聚酰亚胺树脂成型体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种没有空隙、裂纹等表面缺陷、没有内部空隙的、具有5mm以上的厚度的厚的由加成反应型聚酰亚胺树脂形成的成型体及其制造方法，所述由加成反应型聚酰亚胺树脂形成的成型体的特征在于，是如下由所述加成反应型聚酰亚胺树脂形成的树脂成型体，将加成反应型聚酰亚胺树脂的预聚物在该加成反应型聚酰亚胺树脂的增粘开始温度以上的温度下保持，使比增粘开始温度低10℃的温度条件下的熔融粘度上升至70～900kPa

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚酰亚胺树脂成型体及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种聚酰亚胺树脂成型体及其制造方法，更详细而言，涉及一种没有表面缺陷、内部空隙的厚的聚酰亚胺树脂成型体及其制造方法。

技术介绍

[0002]由在末端具有加成反应基团的芳香族聚酰亚胺低聚物形成的加成反应型聚酰亚胺树脂的熔融粘度低、对纤维的浸含性优异，能通过传递成型(RTM)、树脂注入(RI)良好地成型，因此广泛用作碳纤维强化复合材料的基质。通过这些方法得到的复合材料构成材料的耐热性、耐候性、机械强度、耐久性等特性优异，因此广泛用于汽车、航空器等运输设备；土木/建筑材料；体育用品等用途。该复合材料构成材料在航空航天领域等中利用(专利文献1等)。
[0003]如上所述的加成反应型聚酰亚胺树脂通常配合碳纤维等功能性纤维而用作碳纤维强化复合材料的基质，但用作不含有碳纤维等的纯树脂(neat resin)成型品的需求也提高，特别是具有5mm以上的厚度的厚的纯树脂成型品的需求较大。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本特表2003
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526704号公报

技术实现思路

专利技术要解决的问题
[0005]在关于加成反应型聚酰亚胺树脂的专利文献1中也记载了，通过使用加成反应型聚酰亚胺树脂，在350～371℃下加热1小时，能成型直径1.5英寸、厚度25毫英寸的纯树脂成型品，但上述专利文献1中记载的纯树脂成型品是厚度约0.6mm的极薄的成型体。此外，如上述专利文献1所述，若将加成反应型聚酰亚胺树脂的预聚物在成型模具内直接加热来赋形，则成型模具内的粘度无法均匀，无法调整为适合于在成型模具内的所有位置上成型的粘度，因此会产生树脂的泄漏、气泡、膨胀等，无法成型没有缺陷的厚的成型品。
[0006]因此本专利技术的目的在于，提供一种成型体及其制造方法，所述成型体是厚的由加成反应型聚酰亚胺树脂形成的成型体，其空隙、裂纹等表面缺陷显著减少，由具有5mm以上的厚度。本专利技术的另一目的在于，提供一种成型体及其制造方法，所述成型体由加成反应型聚酰亚胺树脂形成，其即使是具有15mm以上的厚度的厚的成型体，内部空隙的产生也得到了有效防止，机械强度优异。本专利技术的又一目的在于，提供一种成型前体，所述成型前体能成型具有5mm以上的厚度的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体。技术方案
[0007]根据本专利技术，提供一种第一加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其特征在于，是具有
5mm以上的厚度的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，存在于成型体表面的0.5mm以上的缺陷数量为1个/100cm2以下。此外，根据本专利技术，提供一种第二加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其特征在于，是具有15mm以上的厚度的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，弯曲强度为60MPa以上。
[0008]在本专利技术的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体中，优选如下内容。1.第一加成反应型聚酰亚胺树脂成型体中的所述缺陷是最大直径为0.5mm以上的凹部或气泡、或者长度为0.5mm以上的裂纹。2.在第一加成反应型聚酰亚胺树脂成型体中，厚度为15mm以上，弯曲强度为60MPa以上。3.所述加成反应型聚酰亚胺树脂是具有苯乙炔基作为加成反应基团的聚酰亚胺树脂。4.成型体的形状是厚度为5～30mm的盘状或矩形的平板状。5.在温度357℃下加热6小时的情况下，不产生变形，或者产生高度小于1mm的凸状变形。
[0009]此外，根据本专利技术，提供一种加成反应型聚酰亚胺树脂成型体的制造方法，其特征在于，包括：增粘工序，将加成反应型聚酰亚胺树脂的预聚物在该加成反应型聚酰亚胺树脂的增粘开始温度以上的温度下保持，使比增粘开始温度低10℃的温度条件下的熔融粘度上升至70～900kPa
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s；粉碎混合工序，将经过该增粘工序的加成反应型聚酰亚胺树脂粉体化并混合；以及赋形工序，将该进行了粉体化的加成反应型聚酰亚胺树脂在加成反应型聚酰亚胺树脂的热固化温度以上的温度下赋形。
[0010]在本专利技术的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体的制造方法中，优选如下内容。1.在所述增粘工序中，将所述加成反应型聚酰亚胺树脂在比增粘开始温度高15～45℃的温度范围内保持50～200分钟。2.所述赋形工序通过压缩成型来进行。
[0011]根据本专利技术，还提供一种成型前体，其特征在于，由加成反应型聚酰亚胺树脂形成，所述成型前体的比该加成反应型聚酰亚胺树脂的增粘开始温度低10℃的温度条件下的熔融粘度为70～900kPa
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s。
[0012]需要说明的是，在本说明书中，弯曲强度和增粘开始温度如下所述地定义。(1)弯曲强度依据JIS K 7171(塑料
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弯曲特性的试验方法)，将成型体的厚度方向(成型模具的移动方向)设为试验片(长度50mm
×
宽度10mm
×
厚度3mm)的厚度，切出具有如下的各位置处的厚度的、长度50mm
×
宽度10mm的试验片：距成型体的上表面向厚度方向下方3mm、将成型体的厚度(t)中心(t/2的位置)设为厚度中心(中立面)的3mm、距成型体的下表面向厚度方向上方3mm。使用该试验片进行弯曲试验，将所得到的各试验片的弯曲应力的最小值作为成型体的弯曲强度。测定条件在后文中叙述。
[0013](2)增粘开始温度在流变仪中使用平行板，在角频率100rad/s下，以4℃/min升温，达到规定的目标温度后，在该目标温度下保持一定时间的条件下，对未反应状态的加成反应型聚酰亚胺树脂的粘度进行测定。由于升温而熔融，粘度降低。将测定中最低的粘度作为最低熔融粘度，
求出达到目标温度后直至经过120分钟为止的熔融粘度。以5的倍数的温度将目标温度从低温向高温设定，分别进行熔融粘度的计测。将示出最低熔融粘度的时间设为0分钟，标示出以时间(min)为横轴、以熔融粘度(Pa
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s)为纵轴的半对数曲线，通过表格软件计算出指数近似值。将下述式(1)所示的近似式的B的值首次超过0.014的温度作为增粘开始温度。Y＝Aexp(Bx)
……
(1)式中，Y：熔融粘度(Pa
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s)、x：时间(min)、A和B：常数。专利技术效果
[0014]本专利技术的树脂成型体是耐热性、耐久性以及机械强度优异的、由加成反应型聚酰亚胺树脂形成的，具有5mm以上的厚度的树脂成型体，能作为0.5mm以上的大小的表面缺陷显著减少的厚的成型体来提供。需要说明的是，在本说明书中表面缺陷不限于此，是指：因树脂中内包的空气、因源自树脂的逸出气体等引起的在表面形成的气泡；由该气泡破碎、压缩时的变形而在表面产生的凹状缺陷(也称为空隙、凹陷)；或者裂纹等。此外，本专利技术的树脂成型体即使在具有15mm以上的厚度的情况下，成型体内部也不形成空隙，因此具有60MPa以上的弯曲强度，具有优异的机械强度。而且，根据本专利技术的树脂成型体的制造方法，通过在比加成反应型聚酰亚胺树脂的增粘开始温度高15～45℃的温度条件下预先进行粘度调整，将其粉碎混合，能有效防止赋形时由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其特征在于，是具有5mm以上的厚度的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，存在于成型体的整个表面的0.5mm以上的缺陷数量为1个/100cm2以下。2.一种加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其特征在于，是具有15mm以上的厚度的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，弯曲强度为60MPa以上。3.根据权利要求1所述的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，所述缺陷是最大直径为0.5mm以上的凹部或气泡、或者长度为0.5mm以上的裂纹。4.根据权利要求1或3所述的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，弯曲强度为60MPa以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，所述加成反应型聚酰亚胺树脂是具有苯乙炔基作为加成反应基团的聚酰亚胺树脂。6.根据权利要求1～5中任一项所述的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，成型体的形状是厚度为5～30mm的盘状或矩形的平板状。7.根据权利要求1～6中任一项所述的加成反应型聚酰亚胺树脂成型体，其中，在温度357℃下加热6小时的情况下，不产生变形，或者产生高度小于1mm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬上幸太，渡边和伸，小林祐介，
申请(专利权)人：东洋制罐集团控股株式会社，
类型：发明
国别省市：