之使用形® ί 〇 又 > 使用樹脂母質時，由於樹脂生 成 反 應之 副 產 物 ， 會 降低 黏合強度。在此情況下，宜塗 佈 後 利用 加 熱 〇 在 真 空 條 件下放置，於除去副產物到某種程虔 :後再貼合 0 一 體 化 聚苯并咪唑樹脂模塑體 本 發 明一體化聚苯并咪唑樹脂模塑 體 5 係由 刖 述 聚 苯 并 咪 唑 樹脂製成之組件，利用前述黏 合 劑 貼合 成 — 體 化 者 0 本 發 明一體化模塑體，係利用下述方法形成： (丨 a)準備由聚苯并咪唑樹脂製成之複 數 構 件， (b)在結合面至少其一 ’塗佈前述黏 合 劑 5 (丨 ::)藉黏合劑層，將結合面彼此壓接 -9- 〇 1247789 五、發明說明（8) 黏合劑雖塗佈在要結合面之至少其一，但以二者均塗 佈爲佳。另外，爲了從所塗佈之黏合劑，除去過剩溶劑 ’發生樹脂母質的樹脂形成反應般之預備反應，先將面 彼此結合和壓接，必要時可加熱，放置，或在真空下放 置等。此等條件視所用黏合劑種類等而異，例如使用聚 苯并咪唑樹脂溶於N-甲基四氫吡咯酮所得黏合劑時，以 在80〜35(TC加熱1〜300分鐘爲佳。 再者’面彼此結合後’爲了將黏合劑凝固，以獲得具 有充分強度之一體化模塑體，以加熱爲佳。此項加熱亦 視所用黏合劑種類等而異，例如使用聚苯并咪唑樹脂溶 於N-甲基四氫吡咯酮所得黏合劑時，以在80〜3 50°C加熱 1〜300分鐘爲佳。此項加熱亦可利用在面彼此結合前加 熱之餘熱。如前所述，由於聚苯并咪唑樹脂之熱傳導性 低，所採用組件形狀，宜使用彼此結合後所進行加熱之 熱容易傳至結合處者。 本發明一體化模塑體，普通是按照前述順序形成，但 步驟（b )和步驟（c )亦顛倒爲之。即亦可將所要結合的面 彼此結合，然後，將黏合劑注入面彼此之間隙。可是， 在此情況下除去過剩溶劑等都會有困難，必須加以注意 〇 利用本發明黏合劑一體化的模塑體之黏合強度，視用 途而異，一般以lkgf/cm2以上爲佳。 發明之實施1,體例 -10- 1247789 五、發明說明（9) 實施例 準備在N-甲基四氫吡咯酮溶解聚-2,2’-(間伸苯基）-5，5 '-二苯并咪唑，至1 0重量％濃度之黏合劑。 準備兩枚利用燒結模塑所得之模塑聚-2，2 ’ -(間伸苯基 )-5，5 ^二苯并咪唑模塑體製成之組件（尺寸320X 320X 50mm)，分別在結合面塗佈前述黏合劑。各組件在150°C 加熱1分鐘，將溶劑預乾，並將塗佈黏合劑的面彼此壓 接。對此等組合沿結合面夾持方向施壓，在200°C加熱30 分鐘。接著將爐放冷，得厚度lOOmni之一體化模塑體。 此模塑體是以充分強度黏合。 -11- % y 1247789 - 申、請曰期 • 一牌 cWd 案 號 類 別 (以上各攔由本局填註） TP14596(2005年06月22日修正) 發明新型 專利說明書 中 文 發明 新型 名稱 英 文 聚苯并咪唑樹脂模塑體用黏合劑 造之一體化聚苯并咪唑模塑體 及用其製

Adhesive for the Integrally Molded Article of a Polybenzimidazole Resin and Process for the Production of Integrally Molded Article Using the Same 姓 名 1. 丹羽宣行2. 相澤雅美 國 籍 .-2.皆屬曰本 創作 人 住、居所 1. 東京都文京區本駒込2 丁目28番8號 夕歹y卜^亇八^株式會社內2. 同上 姓 名 (名稱） 國 籍 AZ電子材料股份有限公司 一(AZ卜口二y 、株式会社） AZ Electronic Materials (Japan) K.K.曰本 申請人 住、居所 (事務所） 代表人 姓 名 曰本國東京都文京區本駒込二丁目28-8 文京夕y — ^1=1 —卜

福澤純一 FUKUZAWA,JUNICHI

Claims (1)

1247789 Β.ΐχ f. ~ 二、j- 六、申請專利範圍 I__;_MiJ 第89 1 27676號「聚苯并咪唑樹脂模塑體用黏合劑，及用 其製造之一體化聚苯并咪唑模塑體」專利案 (93年3月11日修正） 六申請專利範圍： 1 . 一種用於黏合聚苯并咪唑樹脂模塑體用之黏合劑，其含 有選自由聚苯并咪唑樹脂及其母質和這些之樹脂溶液所 組成族群之樹脂成份，其中該模塑體係爲聚苯并咪唑的 燒結模塑體、超音波粉末模塑體、冷作加壓模塑體或熔融 模塑體溶液，該溶液之溶劑係選自由N-甲基四氫吡咯 酮、二甲基乙醯胺、7 - 丁內酯和卡必醇所組成族群，該 聚苯并咪唑樹脂係由以下通式（I)所示：

式中R1〜R5和R1’〜R5’分別爲單獨選擇之取代基， L1爲2價連接基， L2爲R1〜R5之任一與R1’〜R5’之任一連結而成之2價連接基， P和Q表示聚合度之數。 2 .如申請專利範圍第1項之黏合劑，其中聚苯并咪唑樹脂 係溶於N-甲基四氫吡咯酮。 3 .如申請專利範圍第 2項之黏合劑，其中聚苯并咪唑樹脂 係聚-2，2 ·-(間伸苯基卜5，5 ·-二苯并咪唑。 -1- 1247789 六、申請專利範圍 4. 一種製造一體化聚苯并咪唑樹脂模塑體之方法，其特徵 爲包括下列步驟= (a) 準備由聚苯并咪唑樹脂製成之複數構件， (b) 在結合面至少其一，塗佈申請專利範圔第1項之黏合 劑， (c) 藉黏合劑層，將結合面彼此壓接。 5 · —種一體化之聚苯并咪唑模塑體，其特徵爲以申請專利範 圍第1至3項中任一項中所記載之黏合劑加以黏合者。 -2 ~