WO2001048113A1 - Adhesif pour resine polybenzimidazole moulee et moulage de polybenzimidazole assemble produit a l'aide de cet adhesif - Google Patents

Adhesif pour resine polybenzimidazole moulee et moulage de polybenzimidazole assemble produit a l'aide de cet adhesif Download PDF

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WO2001048113A1
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polybenzimidazole
adhesive
polybenzoimidazole
resins
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PCT/JP2000/009154
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Inventor
Noriyuki Niwa
Masami Aizawa
Original Assignee
Clariant International Ltd.
Clariant (Japan) K.K.
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Publication date
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • C08J5/124—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives using adhesives based on a macromolecular component
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for processing a polybenzimidazole resin molded article, and more particularly, to an adhesive for bonding a molded article made of a polybenzoimidazole resin, and a polybenzoimidazole resin processed by adhesion It relates to a molded article.
  • Molded articles made of polybenzoimidazole resin are excellent in heat resistance, mechanical strength, chemical resistance, solvent resistance, radiation resistance, flame retardancy, etc., can be used in a wide temperature range, and can be used It is known that the range is very wide.
  • these polybenzoimidazole resin molded articles are sufficiently heated and heated with a mixture of a prepolymer of a polybenzimidazole derivative and a polymer containing polybenzimidazole as a monomer component.
  • compression molding temperature, compression molding time, and compression temperature are generally determined according to the thermal conductivity, the size of the sintered body, and the glass transition point. The pressure is determined.
  • Polybenzoimidazole resin has the characteristics of high heat resistance and low thermal conductivity. For this reason, even if the polybenzoimidazole resin is heated, the melting temperature is high, and it takes a long time to rise to a temperature at which the central portion can be melted. Therefore, when trying to produce a thick molded product or a large molded product by sinter molding, there is a problem that sintering takes time and the yield is not good. On the other hand, in order to obtain an integrated molded body of polybenzimidazole resin, a part obtained by dividing the finally required shape into several members is manufactured by firing, and the part is made of, for example, polybenzide.
  • the adhesive for bonding the polybenzimidazole resin molded article of the present invention is a polybenzimidazole resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimide resin, a polyamide doimide resin, a phenol resin, a novolak resin, Melamine resin, butyral resin, polyolefin resin, polyurethane resin, polyester resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, xylene resin, polybutadiene resin, resin resin, polyaryl resin, polyacrylate resin, polyoxaziazole resin, Selected from the group consisting of polybenzothiazole resins, polybenzobisthiazole resins, polybenzoxazole resins, polybenzobisoxazole resins, polystyrene resins, and their precursors, and their resin solutions. Tree It is comprised of components, and is characterized in.
  • the method for producing an integrated polybenzimidazole resin molded article of the present invention comprises the following steps.
  • the integrated polybenzimidazole molded article of the present invention is characterized by being bonded by the above-mentioned adhesive.
  • the adhesive of the present invention is for bonding a polybenzimidazole resin molded body.
  • the polybenzoimidazole refers to a polymer containing a substituted or unsubstituted benzoimidazole as a monomer unit.
  • the benzoimidazole has a substituent, the substituent is arbitrarily selected within a range not to impair the effects of the present invention.
  • Preferred Poribe Nzoimidazo Ichiru are those represented by the following general formula (I) c
  • R 1 'to R are independently selected substituents
  • L' is a divalent linking group
  • L 2 is a divalent linking group that links any one of ⁇ to ⁇ 5 and any one of R 1 ′ to R 5 ′;
  • ⁇ and q are numbers representing the degree of polymerization.
  • R ′ to R S and to R ′′ are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a halogen, a hydroxyl group, It is preferably an alkoxyl group,
  • L 1 and L z are each independently a single bond or a divalent linking group composed of a chalcogen atom, an aromatic compound, an aliphatic compound, an aliphatic compound, or a heterocyclic compound. Is preferred.
  • L 1 or L 2 is a connecting group composed of an aliphatic compound, it is more preferably an alkylene having 1 to 8 carbon atoms, and when it is an aromatic compound, it is phenylene or naphthylene
  • the linking group is a heterocyclic compound, it is preferably pyridinylene, pyrazinylene, furanylene, quinolinylene, thiophenylene, viranylene, indenylene, or furyleneylene.
  • polybenzimidazoles include:
  • those more preferred for applying the adhesive of the present invention are poly-2,2,-(m-phenylene) -5,5, -dibenzoy represented by the following formula (II). It is a molded body made of midazole.
  • n is a number representing the degree of polymerization.
  • polybenzoimidazole resins can have a wide range of intrinsic viscosity depending on the structure, molecular weight, and the like, but preferably have an intrinsic viscosity of 0.2 or more.
  • the polybenzimidazole resin molded article to which the adhesive of the present invention is applied is formed by molding the above-mentioned polybenzimidazole resin.
  • the molding method can be performed by any method, for example, sinter molding, ultrasonic powder molding, cold pressure molding, melt molding, and others. It is done by doing.
  • These conditions depend on the type of polybenzoimidazole resin used, etc., but are preferably 350 to 600 ° C., more preferably 400 to 500 ° C., and preferably 140 to l, 400 kg / cm 2, more preferably 500 ⁇ l, OOOkg / cm 2, and more molded pressure takes place.
  • the adhesive of the present invention is for bonding the above-mentioned polybenzoimidazole resin.
  • adhesives include polyvinyl imidazole resin, epoxy resin, polyamide resin, polyimide resin, polyamide imide resin, phenol resin, novolak resin, melamine resin, petital resin, polyolefin resin, polyurethane resin, Polyester resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, xylene resin, polybutadiene resin, resin resin, polyaryl resin, polyacrylate resin, polyoxadiazole resin, polybenzothiazole resin, polybenzobisthiazole resin, polybenzo Oxazole resins, polybenzobisoxazole resins, polystyrene resins, their precursors, and those containing a resin solution of these as an adhesive component.
  • the resin solution refers to a solution obtained by dissolving the resin in a solvent capable of dissolving the resin.
  • the polybensoimidazole resin, the precursor of the polybenzimidazole resin, or the resin solution of the polybenzimidazole resin has an affinity for the molded body. And heat resistance are particularly preferred.
  • Preferred polybenzimidazoles are those listed above in the section on polybenzimidazole resins.
  • poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5, -dibenzimidazole is a preferred adhesive.
  • Polyamide resin, polyimide resin, polyamide resin, epoxy resin, and precursors thereof are also preferable because they have excellent affinity for molded articles and heat resistance.
  • the resin When the resin is liquid at room temperature, it can be used as an adhesive as it is. When the resin is a solid at room temperature, it may be used as an adhesive after being heated and melted, may be used in the form of a solution by dissolving in an appropriate solvent, or may be used as a solid. . When a solvent is used, it can be arbitrarily selected as long as the effects of the present invention are not impaired, but a nonpolar solvent is preferred from the viewpoint of solubility. Such solvents include N-methyl virolidone, dimethylacetamide, a-butyrolactone, carbitol, and others. When the resin is used as an adhesive in a solid state, the resin may be in the form of powder, granules, or a film. In such a case, it is common practice to insert these solid adhesives between the members to be bonded, and to heat and fuse the joints.
  • the most preferable one is one obtained by dissolving the above-mentioned polybenzoimidazole in N-methylpyrrolidone.
  • N-methylvirolidone is one of the few solvents that can sufficiently dissolve polybenzomidazole.
  • the resin concentration in the solution be high from the viewpoint of avoiding the influence of the residual solvent on the bonding strength.
  • concentration is excessively high, the viscosity of the adhesive solution becomes high and the handling property may be deteriorated.
  • the adhesive strength due to by-products of the resin formation reaction In some cases. In such a case, it is preferable to heat the coating after application or leave it under a vacuum condition to remove by-products to some extent, and then bond them together.
  • the integrated polybenzoimidazole resin molded article of the present invention is obtained by bonding the above-mentioned component made of polybenzoimidazole resin with the above-mentioned adhesive and integrating them.
  • the integrated molded body of the present invention is formed by the following method.
  • the adhesive is applied to at least one of the surfaces to be joined, but is preferably applied to both surfaces.
  • heat is applied as necessary before joining and pressing the surfaces together. , Leaving, or leaving under vacuum.
  • the adhesive After joining the surfaces, it is preferable to heat the adhesive in order to solidify the adhesive and obtain an integrated molded body having sufficient strength.
  • This heating also varies depending on the type of adhesive used.For example, when using an adhesive in which polybenzimidazole resin is dissolved in N-methylpiperidone, heat at 80 to 350 ° C for 1 to 300 minutes. Is preferred. This heating can also utilize the residual heat generated by heating before joining the surfaces. As described above, since the thermal conductivity of the polybenzoimidazole resin is low, it is necessary to adopt a shape of a component in which heat generated by heating performed after joining surfaces is easily transmitted to a joining portion.
  • the steps (b) and (c) can be performed in reverse. That is, the surfaces to be joined can be joined together, and then the adhesive can be injected into the gap between the surfaces. You. However, in this case, care must be taken because it may be difficult to remove excess solvent.
  • the adhesive strength of the molded article integrated with the adhesive of the present invention varies depending on the application, but is generally preferably 1 kgf / cm 2 or more.
  • An adhesive was prepared by dissolving poly-2,2,-(m-phenylene) -5,5'-dibenzoimidazole at a concentration of 10% by weight in N-methylpyrrolidone.

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Description

明 細 書 ポリベンゾイミダゾール樹脂成形体用接着剤、 およびそれを用いて製造された一体化されたポリべンゾィミダゾ一ル成形体
[発明の背景]
発明の属する技術分野
本発明は、 ポリベンゾィミダゾール樹脂成形体の加工方法に関するものである より詳細には、 ポリべンゾィミダゾール樹脂からなる成形体を接着する接着剤、 ならびに接着により加工されたポリべンゾィミダゾ一ル樹脂成形体に関するもの である。 背景技術
ポリべンゾイミダゾール樹脂からなる成形体は、 耐熱性、 機械的強度、 耐薬品 性、 耐溶剤性、 耐放射線性、 難燃性などに優れており、 広い温度域で使用可能で あり、 利用範囲がきわめて広範であるものであることが知られている。 通常、 こ れらのポリべンゾイミダゾール樹脂成形体は、 ポリベンゾイミダゾール誘導体の プレポリマーと、 ポリベンゾィミダゾ一ルをモノマー成分として含む重合体とか らなる混合物を、 十分に加熱および加圧し、 焼結することにより製造されている 一方、 一般に樹脂材料を焼結成形する場合、 熱伝導度と焼結体の大きさおよび ガラス転移点に応じて、 圧縮成型温度、 圧縮成型時間、 および圧力が決定される。 ポリべンゾイミダゾール樹脂は、 耐熱性が高く、 熱伝導度が低いという特性を 有している。 このため、 ポリペンゾイミダゾ一ル樹脂を加熱しても、 溶融温度が 高いうえ、 中心部が溶融し得る温度まで上昇するのに時間がかかってしまう。 従 つて、 厚みの厚い成型品またはサイズの大きい成型品を焼結成形により製造しよ うとしたとき、 焼結に時間がかかり、 歩留まりがよくないという問題点があった。 これに対して、 ポリべンゾィミダゾ一ル樹脂の一体化された成形体を得るため に、 最終的に求められる形状をいくつかの部材に分割した部品を焼成により製造 し、 その部品を例えばポリべンゾイミダゾール樹脂のネジによって固定し、 部品 間の隙間をシール剤によって埋める方法が採られることもあった。 しかし、 この ような製造方法では部品間の隙間を完全に埋めることが難しかったり、 ネジ穴を 形成させるための精密な機械工作が必要になり、 歩留まりを十分に改良すること ができなかった。
上記のような問題点を鑑み、 サイズの大きな成形体または形状の複雑な成形体 を優れた生産性で製造する方法が望まれていた。
[発明の概要]
本発明のポリべンゾイミダゾ一ル樹脂成形体を接着するための接着剤は、 ポリ ベンゾイミダゾ一ル樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 ポ リアミ ドイミ ド樹脂、 フエノール樹脂、 ノボラック樹脂、 メラミン樹脂、 ブチラ —ル樹脂、 ポリオレフィン樹脂、 ポリウレ夕ン樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリェ チレン樹脂、 ポリカーボネート樹脂、 キシレン樹脂、 ポリブタジエン樹脂、 レゾ —ル樹脂、 ポリアリール樹脂、 ポリアクリレート樹脂、 ポリオキサジァゾ一ル樹 脂、 ポリペンゾチアゾ一ル樹脂、 ポリべンゾビスチアゾ一ル樹脂、 ポリべンゾォ キサゾ一ル樹脂、 ポリべンゾビスォキサゾール樹脂、 ポリスチレン樹脂、 および それらの前駆体、 ならびにこれらの樹脂溶液からなる群から選択される樹脂成分 を含んでなること、 を特徴とするものである。
また、 本発明の一体化されたポリべンゾィミダゾ一ル樹脂成形体の製造方法は、 下記の工程を含んでなること、 を特徴とするものである。
( a ) ポリべンゾィミダゾール樹脂からなる複数の部材を準備し、
( b ) 接合する面の少なくとも一方に、 前記の接着剤を塗布し、
( c ) 接着剤層を介して、 接合する面同士を圧着する。
さらに本発明の一体化されたポリべンゾィミダゾ一ル成形体は、 前記の接着剤 で接着されたこと、 を特徴とするものである。
本発明の接着剤によれば、 サイズの大きな成形体または形状の複雑なポリベン ゾィミダゾール樹脂成形体を優れた生産性で、 容易に製造することができる。 [発明の具体的説明]
<ポリべンゾイミダゾール樹脂 >
本発明の接着剤は、 ポリべンゾィミダゾール樹脂成形体を貼り合わせるための ものである。 ここで、 ポリべンゾイミダゾ一ルとは、 置換または非置換のベンゾ ィミダゾ一ルをモノマー単位として含む重合体をいう。 ベンゾィミダゾ一ルが置 換基を有する場合、 その置換基は本発明の効果を損なわない範囲で任意に選択さ れ o
好ましいポリべンゾイミダゾ一ルは、 下記一般式 （I ) で表されるものである c
Figure imgf000004_0001
ここで、 1^〜1 5および R1' 〜R" は、 それぞれ独立に選択される置換基であり、 L 'は 2価の連結基であり、 '
L2は、 ΙΤ〜Ι 5のいずれか一つと、 R 1' 〜； R5' のいずれか一つとを連結する 2 価の連結基であり、
ρおよび qは重合度を表す数である。
ここで、 ； R '〜RSおよび 〜R" は、 それぞれ独立に、 水素、 炭素数 1〜； 10の アルキル基、 炭素数 6〜12のァリール基、 ハロゲン、 水酸基、 炭素数 1〜10のァ ルコキシル基であることが好ましく、
L 1および Lzは、 それそれ独立に、 単結合であるか、 カルコゲン原子、 芳香族化 合物、 脂肪族化合物、 脂璟式化合物、 または複素環化合物からなる 2価の連結基 であることが好ましい。
L 1または L 2が脂肪族化合物からなる連結基である場合は、 炭素数が 1〜 8のァ ルキレンであることがより好ましく、 芳香族化合物である場合は、 フエ二レン、 またはナフチレンであることが好ましく、 複素環化合物からなる連結基である場 合は、 ピリジニレン、 ピラジ二レン、 フラニレン、 キノリニレン、 チオフェニレ ン、 ビラ二レン、 インデニレン、 またはフリレニレンであることが好ましく、 力 8113
4 ルコゲンからなる連結基である場合は、 一 0—、 一 S—、 一 S 02—であることが 好ましい。
好ましいポリべンゾイミダゾ一ルの具体的なものとしては、
ポリ- 2，2，-（m-フエ二レン）- 5，5，-ジベンゾィミダゾール、
ポリ- 2 , 2， -（ジフエ二レン- 2，，， 2，，，） -5， 5， -ジベンゾイミダゾール、
ポリ-2, 2，-(ジフェニレン-4，，，4，，，）-5，5，-ジべンゾィミダゾ一ル、
ポリ- 2, 2， -( ，、 1，，、 3，， -トリメチルインダニレン）-3，，、 5，， -P-フエ二レン- 5, 5， -ジベンゾィミダゾ一ル、
2,2， - (m-フエニレン )-5， 5， -ジベンゾィミダゾ一ル /2,2， -( Γ，、 1，，、 3，， -トリメチ ルインダニレン）- 3，，、5，，-p-フエ二レン- 5，5，-ジベンゾィミダゾール共重合体、
2， 2， - ( m-フエ二レン） -5， 5， -ジベンゾイ ミダゾール /2 , 2' - (ジフエ二レン- 2，，，
2" ' )-5, 5' -ジベンゾィミダゾ一ル共重合体、
ポリ- 2,2， - (フリレン- 2，，，5'，）-5，5，-ジベンゾィミダゾ一ル、
ポリ- 2,2， -（ナフ夕レン- 1，，、6，，）-5,5， -ジペンゾイミダゾ一ル、
ポリ- 2,2， - (ナフタレン- 2"、 6， '）-5， 5， -ジベンゾイミダゾール、
ポリ- 2，2，-アミレン- 5, 5，-ジベンゾィミダゾール、
ポリ- 2, 2，-ォクタメチレン- 5, 5，-ジベンゾィミダゾール、
ポリ- 2， 2， -シクロへキセニル -5 , 5， -ジベンゾイミダゾール、
ポリ- 2,2， -(m-フェニレン）- 5, 5，-ジ（ベンゾィミダゾ一ル）エーテル、
ポリ- 2， 2， -(m-フエ二レン） -5, 5，-ジ（ベンゾイミダゾール）サルファイ ド、 ポリ- 2,2， -(m-フエ二レン） -5， 5，-ジ（ベンゾィミダゾ一ル）スルフォン、 ポリ- 2，2， -(m-フェニレン）- 5，5，-ジ（ベンゾィミダゾール）メ夕ン、
ポリ- 2， 2， -( m-フエ二レン）- 5， 5， -ジ（ベンゾイミダゾ一ル）プロパン 2 , 2、 ポリ-エチレン- 1 , 2, 2, 2，， -(m-フェニレン）- 5， 5， -ジ（ベンゾイミダゾ一ル）ェチレ ン -1，2、
およびその他が挙げられる。
これらのうち、 本発明の接着剤を適用するのにより好ましいものは、 下記式 ( I I )で表される、 ポリ- 2，2，-(m-フエ二レン） -5, 5，-ジベンゾィミダゾールからな る成形体である。
Figure imgf000006_0001
ここで、 nは重合度を表す数である。
これらのポリべンゾイミダゾ一ル樹脂は、 その構造や分子量などに応じて、 広 範な範囲の固有粘度を取り得るが、 固有粘度が 0.2以上であることが好ましい。 本発明の接着剤が適用されるポリベンゾィミダゾ一ル樹脂成形体は前記のポリ ベンゾイミダゾール樹脂が成形されたものである。 成形の方法は任意の方法、 例 えば焼結成形、 超音波粉末成形、 冷間加圧成形、 溶融成形、 およびその他、 によ つて行われることができるが、 好ましくは、 高温条件下で加圧されることにより 行われる。 これらの条件は、 用いられるポリべンゾイミダゾ一ル樹脂の種類など に依存するが、 好ましくは 350〜600°C、 より好ましくは 400〜500°C、 の温度条件 下で、 好ましくは 140~l , 400kg/cm2、 より好ましくは 500〜l，OOOkg/cm2、 の圧力に より成形が行われる。
<接着剤 >
本発明の接着剤は、 前記のポリベンゾィミダゾ一ル樹脂を貼り合わせるための ものである。 このような接着剤としては、 ポリべンゾイミダゾ一ル樹脂、 ェポキ シ樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 ポリアミ ドイミ ド樹脂、 フエノール 樹脂、 ノボラック樹脂、 メラミン樹脂、 プチラール樹脂、 ポリオレフイン樹脂、 ポリウレタン樹脂、 ポリエステル樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリカーボネート樹 脂、 キシレン樹脂、 ポリブタジエン樹脂、 レゾ一ル樹脂、 ポリアリール樹脂、 ポ リアクリレート樹脂、 ポリオキサジァゾ一ル樹脂、 ポリベンゾチァゾール樹脂、 ポリべンゾビスチアゾール樹脂、 ボリベンゾォキサゾ一ル樹脂、 ポリべンゾビス ォキサゾ一ル樹脂、 ポリスチレン樹脂、 およびそれらの前駆体、 ならびにこれら の樹脂溶液を接着成分として含むものが挙げられる。 これらの接着剤は、 必要に 応じて 2種類以上を組み合わせて用いることもできる。 なお、 ここで樹脂溶液と は前記樹脂を溶解することができる溶媒に、 その樹脂を溶解させたものをいう。 これらのうち、 ポリべンソ 'イミダゾール樹脂、 ポリべンゾイミダゾ一ル樹脂の の前駆体、 またはポリべンゾイミダゾ一ル樹脂の樹脂溶液が、 成形体との親和性 や耐熱性の点から特に好ましい。 好ましいポリべンゾィミダゾールは前記のポリ ベンゾイミダゾ一ル樹脂の項において挙げたものである。 特に、 ポリ- 2, 2' - (m-フ ェニレン）- 5，5，-ジベンゾイミダゾールが好ましい接着剤である。 また、 ポリアミ ド樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 ポリアミ ドイミ ド樹脂、 エポキシ樹脂、 またはそれら の前駆体も、 成形体との親和性や耐熱性が優れており好ましいものである。
前記樹脂は、 樹脂が常温で液体である場合、 そのまま接着剤として用いること ができる。 また、 樹脂が常温で固体である場合は、 接着剤として、 加熱して溶融 させてから用いても、 適当な溶媒に溶解して溶液の状態で用いても、 または固体 のまま用いてもよい。 溶媒を用いる場合、 本発明の効果を損なわない範囲で任意 に選択することができるが、 溶解性の点から非極性溶媒が好ましい。 このような 溶媒としては、 N-メチルビロリ ドン、 ジメチルァセトアミ ド、 ァ-プチロラクトン、 カルビトール、 およびその他が挙げられる。 前記樹脂を接着剤として固体のまま 用いる場合、 その形状は粉末あるいは粒状であっても、 またフィルム状であって もよい。 このような場合、 通常、 接着する部材の間にこれらの固体接着剤を挿入 し、 接合部分を加熱して溶融させるのが一般的である。
これらの接着剤のうち、 最も好ましいのは、 前記のポリべンゾイミダゾールを N-メチルピロリ ドンに溶解したものである。 N-メチルビロリ ドンはポリべンゾィ ミダゾールを十分に溶解できる数少ない溶媒の一つである。 この接着剤を用いた 場合、 貼り合わせた後の成形体を連続した成形体とすることができる。 すなわち、 この貼り合わせた成形体は、 焼結により成形された一体物と同等の強度を有する ものとなる。
接着剤が溶媒を用いた溶液である場合、 接着の強度は残存溶剤の影響を避ける という観点から溶液中の樹脂濃度が高濃度であることが好ましい。 しかしながら、 過度に高濃度であると接着剤溶液の粘度が高くなり取り扱い性が悪くなることも ある。 このような取り扱い性劣化を避けるために、 低濃度の接着剤溶液を用いて、 塗布後に予備乾燥により溶媒を蒸発させて、 接着時の残存溶媒量を低減すること も好ましい。 また、 保存または輸送時には高濃度にしておいて、 溶媒で希釈して から使用するような使用形態も可能である。
また、 樹脂前駆体を用いた場合には、 樹脂生成反応の副生成物による接着強度 の低下が起こることもある。 このような場合は、 塗布後に加熱したり、 真空条件 下に放置することで、 副生成物をある程度除去した上で貼り合わせることが好ま しい。
<一体化されたポリベンゾィミダゾール樹脂成形体 >
本発明の一体化されたポリべンゾィミダゾール樹脂成形体は、 前記のポリベン ゾイミダゾ一ル樹脂からなる部品を、 前記の接着剤によって貼り付けて一体化さ せたものである。
本発明の一体化された成形体は、 下記の通りの方法により形成される。
( a ) ポリべンゾィミダゾール樹脂からなる複数の部材を準備し、
( b ) 接合する面の少なくとも一方に前記の接着剤を塗布し、
( c ) 接着剤層を介して、 接合する面同士を圧着する。
接着剤は、 接合しょうとする面の少なくとも一方に塗布されるが、 両方の面に 塗布されることが好ましい。 また、 塗布された接着剤から、 過剰の溶媒を除去し たり、 樹脂前駆体の樹脂形成反応のような予備反応を起こさせるために、 面同士 の接合および圧着に先立って、 必要に応じて加熱、 放置、 または真空下放置など をする事ができる。 これらの条件は、 用いる接着剤の種類などによって変化する が、 例えばポリペンゾイミダゾール樹脂を N-メチルピロリ ドンに溶解した接着剤 を用いる場合、 80~350°Cで 1〜300分間加熱することが好ましい。
また、 面同士の接合後に、 接着剤を固化させて十分な強度を有する一体化成形 体を得るために、 加熱することが好ましい。 この加熱も用いる接着剤の種類など によって変化するが、 例えばポリベンゾイミダゾ一ル樹脂を N-メチルピ口リ ドン に溶解した接着剤を用いる場合、 80〜350°Cで 1〜300分間加熱することが好まし い。 また、 この加熱は、 面同士を接合する前の加熱による余熱を利用することも できる。 なお、 前記したようにポリべンゾイミダゾ一ル樹脂の熱伝導性は低いの で、 面同士の接合後に行う加熱による熱が接合箇所に伝わりやすいような部品の 形状を採用するべきである。
本発明の一体化された成形体は、 前記の順序で形成されるのが普通であるが、 工程 （b ) および工程 （c ) を逆に行うこともできる。 すなわち、 接合しようと する面同士を接合し、 その後で接着剤をその面同士の隙間に注入することもでき る。 ただし、 この場合、 過剰の溶媒除去などが困難になることがあるので注意が 必要である。
本発明の接着剤により一体化された成形体の接着強度は、 用途に応じて変化す るが、 一般には l kgf /cm2以上であることが好ましい。
[実施例]
実施例 1
ポリ- 2, 2，-（m-フエ二レン） -5, 5' -ジベンゾィミダゾールを N-メチルピロリ ドン に 10重量％の濃度で溶解させた接着剤を準備した。
焼結成形により成形されたポリ- 2,2， -(m-フエ二レン） -5，5' -ジベンゾィミダゾ —ル成形体からなる部品 （サイズ： 320X 320X 50醒） を 2枚用意し、 それそれの 接合面に前記の接着剤を塗布した。 それそれの部品を 150°Cで 1分間加熱して溶媒 を予備乾燥させ、 接着剤を塗布した面同士を圧着した。 これらの部品を接合面を 挟み込む方向に圧力をかけながら、 200°Cで 30分間加熱した。 引き続いて炉冷して、 厚さ 100画の一体化された成形体を得た。 この成形体は十分な強度で接着されてい た。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ポリべンゾイミダゾ一ル樹脂、 エポキシ樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリィ ミ ド樹脂、 ポリアミ ドイミ ド樹脂、 フエノール樹脂、 ノボラック樹脂、 メラミン 樹脂、 プチラール樹脂、 ポリオレフイン樹脂、 ポリウレタン樹脂、 ポリエステル 樹脂、 ポリエチレン樹脂、 ポリカーボネート樹脂、 キシレン樹脂、 ポリブ夕ジェ ン樹脂、 レゾール樹脂、 ポリアリール樹脂、 ポリアクリレート樹脂、 ポリオキサ ジァゾール樹脂、 ポリベンゾチァゾール樹脂、 ポリベンゾビスチアゾ一ル樹脂、 ポリベンゾォキサゾ一ル樹脂、 ポリべンゾビスォキサゾール樹脂、 ポリスチレン 樹脂、 およびそれらの前駆体、 ならびにこれらの樹脂溶液からなる群から選択さ れる樹脂成分を含んでなることを特徴とする、 ポリべンゾイミダゾール樹脂成形 体を接着するための接着剤。
2 . 樹脂成分が、 ポリベンゾィミダゾ一ル樹脂、 ェポキシ樹脂、 ポリアミ ド 樹脂、 ポリイミ ド樹脂、 ポリアミ ドィミ ド樹脂、 およびそれらの前駆体、 ならび にこれらの樹脂溶液からなる群から選択される、 請求項 1に記載の接着剤。
3 . 溶液の溶剤が、 N-メチルピロリ ドン、 ジメチルァセトアミ ド、 ァ -プチ口 ラクトン、 およびカルビトールからなる群から選択される、 請求項 1に記載の接
4 . ポリべンゾイミダゾ一ル樹脂が、 下記一般式で表される、 請求項 1に記 載の接着剤。
Figure imgf000010_0001
こで、 R1〜： Rsおよび 〜R5' は、 それぞれ独立に選択される置換基であり L1は 2価の連結基であり、
L2は、 R' R5のいずれか一つと、 ； 1' 〜： のいずれか一つとを連結する 2 価の連結基であり、
pおよび qは重合度を表す数である。
5. ポリべンゾイミダゾール樹脂を N-メチルビロリ ドンに溶解した、 請求項 1に記載の接着剤。
6. ポリべンゾイミダゾール樹脂が、 ポリ-2，2，-(!11-フェニレン）-5,5，-ジべ ミダゾールで,'ろる、 請求項 5に記載の接着剤。
7. 下記の工程を含んでなることを特徴とする、 ポリべンゾイミダゾ一ル樹 脂からなる複数の部材を接着して一体化されたポリべンゾィミダゾール樹脂成形 体を製造する方法。
(a) ポリべンゾィミダゾール樹脂からなる複数の部材を準備し、
(b) 接合する面の少なくとも一方に、 請求項 1に記載の接着剤を塗布し、
(c) 接着剤層を介して、 接合する面同士を圧着する。
8. 工程 （c) に引き続いて、 接合された部分を加熱する、 請求項 7に記載 の一体化されたポリべンゾィミダゾ一ル樹脂成形体を製造する方法。
9. 請求項 1に記載の接着剤で接着されたことを特徴とする、 一体化された ポリベンゾイミダゾール成形体。
10. 請求項 7の方法により製造されたことを特徴とする、 一体化されたポ リベンゾイミダゾール成形体。
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