JPH01201315A - Curable resin composition and cured molding - Google Patents

Curable resin composition and cured molding

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JPH01201315A
JPH01201315A JP2493588A JP2493588A JPH01201315A JP H01201315 A JPH01201315 A JP H01201315A JP 2493588 A JP2493588 A JP 2493588A JP 2493588 A JP2493588 A JP 2493588A JP H01201315 A JPH01201315 A JP H01201315A
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polymer
diacetylene
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hydrocarbon group
thermosetting resin
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Hideyori Fujiwara
英資 藤原
Kunio Kihara
木原 圀男
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the title composition which can give an insoluble and infusible cured molding excellent in mechanical properties and heat resistance, by mixing a specified rigid polymeric substance with a thermosetting resin having ethylenic functional groups. CONSTITUTION:100pts.wt. rigid polymeric substance having diacetylene groups as crosslinking functional groups in the main chain of the polymer, containing structural units of formulas I and/or II (wherein Ar1-4 are each a 6-24C bivalent para-bonded aromatic hydrocarbon group, and R1-2 are each H or a 1-12C monovalent hydrocarbon group) and 5-900pts.wt. thermosetting resin having ethylenic functional groups, such as a maleimide resin of formula III (wherein R5 is a 6-18C m-valent hydrocarbon group, R3-4 are each R1, and m>=2) are dissolved in a common good solvent (e.g., N-methylpyrrolidone), and the formed solution is poured into a common solvent (e.g., methanol) in an amount 2-10 times larger than that of this solution to coprecipitate the resins, filtering off the coprecipitate and drying it to obtain the title composition. This product is packed into a mold and heated to 150-350 deg.C to obtain a cured molding of a bending modulus >=6 GPa.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、剛直高分子主鎖中に架橋性官能基を有する高
分子物質と、重合架橋性官能基を有する熱硬化性樹脂か
ら成る硬化性樹脂組成物及びそれらを硬化させて得られ
る機械的性質並びに耐熱性に優れた硬化成形体に関する
ものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention provides a cured material comprising a polymer material having a crosslinkable functional group in its rigid polymeric main chain and a thermosetting resin having a polymerizable crosslinkable functional group. The present invention relates to a cured molded article having excellent mechanical properties and heat resistance obtained by curing the resin composition.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高分子主鎖が剛直である高分子として、バラフェニレン
テレフタルアミド(PPTA) 等のパラ結合芳香族ポ
リアミド、バラフェニレンピロメリットイミド等のポリ
イミド、ポリフェニレンベンズチアゾール、ポリフェニ
レンベンズオキサゾール、ポリフェニレンイミダゾール
等の複素環含有ポリマー等が高性能高分子として良く知
られている。
Polymers with rigid main chains include para-bonded aromatic polyamides such as phenylene terephthalamide (PPTA), polyimides such as phenylene pyromellitimide, and heterocyclic rings such as polyphenylene benzthiazole, polyphenylene benzoxazole, and polyphenylene imidazole. Containing polymers and the like are well known as high performance polymers.

しかし、これらのポリマーは主鎖があまりにも剛直であ
るため、分子鎖の運動が可能となる温度(Tg  ニガ
ラス転移温度、Tm:融点)が、それらのポリマーの熱
分解温度以上であるため通常のポリマーの成形方法であ
る溶融成形が不可能であるため成形体を得るのは困難で
あり、これらの剛直ポリマーは通常フィルム状態あるい
は繊維状態で使用に供される。また、成形体が得られる
場合でもその成形方法は特殊な成形方法であり、その成
形体の機械的性質は必ずしも優れるものではない。
However, because the main chains of these polymers are too rigid, the temperature at which the molecular chains can move (Tg, glass transition temperature, Tm: melting point) is higher than the thermal decomposition temperature of these polymers, so they cannot be used normally. Since melt molding, which is a polymer molding method, is not possible, it is difficult to obtain molded bodies, and these rigid polymers are usually used in the form of films or fibers. Further, even when a molded body is obtained, the molding method is a special molding method, and the mechanical properties of the molded body are not necessarily excellent.

一方、アミンと無水マレイン酸との反応によって得られ
るマレイミド基を重合性官能基とした熱硬化性樹脂硬化
成形体はイミド基の寄与によって優れた耐熱性を示すば
かりではなく、その重合硬化反応が付加反応であるため
、揮発成分の生成もないので注目されている(特公昭4
4−20625号公報)。
On the other hand, a cured thermosetting resin molded product with maleimide groups as a polymerizable functional group obtained by the reaction of an amine and maleic anhydride not only exhibits excellent heat resistance due to the contribution of the imide group, but also exhibits excellent heat resistance due to the contribution of the imide group. Since it is an addition reaction, there is no generation of volatile components, so it is attracting attention (Special public interest
4-20625).

しかし、マレイミド樹脂はラジカル重合によって3次元
架橋反応を行い高密度の網状構造を形成するため、硬化
時の熱収縮も大きく、しかも硬化成形体は脆弱であり、
従って加熱冷却によってクラックが入りやすい等機械的
性質に劣るため種々改良検討がなされている。例えばビ
スマレイミド樹脂とジアミンとの硬化性組成物とするこ
とによって耐熱性を低下させることなく機械的性質の改
良がなされている(フランス特許11hl、555,5
64号明細書)。また、エポキシ樹脂、多官能アリルエ
ステル樹脂等の組成物についても検討がなされている(
特開昭53−2190.54−10595.53−21
91.52−19598.52−19599.4B−1
9238,49−12600各号公報)。また、ポリス
ルホン等の高分子物質とビスマレイミド樹脂との組成物
についても検討がなされている(特開昭47−5037
号公報)。
However, because maleimide resin undergoes a three-dimensional crosslinking reaction through radical polymerization to form a high-density network structure, it suffers from large thermal contraction during curing, and the cured molded product is brittle.
Therefore, it has poor mechanical properties such as easy cracking due to heating and cooling, and various improvements have been made. For example, by creating a curable composition of bismaleimide resin and diamine, mechanical properties have been improved without reducing heat resistance (French Patent No. 11hl, 555, 5
Specification No. 64). In addition, compositions such as epoxy resins and polyfunctional allyl ester resins are also being studied (
JP-A-53-2190.54-10595.53-21
91.52-19598.52-19599.4B-1
9238, 49-12600). Further, compositions of polymeric substances such as polysulfone and bismaleimide resins have also been studied (Japanese Patent Laid-Open No. 47-5037
Publication No.).

また、特定のジアセチレン化合物は結晶状態で熱及びγ
線または紫外線等の高エネルギー線によって重合するこ
とは良く知られている(トボケミカルボリメリゼーショ
ン)。ジアセチレンに関してはジアセチレン化合物単量
体に関する研究が主であり、ジアセチレン基を含有する
ポリマーについては若干の報告があるもののその研究例
は少ない(マクロモレキュル ケミスト−(Makro
mol。
In addition, certain diacetylene compounds are exposed to heat and γ in the crystalline state.
It is well known that polymerization can be caused by high-energy radiation such as radiation or ultraviolet radiation (tobochemical bolimerization). Regarding diacetylene, research has mainly focused on diacetylene compound monomers, and although there are some reports on polymers containing diacetylene groups, there are few research examples (Macromolecule Chemist).
mol.

Chew、)、  134 219 (1970) 、
ジャーナルオブ ポリマー サイエンス ポリマー ケ
ミストリー エデション(J、 Polym、 Sci
、 Polym。
Chew, ), 134 219 (1970),
Journal of Polymer Science Polymer Chemistry Edition (J, Polym, Sci.
, Polym.

Chew、 Ed、)、  19 1154 (198
1) 、本発明者らは、ジアセチレン基の上記の特性に
看目し、これまでに機械的性質に優れた成形体を得る目
的でジアセチレン基を含有する新規なポリマーを合成し
、これらのポリマーをその分解温度以下、あるいは溶融
温度以下の固相状態で高圧成形によって高機械的特性を
有する高分子成形体について検討してきた。
Chew, Ed.), 19 1154 (198
1) In view of the above-mentioned properties of diacetylene groups, the present inventors have synthesized novel polymers containing diacetylene groups for the purpose of obtaining molded articles with excellent mechanical properties. We have studied polymer molded products with high mechanical properties by high-pressure molding of polymers in the solid state below their decomposition temperature or below their melting temperature.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

高分子主鎖が剛直な高分子は機械的、熱的性質等に優れ
た高性能高分子であるがその成形体を得るは困難であり
成形加工性に劣る0本発明者らは高分子主鎖中にジアセ
チレン基を導入することによって剛直性高分子を成形体
として成形できることを提案してきたが成形条件に高圧
を用いるためその成形装置、成形金型及び成形体形状に
制限があった。また、マレイミド樹脂は高度の耐熱性を
有し、成形性に優れるものの、その硬化成形体は脆弱で
ある。
A polymer with a rigid main chain is a high-performance polymer with excellent mechanical and thermal properties, but it is difficult to obtain a molded product and has poor moldability. It has been proposed that rigid polymers can be molded into molded bodies by introducing diacetylene groups into the chains, but since high pressure is used in the molding conditions, there are limitations on the molding equipment, molding molds, and shape of the molded bodies. Further, although maleimide resin has a high degree of heat resistance and excellent moldability, its cured molded product is brittle.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

近年、熱硬化性樹脂の分野において、IPN(Inte
rpenetrating Polymer Netw
orks  相互進入網目)構造を有した複合材料が注
目されている。
In recent years, in the field of thermosetting resins, IPN (Inte
rpenetrating Polymer Netw
Composite materials with an interpenetrating network (orks) structure are attracting attention.

これは従来のポリマーブレンド、グラフトポリマーとは
異なり2種類の高分子主鎖がお互いに入り込み合い、絡
み合った網目状の構造をしていることが特徴である。
Unlike conventional polymer blends and graft polymers, this is characterized by the fact that two types of polymer main chains intertwine and form an entangled network structure.

IPN構造をとることによって2種類の高分子主鎖の絡
み合いでポリマー相互の相溶性が高まり、架橋密度の増
加、相組織の微細化、層間接着力の増大をもたらし、そ
の結果、単一ポリマーでは得られない優れた機械特性、
耐化学薬品性、耐熱性が発現する。本発明者らは、ジア
セチレンポリマーの高剛性及び耐熱性等を損うことなく
、より一層の高機械特性化と成形性向上を図るため鋭意
検討した結果、高分子主鎖中に架橋性官能基としてジア
セチレン基を有する剛直性高分子物質と、エチレン性官
能基を有する熱硬化性樹脂とよりなる硬化性樹脂組成物
により、機械的特性を損うことなく成形性の一層の向上
に成功し、本発明に到達した。
By adopting an IPN structure, the two types of polymer main chains become intertwined, increasing the mutual compatibility of the polymers, resulting in an increase in crosslink density, a finer phase structure, and an increase in interlayer adhesion.As a result, a single polymer Excellent mechanical properties that cannot be obtained,
Demonstrates chemical resistance and heat resistance. The present inventors have conducted intensive studies to improve the mechanical properties and moldability of diacetylene polymers without impairing their high rigidity and heat resistance. Succeeded in further improving moldability without impairing mechanical properties by using a curable resin composition consisting of a rigid polymer material with a diacetylene group as a base and a thermosetting resin with an ethylenic functional group. However, the present invention was achieved.

即ち、本発明は、高分子主鎖中に架橋性官能基としてジ
アセチレン基を有する剛直性高分子物質と、エチレン性
官能基を有する熱硬化性樹脂とを含んでなる硬化性樹脂
組成物並びに該組成物を硬化して得られる曲げ弾性率6
 GPa以上の硬化成形体を提供するものである。
That is, the present invention provides a curable resin composition comprising a rigid polymer substance having a diacetylene group as a crosslinkable functional group in the polymer main chain, and a thermosetting resin having an ethylenic functional group; Flexural modulus 6 obtained by curing the composition
This provides a cured molded product having a pressure of GPa or higher.

本発明の架橋性官能基としてジアセチレン基を有する剛
直性高分子は、その結合が全てパラ結合の芳香族性高分
子であり、また、分子モデルでは屈曲しない棒状の高分
子である。架橋性官能基として用いたジアセチレン基も
エチレン性架橋とは異なり屈曲していない架橋であり、
高分子主鎖剛直性を強化する架橋性官能基である。
The rigid polymer having a diacetylene group as a crosslinkable functional group of the present invention is an aromatic polymer in which all of its bonds are para bonds, and in molecular model, it is a rod-shaped polymer that does not bend. The diacetylene group used as the crosslinkable functional group is also a non-bent crosslink, unlike ethylenic crosslinks.
It is a crosslinkable functional group that strengthens the rigidity of the polymer main chain.

具体的には、下記−紋穴fl)または/および(2)で
示される構造単位を含むものが例示される。
Specifically, those containing the structural units shown in the following - Monana fl) and/or (2) are exemplified.

(式中、Art 、Arz 、Ar3、Ar4は炭素数
6から24の2価のパラ結合芳香族炭化水素基を示す。
(In the formula, Art, Arz, Ar3, and Ar4 represent divalent para-bonded aromatic hydrocarbon groups having 6 to 24 carbon atoms.

R1,R2は水素原子或は炭素数1から12の1価の炭
化水素基を示す。) これらのAr、 ” Ar4で示される2価のパラ結合
芳香族炭化水素基としては、下記の構造式であり、また
これらの芳香族炭化水素基は脂肪族炭化水素基、エーテ
ル基、チオエーテル基、カルボニル基、スルホン基、エ
ステル基、アミド基、ウレタン基、アゾメチン基等で結
合されていても良い。また、芳香族炭化水素基の水素原
子がハロゲン基、炭化水素基等で置換されていても良い
R1 and R2 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. ) These divalent para-bonded aromatic hydrocarbon groups represented by Ar and ``Ar4 have the following structural formulas, and these aromatic hydrocarbon groups include aliphatic hydrocarbon groups, ether groups, and thioether groups. , a carbonyl group, a sulfone group, an ester group, an amide group, a urethane group, an azomethine group, etc. Furthermore, the hydrogen atom of the aromatic hydrocarbon group may be substituted with a halogen group, a hydrocarbon group, etc. Also good.

R1% R2、は水素または炭素数1から12までの1
価の炭化水素基である。炭化水素基の例としては、−C
111、−C2Hs 、 −C3H? 、−C4H9、
−CHz−CH=CHz、−CHz−C−CH等である
。好ましくは水素原子である。
R1% R2 is hydrogen or 1 having 1 to 12 carbon atoms
is a valent hydrocarbon group. Examples of hydrocarbon groups include -C
111, -C2Hs, -C3H? , -C4H9,
-CHz-CH=CHz, -CHz-C-CH, etc. Preferably it is a hydrogen atom.

本発明のジアセチレン基を含有する剛直性高分子の例と
しては、前記式(1)の骨格で示されるジアセチレン基
を有するパラ結合芳香族ジアミンと前記式(2)および
/又は下式(4)で示される骨格を有するパラ結合芳香
族ジカルボン酸、及び式(2)の骨格で示されるジアセ
チレン基を有するパラ結合芳香族ジカルボン酸と前記式
+11および/又は下式(5)で示される骨格を有する
パラ結合芳香族ジアミンより製造されるパラ結合芳香族
ポリアミドを例示することが出来る。
Examples of the rigid polymer containing a diacetylene group of the present invention include a para-bonded aromatic diamine having a diacetylene group represented by the skeleton of the above formula (1), and the above formula (2) and/or the following formula ( 4) A para-bonded aromatic dicarboxylic acid having a skeleton represented by the formula (2), and a para-bonded aromatic dicarboxylic acid having a diacetylene group represented by the skeleton of the formula (2) and the above formula +11 and/or the following formula (5). An example is a para-bonded aromatic polyamide produced from a para-bonded aromatic diamine having a skeleton.

(式中、Ars及び計、は炭素数6から24の2価のパ
ラ結合芳香族炭化水素基、R8及びR1は水素原子又は
炭素数1から12の1価の炭化水素基を示す。) さらに、前記芳香族ジカルボン酸に代えて剛直構造芳香
族テトラカルボン酸及びその誘導体を用いて製造される
芳香族ポリイミド、前記芳香族ジアミンに代えて、芳香
族テトラアミノ化合物、芳香族ジアミノジヒドロキシ化
合物、又は芳香族ジアミノジチオール化合物を用いるこ
とにより製造されるジアセチチレン基全方パラ結合芳香
族ポリアゾール類や、前記式(2)骨格を有するジカル
ボン酸とパラ結合芳香族ジヒドロキシ化合物より製造さ
れる芳香族ポリエステルを例示することができる。
(In the formula, Ars and total represent a divalent para-bonded aromatic hydrocarbon group having 6 to 24 carbon atoms, and R8 and R1 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.) , an aromatic polyimide produced using a rigid aromatic tetracarboxylic acid and its derivatives in place of the aromatic dicarboxylic acid, an aromatic tetraamino compound, an aromatic diaminodihydroxy compound in place of the aromatic diamine, or Examples include aromatic polyazoles with diacetylene groups all para-bonded, which are produced by using aromatic diaminodithiol compounds, and aromatic polyesters, which are produced from dicarboxylic acids having the skeleton of formula (2) and para-bonded aromatic dihydroxy compounds. can do.

また、本発明のエチレン性官能基を有する熱硬化性樹脂
としてはマレイミド樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂
、ナシイミド樹脂、アセチレン末端樹脂、ビフヱニレン
末端樹脂、ジシアノ末端樹脂、シアン酸エステル樹脂等
であり、硬化過程において揮発成分の発生もないため、
硬化成形体中にボイドの発生もない。また、剛直高分子
主鎖中のジアセチレン基との反応も可能であり、IPN
構造の強化も期待できる。中でも、−形式(3)で示さ
れるマレイミド樹脂が、特に、機械的性質並びに耐熱性
に優れた硬化成形体を与える。
In addition, the thermosetting resins having ethylenic functional groups of the present invention include maleimide resins, acrylic resins, styrene resins, nasiimide resins, acetylene-terminated resins, biphenylene-terminated resins, dicyano-terminated resins, cyanate ester resins, etc. Since no volatile components are generated during the process,
No voids are generated in the cured molded product. It is also possible to react with diacetylene groups in the rigid polymer main chain, and IPN
It is also expected that the structure will be strengthened. Among these, the maleimide resin represented by type (3) provides a cured molded product with particularly excellent mechanical properties and heat resistance.

(式中、R3は炭素数6から18のm価の炭化水素基を
示す。R3、R4は水素原子或は炭素数1から12の1
価の炭化水素基を示す。mは2以上の整数を示す。) 具体的には、例えば、N、N’−エチレンビスマレイミ
ド、N、N ’−ヘキサメチレンビスマレイミド、N、
N’−ドデカメチレンビスマレイミド、N、N’−m−
キシリレンビスマレイミド、N、N’−p−キシリレン
ビスマレイミド、N、N’ −1,3−ビスメチレンシ
クロヘキサンビスマレイミド、N、N’ −1,4−ビ
スメチレンシクロヘキサンビスマレイミド、N、N’ 
−2,4−)リレンビスマレイミド、N、N’ −2,
6−)リレンビスマレイミド、N、N’ −3,3’−
ジフェニルメタンビスマレイミド、N、N’ −4,4
’−ジフェニルメタンビスマレイミド、N、N’ −3
,3’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、N、N’
 −4,4’−ジフェニルスルホンビスマレイミド、N
、N’ −4,4’−ジフェニルスルフィドビスマレイ
ミド、N、N’−p−ベンゾフェノンビスマレイミド、
N、N’−ジフェニルエタンビスマレイミド、N、N’
−ジフェニルエーテルビスマレイミド、)l、N’−(
メチレンージテトラヒドロフェニル)ビスマレイミド、
N、N’−(3−エチル) −4,4’−ジフェニルメ
タンビスマレイミド、N、N’ −(3,3’−ジメチ
ル)−4゜4′−ジフェニルメタンビスマレイミド、N
、N’−(3,3’−ジエチル) −4,4’−ジフェ
ニルメタンビスマレイミド、N、N’ −(3,3’−
ジクロロ) −4,4’−ジフェニルメタンビスマレイ
ミド、N、N’−)リジンビスマレイミド、N、N’−
イソホロンビスマレイミド、N、N’−p、p−ジフェ
ニルメチルシリルビスマレイミド、N、N’−ジフェニ
ルプロパンビスマレイミド、N、N’−ナフタレンビス
マレイミド、N、N’−p−フェニレンビスマレイミド
、N、N’−m−フェニレンビスマレ・イミド、N、N
’ −4,4’−ジフェニルメタン−ビス−ジメチルマ
レイミド、等に代表される2官能マレイミド樹脂の他、
アニリンとホルマリンとの反応生成物(ポリアミン化合
物)、3,4.4 ’ −)リアミノジフェニルメタン
、トリアミノフェノール等と無水マレイン酸との反応に
よって得られる多官能マレイミド化合物等が特に本発明
の組成物に適するマレイミド樹脂の代表例である。
(In the formula, R3 represents an m-valent hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. R3 and R4 are hydrogen atoms or 1 to 12 carbon atoms.
represents a valent hydrocarbon group. m represents an integer of 2 or more. ) Specifically, for example, N,N'-ethylene bismaleimide, N,N'-hexamethylene bismaleimide, N,
N'-dodecamethylene bismaleimide, N, N'-m-
Xylylene bismaleimide, N, N'-p-xylylene bismaleimide, N, N' -1,3-bismethylenecyclohexane bismaleimide, N, N' -1,4-bismethylenecyclohexane bismaleimide, N, N '
-2,4-) rylene bismaleimide, N, N' -2,
6-) Rylene bismaleimide, N,N'-3,3'-
diphenylmethane bismaleimide, N,N'-4,4
'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-3
, 3'-diphenylsulfone bismaleimide, N, N'
-4,4'-diphenylsulfone bismaleimide, N
, N'-4,4'-diphenylsulfide bismaleimide, N,N'-p-benzophenone bismaleimide,
N,N'-diphenylethane bismaleimide, N,N'
-diphenyl ether bismaleimide, )l, N'-(
methylene ditetrahydrophenyl) bismaleimide,
N, N'-(3-ethyl)-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, N, N'-(3,3'-dimethyl)-4゜4'-diphenylmethane bismaleimide, N
, N'-(3,3'-diethyl)-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, N,N'-(3,3'-
dichloro) -4,4'-diphenylmethane bismaleimide, N,N'-)lysine bismaleimide, N,N'-
Isophorone bismaleimide, N, N'-p, p-diphenylmethylsilyl bismaleimide, N, N'-diphenylpropane bismaleimide, N, N'-naphthalene bismaleimide, N, N'-p-phenylene bismaleimide, N , N'-m-phenylenebismale imide, N, N
In addition to bifunctional maleimide resins such as '-4,4'-diphenylmethane-bis-dimethylmaleimide,
In particular, polyfunctional maleimide compounds obtained by reaction of maleic anhydride with reaction products of aniline and formalin (polyamine compounds), 3,4.4'-)riaminodiphenylmethane, triaminophenol, etc. are particularly suitable for the composition of the present invention. This is a typical example of a maleimide resin suitable for products.

〔製造方法〕〔Production method〕

第1成分であるジアセチレン基を含有するポリマーの製
造方法は例えば、下記の2方法によって例示される。
Methods for producing the polymer containing diacetylene groups, which is the first component, are exemplified by the following two methods.

第1の方法はジアセチレン基を含有するジアミンモノマ
ーとジカルボン酸誘導体との反応(下記反応式)、ジア
ミンモノマーとジアセチレン基を含有するジカルボン酸
誘導体との反応、あるいはジアセチレン基を含有するジ
アミンモノマーとジアセチレン基を含有するジカルボン
酸誘導体との反応によって製造される。
The first method is a reaction between a diamine monomer containing a diacetylene group and a dicarboxylic acid derivative (reaction formula below), a reaction between a diamine monomer and a dicarboxylic acid derivative containing a diacetylene group, or a diamine containing a diacetylene group. It is produced by the reaction of monomers with dicarboxylic acid derivatives containing diacetylene groups.

(式中、Xはハロゲン基、水酸基、アルコキシ基である
。R,、R,及びAr1t  Arz+  Armは前
記式(11及び(4)に同じ。) 第2の方法は、ビスアセチレン化合物を触媒の存在下酸
化カップリング反応によって製造される。
(In the formula, produced by oxidative coupling reaction in the presence of

式(3)で示されるマレイミド樹脂は多価アミン化合物
と無水マレイン酸誘導体との反応によって製造される。
The maleimide resin represented by formula (3) is produced by reacting a polyvalent amine compound and a maleic anhydride derivative.

本発明のジアセチレン基を含有する剛直性高分子とエチ
レン性官能基を有する熱硬化性樹脂との組成物を製造す
る方法は、−S的に用いられる方法、例えば押出機、ブ
ラベンダー、ロール等による溶融ブレンド、ミキサー等
による乾式ブレンドは不適当である。本発明のジアセチ
レン基含有剛直高分子のTg 、 Ttaは熱分解温度
以上となるので溶融ブレンドは不適当であり、また、ミ
キサー等による乾式ブレンドではブレンド状態が非常に
マクロ的でありまた不均一であるので不適当である。
The composition of the present invention of a rigid polymer containing a diacetylene group and a thermosetting resin having an ethylenic functional group can be produced by a method commonly used, such as an extruder, Brabender, roll Melt blending using a blender or the like and dry blending using a mixer or the like are inappropriate. Since the Tg and Tta of the diacetylene group-containing rigid polymer of the present invention are higher than the thermal decomposition temperature, melt blending is inappropriate, and dry blending using a mixer etc. produces a very macroscopic blended state and is non-uniform. Therefore, it is inappropriate.

本発明のジアセチレン基を含有する剛直高分子とマレイ
ミド樹脂との組成物を製造する方法は両者を均一溶液と
して混合させる溶液ブレンド法が最適である。即ち、ジ
アセチレン基を含有する剛直高分子とマレイミド樹脂と
の共通の良溶媒に溶解させ、その溶液を共通の貧溶媒中
に投入し共析出させる方法である。
The optimal method for producing the composition of the present invention of a rigid polymer containing a diacetylene group and a maleimide resin is a solution blending method in which both are mixed as a homogeneous solution. That is, this is a method in which a rigid polymer containing a diacetylene group and a maleimide resin are dissolved in a common good solvent, and the solution is poured into a common poor solvent to co-precipitate.

共通の良溶媒としては、N−メチルピロリドン、ジメチ
ルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチル
ホスホルアミド等の非プロトン性極性溶媒が用いられる
。これらの溶媒は単独で用いても良いが混合して用いて
も良い。またこれらの溶媒中に塩化リチウム、塩化カル
シウム等の塩類を共存させても良い。
As common good solvents, aprotic polar solvents such as N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, and hexamethylphosphoramide are used. These solvents may be used alone or in combination. Further, salts such as lithium chloride and calcium chloride may be present in these solvents.

この硬化性樹脂組成物溶液を投入して硬化性樹脂組成物
を析出させる共通の貧溶媒としては、メタノール、エタ
ノール等のアルコール系溶媒、ヘキサン、ヘプタン等の
脂肪族系溶媒、水等が用いられる。使用される貧溶媒の
量は良溶媒量に対して2〜10倍量用いられる。析出し
た固体はろ過、遠心分離等の方法により分離され、乾燥
することによって本発明の硬化性樹脂組成物が得られる
Common poor solvents used to precipitate the curable resin composition by introducing the curable resin composition solution include alcoholic solvents such as methanol and ethanol, aliphatic solvents such as hexane and heptane, and water. . The amount of the poor solvent used is 2 to 10 times the amount of the good solvent. The precipitated solid is separated by a method such as filtration or centrifugation, and dried to obtain the curable resin composition of the present invention.

剛直性高分子物質と熱硬化性樹脂との割合は、剛直性高
分子物質100重量部に対して熱硬化性樹脂5〜900
重量部、好ましくは10〜500重量部である。
The ratio of the rigid polymer material to the thermosetting resin is 5 to 900 parts by weight of the thermosetting resin per 100 parts by weight of the rigid polymer material.
Parts by weight, preferably 10 to 500 parts by weight.

〔成形方法〕[Forming method]

本発明の硬化性樹脂組成物は成形金型の中に充填し、加
熱することとにより容易に成形することが可能である。
The curable resin composition of the present invention can be easily molded by filling it into a mold and heating it.

加熱硬化する温度は150℃〜350℃の範囲である。The heat curing temperature ranges from 150°C to 350°C.

150℃以下では硬化するのに時間がかかり経済的でな
く、また350℃以上では硬化反応が速くなり過ぎ制御
が困難である。
If it is below 150°C, it takes a long time to cure and is not economical, and if it is above 350°C, the curing reaction becomes too fast and is difficult to control.

本発明の硬化性樹脂組成物は、比較的穏和な条件にて硬
化させることが可能であり、得られた硬化物は卓越した
機械的性質を有し、しかも耐熱性に優れた不溶不融の耐
熱性高分子材料を与えるものである。
The curable resin composition of the present invention can be cured under relatively mild conditions, and the resulting cured product has excellent mechanical properties and is an insoluble and infusible material with excellent heat resistance. It provides a heat-resistant polymer material.

本発明の硬化性樹脂組成物は無機充填剤、難燃剤、顔料
等を配合することによって成形用樹脂として有用である
。また、本発明の硬化性樹脂組成物は有機溶剤溶液(ワ
ニス)とすることにより含浸用、積層用、接着用、フィ
ルム用のワニスとしても有用である。
The curable resin composition of the present invention is useful as a molding resin by incorporating inorganic fillers, flame retardants, pigments, etc. Further, the curable resin composition of the present invention is useful as a varnish for impregnation, lamination, adhesion, and film by making it into an organic solvent solution (varnish).

本発明の高分子主鎖中に架橋性官能基としてジアセチレ
ン基を有する剛直性高分子物質と、エチレン性官能基を
有する熱硬化性樹脂とを含んでなる硬化性樹脂組成物を
硬化させ得られるIPN構造の硬化成形体は、曲げ弾性
率は6 GPa以上でありまた強度も高く、機械的特性
に優れた成形体である。また、熱変形温度は250℃以
上であり耐熱性も優れている。また通常の熱硬化性樹脂
と同様な成形手法を応用でき、成形形状を選ばない等成
形性にも優れている。この様に本発明の硬化成形体は、
機械的特性、耐熱性、成形性等に優れるため宇宙航空材
料、精密機械部品あるいは電子材料など、高度の性能を
要求される部品用材料として有用である。
A curable resin composition comprising a rigid polymer substance having a diacetylene group as a crosslinkable functional group in the polymer main chain of the present invention and a thermosetting resin having an ethylenic functional group can be cured. The cured molded product having an IPN structure has a flexural modulus of 6 GPa or more, high strength, and excellent mechanical properties. Further, the heat distortion temperature is 250° C. or higher, and the heat resistance is also excellent. In addition, it can be molded using the same molding methods as ordinary thermosetting resins, and has excellent moldability as it can be molded into any shape. In this way, the cured molded product of the present invention is
Due to its excellent mechanical properties, heat resistance, moldability, etc., it is useful as a material for parts that require high performance, such as aerospace materials, precision mechanical parts, and electronic materials.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明の実施例をもって更に具体的に説明する。 Next, the present invention will be explained in more detail using examples.

参考例1 パラ−アミド系ジアセチレンポリマー(1)
  (PA(p−APBI/TP) )の製造4.4′
−ジアミノジフェニルブタジイン23.2部を10%塩
化リチウム含有乾燥N−メチルピロリドン1000部に
溶解させた溶液を0℃に冷却し、スレフタル酸クロリド
20.3部を粉末状のまま添加した。0℃で1時間反応
後反応温度を室温まで上げ更に2時間反応させ、パラ−
アミド系ジアセチレンポリマー(1)?g液を製造した
Reference Example 1 Para-amide diacetylene polymer (1)
Production of (PA(p-APBI/TP)) 4.4'
A solution of 23.2 parts of -diaminodiphenylbutadiyne dissolved in 1000 parts of dry N-methylpyrrolidone containing 10% lithium chloride was cooled to 0°C, and 20.3 parts of sphthalic acid chloride was added in powder form. After reacting at 0°C for 1 hour, the reaction temperature was raised to room temperature and the reaction was continued for an additional 2 hours.
Amide diacetylene polymer (1)? g liquid was produced.

参考例2 パラ−アミド系ジアセチレンポリマー(II
)  (PA(p−PDA/P−CPBI))の製造参
考例1の4,4′−ジアミノジフェニルブタジインの代
わりにパラフェニレンジアミンを用い、テレフタル酸ク
ロリドの代わりに4.4′−ジクロロホルミルフェニレ
ンブタジインを用いた以外は参考例1と同様に行ないバ
ラ−アミド系ジアセチレンポリマー(If)溶液を製造
した。
Reference Example 2 Para-amide diacetylene polymer (II
) Production of (PA(p-PDA/P-CPBI)) Paraphenylene diamine was used instead of 4,4'-diaminodiphenylbutadiine in Reference Example 1, and 4,4'-dichloroformyl was used instead of terephthalic acid chloride. A bara-amide diacetylene polymer (If) solution was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that phenylene butadiyne was used.

参考例3 メタ−アミド系ジアセチレンポリマー(PA
(m−ABPI/1−PT) )の製造参考例1の4,
4′−ジアミノジフェニルブタジインの代わりに3,3
′−ジアミノジフェニルブタジインを用い、溶媒として
乾燥N−メチルピロリドンを用い、テレフタル酸の代わ
りにイソフタル酸を用いた以外は参考例1と同様に行い
メタ−アミド系ジアセチレンポリマー溶液を製造した。
Reference Example 3 Meta-amide diacetylene polymer (PA
(m-ABPI/1-PT)) Production Reference Example 1-4,
3,3 instead of 4'-diaminodiphenylbutadiine
A meta-amide diacetylene polymer solution was prepared in the same manner as in Reference Example 1, except that '-diaminodiphenylbutadiine was used, dry N-methylpyrrolidone was used as the solvent, and isophthalic acid was used instead of terephthalic acid.

実施例1 参考例1で製造したパラ−アミドジアセチレンポリマー
(1)溶液中にN、N’ −4,4’−ジフェニルメタ
ンビスマレイミド(DDM−BMI ) 36部ヲ加え
よ(混合撹拌した。激しく撹拌する多量の水中に投入し
、PA(p−APBI/TP) 、DDM−BMIを共
に析出させた。析出物をろ過した後、水で2回、メタノ
ールで2回洗浄し、減圧下60℃で一昼夜乾燥させた。
Example 1 Add 36 parts of N,N'-4,4'-diphenylmethane bismaleimide (DDM-BMI) to the para-amide diacetylene polymer (1) solution prepared in Reference Example 1 (mix and stir vigorously). PA (p-APBI/TP) and DDM-BMI were poured into a large amount of stirring water to precipitate both. After filtering the precipitate, it was washed twice with water and twice with methanol, and heated at 60°C under reduced pressure. I let it dry for a day and night.

得られた組成物を金型中に充填し、加熱プレスを用いて
200℃で2時間前硬化させ、金型より取り出し、さら
に250℃で5時間後硬化させた。
The obtained composition was filled into a mold, pre-cured at 200°C for 2 hours using a hot press, taken out from the mold, and further post-cured at 250°C for 5 hours.

硬化成形体を1津製作所製オートグラフDSS−500
を用いて曲げ試験を行なったところ、曲げ強度170M
Pa、曲げ弾性率?、 7 GPaであった。
The cured molded body was heated using Autograph DSS-500 manufactured by Ichitsu Seisakusho.
When a bending test was conducted using
Pa, flexural modulus? , 7 GPa.

実施例2 実施例1で得られた成形体を更に300℃で5時間後硬
化させた。得られた成形体の曲げ強度150 MPa、
曲げ弾性率7.3 GPaであった。
Example 2 The molded article obtained in Example 1 was further post-cured at 300°C for 5 hours. The bending strength of the obtained molded body was 150 MPa,
The flexural modulus was 7.3 GPa.

実施例3〜6 実施例1のPA (p−^PBI/TP) 、DDM−
BMIの組成比、硬化条件を変化させて硬化成形体を得
た。硬化成形体の機械的性質を表に示す。
Examples 3 to 6 PA of Example 1 (p-^PBI/TP), DDM-
Cured molded bodies were obtained by changing the composition ratio of BMI and curing conditions. The mechanical properties of the cured molded product are shown in the table.

実施例7〜8 実施例1のパラ−アミドジアセチレンポリマー(1)溶
液を参考例2で製造したパラ−アミドジアセチレンポリ
マー(II)溶液を用いた以外は実施例1.2と同様に
行ない成形体を得た。硬化成形体の機械的性質を表に示
す。
Examples 7 to 8 The same procedure as Example 1.2 was carried out except that the para-amide diacetylene polymer (1) solution of Example 1 was replaced with the para-amide diacetylene polymer (II) solution prepared in Reference Example 2. A molded body was obtained. The mechanical properties of the cured molded product are shown in the table.

比較例I N、N’ −4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミ
ド(DDM−B旧〕を170°Cに加熱し溶融させ金型
中流し込み200℃で5時間硬化させた。硬化成形体は
多数のクラックが入り機械的性質の測定に供せられるも
のは得られなかった。
Comparative Example I N,N'-4,4'-diphenylmethane bismaleimide (old DDM-B) was heated to 170°C, melted, poured into a mold, and cured at 200°C for 5 hours. No material was obtained that could be used for measuring mechanical properties due to cracks.

比較例2 とができるが、常圧下ではポリマー粉末がそれぞれ融着
しないでバラバラの状態であり成形できなかった。
Comparative Example 2 However, under normal pressure, the polymer powders were not fused together and were in a disjointed state, making it impossible to mold them.

比較例3〜4 ジアセチレン基を含有するポリマーを剛直なパラ系ポリ
マー(PA(p−APBI/TP) )からメタ系ポリ
マー(PA(m−APBI/1−PT) )に変えた以
外は実施例1〜2と同様に行い硬化成形体を得た。硬化
成形体の機械的性質を表に示す。この様に剛直ポリマー
を用いない場合は曲げ弾性率は6 GPa以下であり、
高機械特性とはならない。
Comparative Examples 3 to 4 Implemented except that the polymer containing diacetylene groups was changed from a rigid para-based polymer (PA (p-APBI/TP)) to a meta-based polymer (PA (m-APBI/1-PT)) A cured molded product was obtained in the same manner as in Examples 1 and 2. The mechanical properties of the cured molded product are shown in the table. In this way, when a rigid polymer is not used, the flexural modulus is 6 GPa or less,
It does not have high mechanical properties.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高分子主鎖中に架橋性官能基としてジアセチレン
基を有する剛直性高分子物質と、エチレン性官能基を有
する熱硬化性樹脂とを含んで成る硬化性樹脂組成物。
(1) A curable resin composition comprising a rigid polymer substance having a diacetylene group as a crosslinkable functional group in the polymer main chain and a thermosetting resin having an ethylenic functional group.
(2)剛直性高分子が一般式(1)または/および(2
)で示される構造単位を含むものである特許請求の範囲
第1項記載の組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Ar_1、Ar_2、Ar_3、Ar_4は炭
素数6から24の2価のパラ結合芳香族炭化水素基を示
す。 R_1、R_2は水素原子或は炭素数1から12の1価
の炭化水素基を示す。)
(2) The rigid polymer has the general formula (1) or/and (2)
) The composition according to claim 1, which contains a structural unit represented by: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. (R_1 and R_2 represent a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.)
(3)熱硬化性樹脂が一般式(3)で示されるマレイミ
ド樹脂である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_5は炭素数6から18のm価の炭化水素基
を示す。R_3、R_4は水素原子或は炭素数1から1
2の1価の炭化水素基を示す。mは2以上の整数を示す
。)
(3) The composition according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a maleimide resin represented by the general formula (3). ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R_5 represents an m-valent hydrocarbon group having 6 to 18 carbon atoms. R_3 and R_4 are hydrogen atoms or 1 to 1 carbon atoms.
2 represents a monovalent hydrocarbon group. m represents an integer of 2 or more. )
(4)高分子主鎖中にジアセチレン基を有する剛直性高
分子物質とエチレン性官能基を有する熱硬化性樹脂との
硬化反応生成物である曲げ弾性率6GPa以上の硬化成
形体。
(4) A cured molded article having a flexural modulus of 6 GPa or more, which is a curing reaction product of a rigid polymeric substance having a diacetylene group in the polymeric main chain and a thermosetting resin having an ethylenic functional group.
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