阻燃性聚酰亚胺成形材料及成形体制造技术

含有半芳香族聚酰亚胺树脂(A)、并且还含有15～80质量％的下述成分(B1)或成分(B2)中的任意者的阻燃性聚酰亚胺成形材料，及包含其的成形体。(B1)石墨，(B2)选自由石墨、氟树脂及碳纤维组成的组中的2种以上的组合。碳纤维组成的组中的2种以上的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃性聚酰亚胺成形材料及成形体


[0001]本专利技术涉及阻燃性聚酰亚胺成形材料及成形体。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺树脂因分子链的刚性、共振稳定化、强化学键合而为具有高热稳定性、高强度、高耐溶剂性的有用的工程塑料，被应用于广泛的领域中。另外，对于具有结晶性的聚酰亚胺树脂而言，可以使其耐热性、强度、耐化学药品性进一步提高，因此期待用作金属代替品等。然而，聚酰亚胺树脂为高耐热性，但另一方面并不表现热塑性，有成形加工性低的问题。
[0003]作为聚酰亚胺成形材料，已知有高耐热树脂VESPEL(注册商标)等(专利文献1)，即使在高温下，流动性也极低，因此成形加工困难，需要在高温、高压条件下进行长时间成形，因此在成本上也是不利的。与此相对，若为如结晶性树脂那样具有熔点、且在高温下具有流动性的树脂，则可以容易且廉价地进行成形加工。
[0004]因此近年来，报告了具有热塑性的聚酰亚胺树脂。热塑性聚酰亚胺树脂除聚酰亚胺树脂本来具有的耐热性外，成形加工性也优异。因此，热塑性聚酰亚胺树脂还能够应用于作为惯用的热塑性树脂的尼龙、聚酯无法应用的严酷的环境下使用的成形体。
[0005]作为热塑性聚酰亚胺树脂，已知有通过芳香族四羧酸成分与脂肪族二胺成分的反应、或脂肪族四羧酸成分与芳香族二胺成分的反应得到的所谓半芳香族聚酰亚胺树脂(例如参照专利文献2、3)。
[0006]为了赋予热塑性聚酰亚胺树脂阻燃性，也研究了添加阻燃剂的方法。例如专利文献4中公开了在绝缘性薄膜的至少单面设置含有热塑性聚酰亚胺及阻燃剂的粘接层而成的粘接薄膜。
[0007]另外，专利文献5及6中记载了也可在包含规定的重复单元的聚酰亚胺树脂中配混阻燃剂等添加剂，从而制成树脂组合物的内容。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开2005
‑
28524号公报
[0011]专利文献2：国际公开第2013/118704号
[0012]专利文献3：日本特表2014
‑
526583号公报
[0013]专利文献4：日本特开2006
‑
22205号公报
[0014]专利文献5：国际公开第2016/147996号
[0015]专利文献6：国际公开第2016/147997号

技术实现思路

[0016]专利技术要解决的问题
[0017]然而，与通过芳香族四羧酸成分与芳香族二胺成分的反应得到的全芳香族聚酰亚
胺树脂相比，半芳香族聚酰亚胺树脂有阻燃性差的倾向，仅配混阻燃剂等有时难以表现高阻燃性。
[0018]本专利技术的课题在于，提供成形加工性良好、且可以表现高阻燃性的聚酰亚胺成形材料及成形体。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]本专利技术人等发现，含有特定量的半芳香族聚酰亚胺树脂、和特定的填充材料或树脂的聚酰亚胺成形材料可以解决上述课题。
[0021]即，本专利技术涉及一种含有半芳香族聚酰亚胺树脂(A)、并且还含有15～80质量％的下述成分(B1)或成分(B2)中的任意者的阻燃性聚酰亚胺成形材料及包含其的成形体。
[0022](B1)石墨
[0023](B2)选自由石墨、氟树脂及碳纤维组成的组中的2种以上的组合
[0024]专利技术的效果
[0025]本专利技术的阻燃性聚酰亚胺成形材料的成形加工性优异，并且能够制作具有高阻燃性的成形体。该成形体例如可应用于真空泵等工业机械、通信设备、家电制品、汽车、铁路、飞机、及智能电话、平板终端、个人电脑等电子设备用框体等各种工业用构件、以及齿轮、轴承、螺丝、螺母、密封件、管、检查用IC插座、带、电线等的覆盖材料、覆盖薄膜、钓竿或卷轴用框体、文具、碳素UD胶带、电子香烟等。
具体实施方式
[0026][阻燃性聚酰亚胺成形材料][0027]本专利技术的阻燃性聚酰亚胺成形材料含有半芳香族聚酰亚胺树脂(A)，并且还含有15～80质量％的下述成分(B1)或成分(B2)中的任意者。
[0028](B1)石墨
[0029](B2)选自由石墨、氟树脂及碳纤维组成的组中的2种以上的组合
[0030]本专利技术的阻燃性聚酰亚胺成形材料通过含有半芳香族聚酰亚胺树脂(A)，表现热塑性和较高的耐热性，成为成形加工性优异的材料。另外，通过将半芳香族聚酰亚胺树脂(A)与特定量的成分(B1)或成分(B2)组合，能够得到具有高阻燃性的聚酰亚胺成形材料及成形体。
[0031]本专利技术的阻燃性聚酰亚胺成形材料能得到上述效果的理由尚未确定，但可认为如下。
[0032]树脂材料的通常的燃烧机理如下。首先，燃烧气氛(气相)中的可燃性气体燃烧并产生辐射热，由此树脂材料表面的温度会上升。接着，树脂材料整体的温度由于热传导而上升，作为有机物的树脂材料发生热分解，从而产生可燃性气体。产生的可燃性气体从树脂材料的内部向表面(固相)扩散、接着在气相中扩散并与氧气结合，继续燃烧。
[0033]作为使树脂材料阻燃化的机理之一，可举出在其燃烧过程中使材料表面形成碳化膜(焦碳)的方法。在材料表面形成碳化膜时，该碳化膜成为燃烧阻隔层，并阻断燃烧过程中由树脂材料的热分解产生的可燃性气体向气相中的扩散及气相中的氧气的侵入，使其阻燃化。该阻燃化机理通常例如通过阻燃剂的添加来达成。
[0034]已知聚酰亚胺树脂以树脂单独也可得到较高的阻燃性，认为其阻燃化机理如下。
[0035]聚酰亚胺树脂的燃烧过程中，在500～650℃附近，聚酰亚胺树脂中的酰亚胺环会发生自由基裂解反应，生成CO及CO2并且形成自由基中间体。认为该阶段形成的自由基中间体中，聚酰亚胺树脂的酰亚胺环裂解，但主链部分未被切断，维持高分子链的状态。接着，进行该自由基中间体之间的C
‑
C键形成反应，形成高分子量的碳前体。
[0036]由本专利技术中使用的半芳香族聚酰亚胺树脂(A)形成的碳前体包含芳香环，因此认为容易呈石墨结构，在燃烧过程中容易转化为碳化膜(焦碳)。进而，成分(B1)或(B2)中使用的石墨及碳纤维的热传导性高，因此本专利技术中，推测通过对半芳香族聚酰亚胺树脂(A)配混特定量的成分(B1)或(B2)，从而由于散热效果而阻燃性提高。另外，推测通过半芳香族聚酰亚胺树脂(A)与热传导性高的石墨或碳纤维的相互作用，碳化膜的形成高效地进行，由此也会表现高阻燃性。
[0037]另外，成分(B2)中使用的氟树脂为显示高氧指数的材料，树脂燃烧时的抗滴落效果也优异。然而，本专利技术人等通过研究发现：即使将氟树脂单独配混于半芳香族聚酰亚胺树脂(A)，得到的聚酰亚胺成形材料的阻燃性提高效果也较少，通过与石墨或碳纤维组合可以达成高阻燃性，也可以得到良好的机械特性。
[0038]<半芳香族聚酰亚胺树脂(A)>
[0039]作为本专利技术中使用的半芳香族聚酰亚胺树脂(A)(以下也简称作“成分(A)”)，可举出主要包含源自芳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阻燃性聚酰亚胺成形材料，其含有半芳香族聚酰亚胺树脂(A)，并且还含有15～80质量％的下述成分(B1)或成分(B2)中的任意者，(B1)石墨(B2)选自由石墨、氟树脂及碳纤维组成的组中的2种以上的组合。2.根据权利要求1所述的阻燃性聚酰亚胺成形材料，其中，所述成分(A)为聚酰亚胺树脂(A1)，所述聚酰亚胺树脂(A1)包含下述式(1)所示的重复结构单元及下述式(2)所示的重复结构单元，并且相对于该式(1)的重复结构单元与该式(2)的重复结构单元的总计，该式(1)的重复结构单元的含有比为20～70摩尔％，R1为包含至少1个脂环式烃结构的碳数6～22...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井敦史，佐藤勇希，
申请(专利权)人：三菱瓦斯化学株式会社，
类型：发明
国别省市：