JPH03172325A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物

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JPH03172325A
JPH03172325A JP31061289A JP31061289A JPH03172325A JP H03172325 A JPH03172325 A JP H03172325A JP 31061289 A JP31061289 A JP 31061289A JP 31061289 A JP31061289 A JP 31061289A JP H03172325 A JPH03172325 A JP H03172325A
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Norimasa Yamatani
山谷 典正
Masahiro Ota
正博 太田
Teruhiro Yamaguchi
彰宏 山口
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐衝撃性と靭性に優れた新規な熱硬化性樹脂組
成物に関する。
(従来の技術〕 従来から、イミド構造を有する熱硬化性樹脂は電気絶縁
性、耐熱性、成形品の寸法安定性に優れた性能を有する
ため、産業上広く利用されている。
しかしながら、芳香族系ビスマレイミドを使用してなる
熱硬化性樹脂は不溶・不融で、しかも耐熱性に優れた素
材であるが、耐衝撃性および靭性に乏しいという欠点が
あった。
このため、芳香族系ビスマレイミドの耐衝撃性および靭
性を改良する方法として、芳香族系ビスマレイミドに芳
香族系ジアミンを使用する試みがある。 例えば、N、
N’−4,4’−ジフェニルメタンビスマレイミドと 
4.4′−ジアミノジフェニルメタンとからなるポリア
ミノビスマレイミド樹脂(ロース・ブーラン社製、商品
名ケルイミド)があるが、未だ耐衝撃性および靭性の面
から満足のいくものではなかった。
(発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、従来の耐熱性を維持し、しかも耐衝撃
性および靭性に優れた新規な熱硬化性樹脂組成物を得る
ことにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を行
なった結果、新規なポリマレイミド化合物と特定のジア
ミン化合物よりなる熱硬化性樹脂組成物が特に有効であ
ることを見当し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の熱硬化性樹脂組成物は一般式(1) (式中、nはO〜50の整数を示す−0)で表わされる
ポリマレイミド化合物toofflff1部と一般式(
■) よりなる2価の基を表わし、Xは直接結合、炭素数1〜
IOの2価の炭化水素基、六フッ素化今れたイソプロピ
リデン基、カルボニル基、チオ基、スルフィニル基、ス
ルホニル基またはオキシドからなる群より選ばれた基を
表わす、) にて表わされるジアミン化合物5〜100重量部よりな
る熱硬化性樹脂組成物である。
前記−綴代(1)て表わされるポリマレイミド化合物は
一般式(III) (m) (式中、nはθ〜50の整数を示す、)で表わされる芳
香族アミン樹脂と無水マレイン酸を縮合・脱水反応させ
て容易に製造できる。
−綴代(Ill)で表わされる芳香族アミン樹脂は本出
願人により先に出願されたもの(特開平0f−9512
5、特開平0f−123828)であって、例えば、ア
ニリンと一般式(IV) (式中、Yはハロゲン、水酸基、アルコキシ基を示す、
) で表わされるアラルキル誘導体から製造できる。
また、もう一方の成分であるジアミン化合物(n)とし
ては、具体的には1.3−ビス(3−アミノフェノキシ
)ベンゼン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェ
ニルツメタン、1.1−ビス(4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル〕エタン、1.2−ビス(4−(3−ア
ミノフェノキシ)ノフェノキシ)フェニル〕プロパツ、
2.2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル
)ブタン、2.2−ビス(4−(3−アミノフェノキシ
)フェニル) −1,1,1,3,3,3−ヘキサフル
オロプロパン、4.4′−ビス(3−アミノフェノキシ
)ビフェニル、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フ
ェニル)ケトン、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)
フェニル】スルフィド、ビス(4−(3−アミノフェノ
キシ)フェニル)スルホキシド、ビス(4−(3−アミ
ノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス(4−(3−
アミノフェノキシ)フェニルフェーテルなどが挙げられ
、これらは単独または2種類以上混合して用いられる。
前記−綴代(1)で表わされるポリマレイミド化合物2
−綴代(II)で表わされるジアミン化合物より熱硬化
性樹脂組成物を得るが、この場合、以下に示す各種の方
法が使用できる。
■ ポリマレイミド化合物とジアミン化合物を固体一固
体状で粉砕混合したもの、固体−液体で混合したもの、
あるいはこれを加た処理してプレポリマーとした後、粉
砕してベレットまたは扮4.II’にする。この場合の
加熱条件はプレポリマーの段階まで部分硬化させる条件
がよく、−mには70〜220℃の温度で5〜240分
、望ましくは80〜200℃の温度で10〜180分と
することが適当である。
■ ポリマレイミド化合物とジアミン化合物を有Ia溶
媒に溶解させ、次いで、貧溶媒中に排出し、析出してき
た結晶を濾過乾燥してベレットまたは粉状とするか、あ
るいは、有機溶媒に溶解後、加熱処理によりプレポリマ
ーの段階まで部分硬化させた後、貧溶媒中に排出し、析
出してきた結晶を濾過乾燥してベレットまたは粉状とす
る。この場合の条件も ■に準じる。
使用可能な有機溶媒としては両成分と実質的に反応しな
い溶媒という点で制限を受けるが、このほかに両成分に
対する良溶媒であることが望ましい。
通常、用いられる溶媒は塩化メチレン、ジクロロエタン
、トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素、アセ
トン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソ
プロピルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、メチルセロソルブなどのエーテル類、ベン
ゼン、トルエン、クロロベンゼンなどの芳香族化合物、
アセトニトリル、N、N−ジメチルホルムアミド、N、
N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N
−メチル−2−ピロリドン、1.3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノンなどの非プロトン性極性溶媒などである
。
一般式(Il)で表わされるジアミン化合物の配合量は
、−綴代(1)で表わされるポリマレイミド化合物10
0ff[ffi部に対して、5〜100重量部、好まし
くは 10〜80重量部の割合で使用される。
ジアミン化合物が5重量部以下であると、硬化物にした
場合、きわめて脆く満足な曲げ強度が得られず、また、
100重量部以上であると硬化物の耐熱性が悪くなる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物には必要に応じて、次の成
分を本発明の目的を損なわない範囲で添加することがで
きる。
(イ)f!化促進剤、例えば、アゾ化金物、有機過酸化
物などのラジカル重合開始剤、三級アミン類、四級アン
モニウム塩類、イミダゾール類、三フッ化ホウ素・アミ
ン塩などのイオン触媒などである。
(ロ)粉末状の補強剤や充填剤、例えば、酸化アルミニ
ウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、水酸化アル
ミニウムなどの金属水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウムなどの金属炭酸化物、ケイソウ土粉、塩基性
ケイ酸マグネシウム、焼成りレイ、微粉末シリカ、溶融
シリカ、結晶シリカ、カーボンブラック、カオリン、微
粉末マイカ、石英粉末、グラファイト、アスベスト、二
硫化モリブテン、三酸化アンチモンなどである。
さらに、繊維質の補強剤や充填剤、例えば、ガラス繊維
、ロックウール、セラミック繊維、アルミナ繊維、チタ
ン酸カリウム繊維などの無機質繊維や炭素繊維、芳香族
ポリアミドなどの有機質繊維などである。
(ハ)最終的な塗膜、接着層、樹脂成形品などにおける
樹脂の性質を改善する目的で種々の合成樹脂を配合する
ことができる0例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂
、メラミン樹脂、シリコーン樹脂などの熱硬化性樹脂や
、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリ
エーテルサルホン、・ポリエーテルエーテルケトン、変
性ポリフェニレンオキ、サイド、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂などである。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、圧縮成形法、トランス
ファー成形法、押出成形法、射出成形法など公知の成形
法により成形され、実用に供される。
〔実施例〕
以下、本発明を合成例、実施例および比較例により詳細
に説明する。
なお、これらの例において、熱硬化性樹脂組成物などの
物性は、以下のような手法により測定した。
・GPC分析:島津製作所製LC−6^ を使用する。
・軟化点: JIS K−2548(環球軟化点測定法
)に準じる。
・アイゾツト衝撃強度(ノツチなし):AS丁M−D−
256に準じる。
・曲げ強度9曲げ弾性率: ^STM−D−790に準
じる。
・熱分解開始温度rTGA法により空気中、昇温速度l
O℃/sinにおいて重ffi減少の開始温度を測る。
合成例1 水分kl器を備えた反応器にアニリン1490g(16
aol)、α、α゛−ジクロローp−キシレン280.
2 g (1,6+*ol)および35%塩酸水溶液1
75.2 g(4,8s+ol)を装入し、窒素ガスを
通しながら撹拌状態で昇温した。途中、留出してくる水
を水分^11器により除去し、アニリンの還流点まで昇
温した。
この状態で15時間熟成して反応を終了した。
次に、この反応液を140°Cまで冷却し、18%苛性
ソーダ水溶液1600 g中へ投入した。FA、拌しな
がらトルエン1000 gを加え、中和を完結させた。
静置したところ、二層に分離したので分液により下層を
抜き去り、さらに、水洗分液を繰り返し行なった。得ら
れた油層を真空濃縮してトルエンと未反応のアニリンを
回収し、この残渣として淡黄色透明で油状の芳香族アミ
ン樹脂を得た。
・収ii1:442g ・GPC分析による組成ニー綴代(1)のn値n−0ニ
ア6%、   n−1:19%n=2:  4%、  
n≧3: 1%・平均分子量:350 ・アミン価 :  0.65 eq/100 g次に、
この芳香族アミン樹脂を使用してポリマレイミド化合物
を製造した。
水分離器を備えた反応器にP−)ルエンスルホン酸20
 gとトルエン800gを装入し、加熱還流下で共沸脱
水により水分を除去した0次に、この中へ無水マレイン
酸380 g (3,88mol)を装入し、還流状態
を保ったまま、あらかじめ前記分香族アミン樹脂400
gをトルエン400gに溶解させた溶液を12時間かけ
て滴下した。途中、共沸で留出してくる水は系外へ除き
、トルエンは:還流させた。
滴下終了後、3時間熟成を行なって反応を終了した。留
出水の総量は50gであった0反応液を70°Cまで冷
却し、少量の不溶物を濾過して除いた。
次いで、水600gを加え還流下で30分保った。静置
することにより二層に分離したので下層を抜き去り、さ
らに、水1000 gを加え、水洗分液を2回繰り返し
た。油層を150°Cまで真空濃縮して、この残渣とし
てマレイミド化合物を得た。
これを熱時に排出し、冷却後、粉砕して黄色粉状のポリ
マレイミド化合物を得た。
・収量 :620g、   ・軟化点:94℃合成例2 水分離器を備えた反応器にアニリン558g(6mol
)を装入し、窒素ガスを通しながら昇温した。内温か1
50℃に達した時点で、α、α −ジクロロ−p−キシ
レン350.2 g (2mol)を内温が急上昇しな
いように分割装入した。装入後、内温を210°Cに保
ち、10時間熟成を行なって反応を終了した0反応後の
後処理は合成例1と同様に中和、水洗分液および濃縮を
行ない淡黄1色透明の芳香族アミン樹脂を得た。
・収量 : 460g ・GPC分析による組成ニー綴代(1)のn値n=o:
36%、n…1:22%、n−2:14%。
n=3:9%、n−4:6%9 n≧5=13%・平均
分子量:SSO,・軟化点=56°C・アミン価 = 
 0.61 eq/100g次に、この芳香族アミン樹
脂を使用してポリマレイミド化合物を製造した。
水分離器を備えた反応器に触媒としてのパーフルオロア
ルカンスルホン酸型イオン交IA樹脂(商品名Nafi
on−H:デュポン社製)80gとトルエン800gを
装入し、さらに、無水マレイン酸297.6g (3,
2mol)を加え、還流状態に保った。
次に、あらかじめ前記芳香族アミン樹脂400gをN、
N−ジメチルホルムアミド200gに溶解させた溶液を
10時間かけて滴下した0滴下後、還流下で5時間熟成
を行なって反応を終了した。¥1出水の総量は48gで
あった0反応液を70°Cまで冷却し、濾過してNaf
ion−Hを除いた。
次に、この濾液を真空i!縮して溶媒のトルエンとN、
N−ジメチルホルムアミドを回収し、生成物を熱時に排
出した。冷却後、粉砕して粗ポリマレイミド化合物の粉
末を得た。この粉末を水2I2中、40℃で一昼夜スラ
ッシングを行ない、濾過水洗して黄色粉状のポリマレイ
ミド化合物を得た。
・収ffi  : 580g  、   ・軟化点: 
 110°C実施例1〜4 攪拌機、還流冷却器および窒素導入管を備えたステンレ
ス製反応容器に合成例1で得られたポリマレイミド化合
物と4.4°−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニ
ルを各々、第1.*に示した重量部で装入して180℃
で20分加熱溶融し、さらに、150°Cで減圧下(1
0〜15m5+lIg) 、30分脱泡を行なった後、
室温まで冷却し、褐色透明なガラス状に固化した樹脂組
成物を得た。
該組成物を180°Cに熱した金型に加熱熔融させなが
ら充填した後、50kg/cIi、  200°Cで3
0分間保持し、圧縮成形して成形物を取り出し、さらに
、250°Cのオープン中で4時間ポストキュアーして
硬化物の試験片(縦t27m、横12.7m、厚さ6.
4m)を得た。
この試験片についてアイゾツト衝撃強度(ノツチなし)
、曲げ強度、曲げ弾性率および熱分解開始温度を測定し
、それらの結果を第1表に示した。
実施例5〜11および比較例1,2 第1表に示したポリマレイミド化合物とジアミン化合物
を、各々、第1表に示した重量部で使用して以下、実施
例1〜4と同様の操作を行ない第1表の結果を得た。
比較例3 N、N’−4,4°−ジフェニルメタンビスマレイミド
と4,4° −ジアミノジフェニルメタンを各々、第1
表に示した重量部で用い、以下、実施例1〜4と同様の
操作を行ない第1表の結果を得た。
比較例4 熱硬化性樹脂組成物としてケルイミド−1050(日本
ポリイミド■製)を使用し、以下、実施例1〜4と同様
の操作を行なって第1表の結果を得た。
〔発明の効果〕
本発明の熱硬化性樹脂は優れた耐熱性、耐衝堅性および
可撓性を存しており、電気・電子部品、各種構造部材、
摺動部品など広くその用途が期待され、産業上の利用効
果は大きい。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、nは0〜50の整数を示す。) で表わされるポリマレイミド化合物100重量部と一般
    式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、Rは▲数式、化学式、表等があります▼または
    ▲数式、化学式、表等があります▼ よりなる2価の基を表わし、Xは直接結合、炭素数1〜
    10の2価の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピ
    リデン基、カルボニル基、チオ基、スルフィニル基、ス
    ルホニル基またはオキシドからなる群より選ばれた基を
    表わす。) にて表わされるジアミン化合物5〜100重量部よりな
    る熱硬化性樹脂組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04202323A (ja) * 1990-11-29 1992-07-23 Nitto Denko Corp 電気絶縁用粉体組成物
JPH05310931A (ja) * 1991-12-24 1993-11-22 Matsushita Electric Works Ltd 熱硬化型ポリイミド樹脂組成物と熱硬化品およびその製造方法

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