JPH07157631A - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物

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JPH07157631A
JPH07157631A JP5339634A JP33963493A JPH07157631A JP H07157631 A JPH07157631 A JP H07157631A JP 5339634 A JP5339634 A JP 5339634A JP 33963493 A JP33963493 A JP 33963493A JP H07157631 A JPH07157631 A JP H07157631A
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JP
Japan
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hept
ene
dicarboximide
component
bis
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Application number
JP5339634A
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English (en)
Inventor
Norio Futaesaku
則夫 二重作
Hideo Fukuda
秀夫 福田
Yoshie Itou
好江 伊藤
Isao Maruyama
功 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maruzen Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Maruzen Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/346,907 priority patent/US5521260A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F283/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/36Amides or imides
    • C08F222/40Imides, e.g. cyclic imides
    • C08F222/404Imides, e.g. cyclic imides substituted imides comprising oxygen other than the carboxy oxygen

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 次の成分(A)、(B)および(C)を含有
する熱硬化性樹脂組成物。 (A)アルケニル置換ナジイミド (B)ビニル基を少なくとも1個有する化合物および/
または環状オレフィン (C)フェノール樹脂 【効果】 成分間の相溶性に優れた組成物であって、そ
の硬化物は耐熱性、電気的特性、機械的強度、低成型収
縮率を損なうことなく、優れた耐吸湿性と靱性を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は成分間の相溶性、耐吸湿
性および靱性に優れ、無溶媒でも使用でき、積層材料、
注型材料、成型材料、コーティング材、塗料、接着材
料、充填材料等として有用であり、またガラス繊維、炭
素繊維等を強化材とする複合材料等のマトリックス樹脂
としても有用なアルケニル置換ナジイミドを含有する熱
硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】熱硬化性樹脂の原料の1つであるナジイ
ミドに、アリル基を導入することによって原料イミドの
融点が下がり、溶媒に対する溶解性が増加し、硬化温度
をある程度下げることができ、また硬化の際、揮発成分
が発生せず、しかも得られた硬化物の耐熱性、電気的特
性、機械的強度等の物性低下は少ないということは知ら
れている。しかし、熱硬化性樹脂は一般に靱性の点では
熱可塑性樹脂に劣り、アルケニル置換ナジイミドも例外
ではなく、近年、用途拡大に伴いアルケニル置換ナジイ
ミドの強靱化が求められている。また、電子、電気分野
においては、耐吸湿性が問題とされるが、一般にポリイ
ミドは自らが持つイミド結合のために吸水率が大きいと
いう欠点があり、アルケニル置換ナジイミドも耐吸湿性
が不充分であった。
【0003】このうち、熱硬化性樹脂の靱性のみの改善
に関しては、従来、種々の検討がなされており、最近で
はポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイ
ミド、芳香族ポリエステルのような耐熱性の高い熱可塑
性樹脂をエポキシ樹脂に添加し、耐熱性を維持しつつ強
靱化を図る方法が提案されている。また、熱硬化性のポ
リイミドであるビスマレイミド樹脂の強靱化に、ポリエ
ーテルイミドやポリヒダントインを添加する試みもある
{(Int.SAMPE Symp.,vol.33,1546(1988)}。しかし、
これらの熱可塑性樹脂はエポキシ樹脂やビスマレイミド
樹脂との相溶性が悪く、多くの場合溶媒の使用を必要と
するため、樹脂組成物の使用形態は溶媒を蒸発除去しや
すいフィルム、塗膜等の薄膜に限定される欠点があっ
た。
【0004】さらに、靱性および耐吸湿性の改善の目的
で、アルケニル置換ナジイミドとエポキシ樹脂とを組合
わせた樹脂組成物が開発されたが(特開昭60−124
619号公報)、アルケニル置換ナジイミド本来の耐熱
性が維持できないという欠点があった。
【0005】一方、最近、強度と耐吸湿性に優れたノボ
ラック型フェノール樹脂、ジビニルベンゼンおよびエチ
ルスチレンとからなる合成樹脂組成物が報告された(特
開平5−117337号公報)。しかし、該合成樹脂組
成物は耐熱性、高温での機械的強度、成型収縮率におい
てまだまだ不充分であるという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記の従来技術の欠点がなく、成分間の相溶性に優
れた組成物であって、その硬化物は耐熱性、電気的特
性、機械的強度、低成型収縮率を損なうことなく、優れ
た耐吸湿性と靱性を有する、アルケニル置換ナジイミド
を含有する熱硬化性樹脂組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み鋭意研究を行ったところ、アルケニル置換ナジ
イミドにビニル基を少なくとも1個有する化合物および
/または環状オレフィンとフェノール樹脂を配合すれ
ば、成分間の相溶性がよい樹脂組成物が得られ、その硬
化物は優れた耐熱性、電気的特性、機械的強度を持つの
みならず、優れた耐吸湿性と靱性を有することを見出
し、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は、次の成分(A)、
(B)および(C)を含有する熱硬化性樹脂組成物を提
供するものである。 (A)アルケニル置換ナジイミド (B)ビニル基を少なくとも1個有する化合物および/
または環状オレフィン (C)フェノール樹脂
【0009】本発明で用いられる(A)成分のアルケニ
ル置換ナジイミドとしては、例えば次の一般式(1)で
表されるものが好ましい。
【0010】
【化1】
【0011】[式中、R1およびR2は同一でも異なって
いてもよく、水素原子またはメチル基を示し、nは1ま
たは2の整数を示す。R3は、nが1であるとき、炭素
数1〜12のアルキル基、炭素数3〜6のアルケニル
基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12
の一価の芳香族基若しくはベンジル基を示すか、または
基−{(Cq2qO)t(Cr2rO)uv2v+1}(こ
こで、q、r、vはそれぞれ2〜6の整数を示し、tは0ま
たは1の整数を示し、uは1〜30の整数を示す。)も
しくは基−C64−T−C65{ここで、Tは−CH2
−、−C(CH32−、−CO−、−O−、−S−、−
SO2−を示す。}を示す。
【0012】R3は、nが2であるとき、炭素数2〜2
0のアルキレン基、炭素数5〜8のシクロアルキレン
基、基−{(Cx2xO)y(Cz2zO)wb2b}−
(ここで、x、z、bはそれぞれ2〜6の整数を示し、yは
0または1の整数を示し、wは1〜30の整数を示
す。)、炭素数6〜12の二価の芳香族基、基−R−C
64−(R´)m−(ここで、mは0または1の整数を示
し、R、R´は同一でも異なっていてもよく、炭素数1
〜4のアルキレン基または炭素数5〜8のシクロアルキ
レン基を示す。)もしくは基−C64−A−C64
{ここでAは−CH2−、−C(CH32−、−CO
−、−O−、−OC64C(CH3)264O−、−S
−、−SO2−を示す。}を示す。
【0013】また、上記R3の基は、その水素原子が1
〜3個の水酸基で置換されていてもよい。]
【0014】上記式(1)中、n=2の場合のR3で示
される基−R−C64−(R´)m−に含まれる非対称
なアルキレン・フェニレン基としては、例えば式
(2)、(3)、(4)、(5)および(6)で表され
るものが挙げられる。
【0015】
【化2】
【0016】一般式(1)で表されるアルケニル置換ナ
ジイミドの代表的なものを以下に例示する。
【0017】(nが1のもの)N−メチル−アリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−メチル−アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−メチル−メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−メチル−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(2−エチルヘキシル)−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(2−エチルヘキシル)−アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−アリル−アリルビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
アリル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリル−
メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−アリルメ
チルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−シクロヘキシル−アリルメチルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−シクロヘキシル−メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−フェニル−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−フェニル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベ
ンジル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチル)−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチ
ル)−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒ
ドロキシエチル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(2′,2′−ジメチル−3′−ヒドロキシプロピル)
−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,2′−ジメ
チル−3′−ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−(2′,3′−ジヒドロキシプロピ
ル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,3′−ジ
ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(3′−ヒドロキシ−1′−プロペニル)−ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシ−シク
ロヘキシル)−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシフェニル)
−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシ
フェニル)−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(3′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(3′−ヒドロキシフェニル)−アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(p−ヒドロキシベンジル)−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−{2′−(2″−ヒドロ
キシエトキシ)エチル}−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−{2′−(2″−ヒドロキシエトキシ)エチル}−
アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−{2′−(2″−
ヒドロキシエトキシ)エチル}−メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−{2′−(2″−ヒドロキシエトキシ)
エチル}−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
〔2′−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エト
キシ}エチル〕−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2′
−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}
エチル〕−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−〔2′
−{2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ}
エチル〕−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−
(4″−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニ
ル}−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−(4″−
ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−ア
リルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−{4′−(4″−ヒ
ドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル}−メタ
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド。
【0018】(nが2のもの)N,N′−エチレン−ビ
ス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−エチレン−
ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−エ
チレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′
−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)、N,N′−ドデカメチレン−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−ドデカメチ
レン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−シクロヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)、1,2−ビス{3′−(アリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)プロポキシ}エタン、1,2−ビス
{3′−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキ
シ}エタン、1,2−ビス{3′−(メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシ}エタン、ビス〔2′−{3″−
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}エチル〕エ
ーテル、ビス〔2′−{3″−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシ}エチル〕エーテル、1,4−ビ
ス{3′−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ}ブ
タン、1,4−ビス{3′−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシ}ブタン、N,N′−p−フェニ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p
−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p−キシリ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p
−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−m−キシリレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−m−キシリレン−ビス(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N−{4−(アリルメ
チルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミドメチル)フェニル}アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)、2,2−ビス〔4′−{4″−
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕
プロパン、2,2−ビス〔4′−{4″−(アリルメチ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビス〔4′−{4″−(メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス{4
−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、ビス
{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メ
タン、ビス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
ル}メタン、ビス{4−(メタリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェニル}メタン、ビス{4−(アリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド)フェニル}エーテル、ビス{4−(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エーテル、ビ
ス{4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}エー
テル、ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
ル}スルホン、ビス{4−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェニル}スルホン、ビス{4−(メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)フェニル}スルホン、1,6−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)−3−ヒドロキシ−ヘキ
サン、1,12−ビス(メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)
−3,6−ジヒドロキシ−ドデカン、1,3−ビス(ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキシ−シクロヘキ
サン、1,5−ビス{3′−(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)プロボキシ}−3−ヒドロキシ−ペンタン、1,4
−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロキシ−
ベンゼン、1,4−ビス(アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)−2,5−ジヒドロキシ−ベンゼン、N,N′−p
−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−p−(2−ヒドロキシ)キシ
リレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−m−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)、N,N′−m−(2−ヒドロキ
シ)キシリレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−p−(2,3−ジヒドロキシ)キシリ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、2,2−ビス
〔4′−{4″−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2″−
ヒドロキシ−フェノキシ}フェニル〕プロパン、ビス
{4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロ
キシ−フェニル}メタン、ビス{3−(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)−4−ヒドロキシ−フェニル}エーテル、ビ
ス{3−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキ
シ−フェニル}スルホン。
【0019】本発明で用いられるアルケニル置換ナジイ
ミドはこれらに限定されず、また、本発明では「アルケ
ニル置換ナジイミド」は、上記のような単量体またはそ
のオリゴマーを意味するものとする。このようなアルケ
ニル置換ナジイミドは、単独で用いてもよいし、これら
の混合物として用いてもよい。
【0020】また、本発明において使用される(B)成
分の1種であるビニル基を少なくとも1個有する化合物
としては、一般式にジビニル化合物またはモノビニル化
合物が用いられ、ジビニル化合物としては、例えばo−
ジビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニ
ルベンゼン、ジビニルナフタレン、アジピン酸ジビニ
ル、1,5−ヘキサジエン−3,4−ジオール、1,3
−ブタジエン、1,4−ペンタジエン、1,3−ジビニ
ル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、3,
9−ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカン、1,2−ベンゼンジカルボン酸
ジ−2−プロペニル、1,3−ベンゼンジカルボン酸ジ
−2−プロペニル、N−2−プロペニル−2−プロペン
−1−アミン、1,1′−オキシビスエテン、3,3′
−オキシビス−1−プロペン、1,1′−チオビスエテ
ン、1,1′−スルホニルビスエテン、2,2−ジクロ
ロ−N,N−ジ(2−プロペニル)アセトアミドおよび
ジ−1−プロペニルジスルフィド等が挙げられ、また、
モノビニル化合物としては、エチルビニルベンゼン、ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、アク
リロニトリル、脂肪酸のビニルエステル類、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
およびこれらの酸のエステル類などが挙げられる。
【0021】また、(B)成分の他の1種である環状オ
レフィンとしては、例えばシクロペンテン、シクロヘキ
セン、4−ビニルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シ
クロオクテン、シクロドデセン、シクロペンタジエン、
ジシクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、
1,3−シクロヘプタジエン、1,5−シクロオクタジ
エン、インデン等が挙げられる。
【0022】これらの中でも、得られる組成物の反応性
や組成物調製の作業性等より、モノビニル化合物や環状
オレフィンよりジビニル化合物の方が好ましく、ジビニ
ル化合物の中では、o−ジビニルベンゼン、p−ジビニ
ルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、1,2−ベンゼン
ジカルボン酸ジ−2−プロペニル、1,3−ベンゼンジ
カルボン酸ジ−2−プロペニル、3,9−ジビニル−
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウン
デカンが好ましい。なお、(B)成分はこれらの化合物
を単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
【0023】本発明に使用される(C)成分のフェノー
ル樹脂には、フェノール系化合物とホルムアルデヒド供
給物質とから製造される一般的なフェノール樹脂のほか
に、キシレン、ホルムアルデヒド樹脂のような芳香族炭
化水素樹脂、キシレン樹脂とフェノールの反応生成物、
フェノールとジメトキシキシレンの反応によって合成さ
れるフェノールアルキル樹脂、フェノールとジシクロペ
ンタジエンの反応によって得られるフェノール・ジシク
ロペンタジエン樹脂、パラビニルフェノールやイソプロ
ピルフェノール等を重合させて得られる樹脂も含まれ
る。また、それぞれ変性させたものも使用することがで
き、数種類のものを混合して用いてもよい。さらにフェ
ノール樹脂はノボラック型でもレゾール型でも使用可能
であるが、(A)成分および(B)成分との相溶性の点
ではノボラック型の方が好ましい。フェノール樹脂の数
平均分子量は200〜2000、好ましくは、300〜
900である。なお、一般的なフェノール樹脂の原料の
フェノール系化合物としては、例えばフェノール、クレ
ゾール、キシレノール、エチルフェノール、p−ter
t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−
ノニルフェノール、p−クミルフェノール、p−フェニ
ルフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコー
ル、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ベンゾフェ
ノール、メチルカテコール、ブチルカテコール、クレゾ
ルシン、メチルハイドロキノン、ピロガロール、ジヒド
ロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレン等または
これらの混合物等が挙げられる。
【0024】本発明の(A)成分であるアルケニル置換
ナジイミドと(B)成分であるビニル基を少なくとも1
個以上有する化合物および/または環状オレフィンおよ
び(C)成分であるフェノール樹脂との混合割合は任意
に選択でき、一般に、(B)成分と(C)成分の和であ
る{(B)+(C)}の混合割合を(A)成分に対して
増加させると、硬化物の機械的強度は若干低下するが、
耐吸湿性と靱性が著しく改善される。また(A)成分の
混合割合を{(B)+(C)}に対して増加させると、
硬化物の高温での機械的強度、耐熱性が上昇する傾向が
ある。そこで、3成分の混合割合は、組成物の取扱い作
業性、硬化速度および最終目的硬化物の物性等を考慮し
て、通常、重量比(A)/{(B)+(C)}は96/
4〜10/90、好ましくは、80/20〜20/8
0、かつ(B)成分と(C)成分の重量比(B)/
(C)=60/40〜40/60が適当である。前記配
合比において{(B)+(C)}が 4.0重量%未満
になると、強靱性および低吸水性が充分でなくなる。ま
た、{(B)+(C)}が、90重量%以上になると、
耐熱性および高温での機械的強度が劣るという欠点が生
じる。また、(B)成分と(C)成分の混合比において
(B)成分が60重量%以上になると、成型収縮率が大
きくなり、(C)成分が60重量%以上になると高温で
の機械的強度が劣ってくる。
【0025】本発明において使用される(D)成分の1
種である有機過酸化物としては、ジ−t−ブチルペル
オキシド、ジ−t−アミルペルオキシド、ジクミルペル
オキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジアセチル
ペルオキシド、ジプロピオニルペルオキシド、ジ−i−
ブチリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ペル
オキシコハク酸、t−ブチルヒドロペルオキシド、シク
ロヘキシルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキ
シド、t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチル
ーペルオキシピバレート、1,1−ジ−t−ブチルペル
オキシシクロヘキサン、ジ−(t−ブチルペルオキシ)
イソフタレート、t−ブチルペルオキシマレエート、t
−ブチルペルオキシイソプロピルカルボネート、2,2
−ジ−t−ブチルペルオキシブタン等があげられる。
【0026】他の1種であるオミウム塩としては、例
えば、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベン
ジルトリエチルアンモニウムブロミド、フェニルトリメ
チルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモ
ニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムペル
クロレート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレート、m−トリフルオロメチルフェニルトリメチル
アンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート等のアンモニウム化
合物、メチルトリフェニルホスホニウムヨージド、メチ
ルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフ
ェニルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニ
ウムブロミド、3−ブロモプロピルトリフェニルホスホ
ニウムブロミド等のホスホニウム化合物、ベンジルトリ
フェニルアルソニウムクロリド、テトラフェニルアルソ
ニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアルソニウムクロ
リド等のアルソニウム化合物、ベンジルトリフェニルス
チボニウムクロリド、テトラフェニルスチボニウムブロ
ミド等のスチボニウム化合物、トリフェニルオキソニウ
ムクロリド、トリフェニルオキソニウムブロミド等のオ
キソニウム化合物、トリフェニルスルホニウムテトラフ
ルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフル
オロアルセネート、トリ(p−メトキシフェニル)スル
ホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリ(p−トリ
ル)スルホニウムテトラフルオロボレート、ジメチルフ
ェナシルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ
メチルフェナシルスルホニウムテトラフルオロボレート
等のスルホニウム化合物、トリフェニルセレノニウムテ
トラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキ
サフルオロアルセネート、トリフェニルセレノニウムヘ
キサフルオロアンチモネート、p−(t−ブチルフェニ
ル)ジフェニルセレノニウムヘキサフルオロアルセネー
ト等のセレノニウム化合物、トリフェニルスタンノニウ
ムクロリド、トリフェニルスタンノニウムブロミド、ト
リ−n−ブチルスタンノニウムブロミド、ベンジルジフ
ェニルスタンノニウムクロリド等のスタンノニウム化合
物、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨー
ドニウムブロミド、ジフェニルヨードニウムペルクロレ
ート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネ
ート、(p−メトキシフェニル)フェニルヨードニウム
テトラフルオロボレート、ジ(2−ニトロフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジ(p−トリ
ル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(p
−クロロフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセ
ネート等のヨードニウム化合物等があげられる。
【0027】さらに他の1種であるカチオン触媒とし
ては、例えば、硫酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、硫
酸ピリジン、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、
フェニルホスフィン酸、リン酸トリエチル、リン酸ジメ
チル、亜リン酸フェニル、メタンスルホン酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、m−キシレン−4−スルホン
酸、p−キシレン−2−スルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸
・トリフェニルアミン錯体、p−トルエンスルホン酸・
ピリジン錯体、m−ニトロベンゼンスルホン酸・ピリジ
ン錯体、ナフタレンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸メ
チル、p−トルエンスルホン酸エチル等酸または酸を遊
離するブレンステッド酸、またはそのエステル、アミン
錯体;三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素
・エーテル錯体、三塩化鉄、四塩化スズ、四塩化チタ
ン、塩化アルミニウム、塩化アルミニウム・ピリジン錯
体、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、五塩化アンチモン等
のルイス酸性を示すハロゲン化物またはその塩基との錯
体等があげられるがこれらに限定されない。
【0028】本発明の(D)成分である有機過酸化
物、オニウム塩またはカチオン触媒の使用量は特に
規定されず広い範囲内で適宜選択すればよいが、(A)
および(B)成分の合計量に対し、通常0.005〜1
0重量%、好ましくは0.01〜5重量%共存させるの
がよい。
【0029】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、優れた相
溶性を有するので溶媒を使用しなくてもよいので、用途
が溶媒に溶解したワニス状で適用可能な用途に限定され
ることなく、種々の用途に適用可能である。すなわち、
積層材料、注型材料、成型材料、コーティング材、塗
料、接着材料、充填材料等として有用であり、ガラス繊
維、炭素繊維等を強化材とする複合材料等のマトリック
ス樹脂としても有用である。該樹脂組成物を複合材料に
利用する際の強化、充填材としては、例えばガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、リン酸カル
シウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、石
膏、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、石英粉末また
はカーボンブラック等が挙げられ、これらは該熱硬化性
樹脂組成物100部に対し10〜500部混合して使用
される。
【0030】本発明の熱硬化性樹脂組成物の硬化は一般
に、50〜260℃で、0.01〜20時間加熱するこ
とによって行われる。この硬化条件は、使用形態により
異なり、例えば成型材料として使用する場合は、
(A)、(B)および(C)の3成分または(A)、
(B)、(C)および(D)の4成分を熔融混合した
後、注型成形、射出成形、圧縮成形等による成形法が採
用され、硬化温度50〜260℃、好ましくは80〜2
50℃、硬化時間0.5〜20時間、好ましくは1〜1
0時間である。また、別の使用形態として、塗料、コー
ティング材として使用する場合は、無溶媒で熔融混合、
または溶媒存在下で溶液混合した混合物を、被着体に塗
布した後、必要に応じて溶媒を除去し、80〜260
℃、好ましくは80〜220℃の温度で、0.01〜5
時間、好ましくは0.05〜2時間加熱することによっ
て重合、硬化させ薄膜、被覆膜とすることができる。
【0031】上記の硬化条件により得られた成形体、複
合材料、薄膜、被覆膜、接着体等は、必要に応じて15
0〜350℃の温度で、0.5〜30時間さらに熱処理
してもよい。
【0032】
【実施例】以下に本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明の内容はこれらによって限定されるもの
ではない。
【0033】実施例1 成分(A)として、N,N′−ヘキサメチレン−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)(以下BANI−Hと記
す)を90重量部、成分(B)として、ジビニルベンゼ
ン81%とエチルスチレン19%の混合物(三共化成工
業(株)製)を5重量部、成分(C)としてノボラック
型フェノール樹脂(商品名プライオーフェンTD−20
93:大日本インキ化学工業(株)製)を5重量部、さ
らに成分(D)として、キシレンスルホン酸30%フェ
ノール溶液を3重量部加え、攪拌して溶液とした。この
溶液を下記のように処理して注型成形を行った。 第1段階 80℃で溶解 第2段階 150℃で3時間 第3段階 200℃で2時間 第4段階 225℃で2時間 第5段階 250℃で10時間
【0034】この硬化物を用いて試験片を調製し、熱重
量減少率(TGA法に準拠し、窒素雰囲気下、昇温速度
5℃/分における5%減少時の温度)、破壊靱性値(K
IC:ASTM D5045−91Aに準拠)、成型収縮
率(JIS K6911に準拠)、引張強度(JIS
K7113に準拠、1号形試験片を使用)、吸水率(J
IS K7209に準拠)、曲げ強度(3点曲げ試験、
JIS K7203に準拠)、曲げ弾性率(3点曲げ試
験、JIS K7203に準拠)等を測定した(以下同
様)。結果を表1に示す。
【0035】実施例2 実施例1において、成分(A)、成分(B)および成分
(C)の配合量をそれぞれ50重量部、25重量部およ
び25重量部とした以外は、実施例1と同様にして加熱
成型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行っ
た。その結果を表1に示す。
【0036】実施例3 実施例1において、成分(A)、成分(B)および成分
(C)の配合量をそれぞれ10重量部、45重量部およ
び45重量部とした以外は、実施例1と同様にして加熱
成型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行っ
た。その結果を表1に示す。
【0037】実施例4 実施例2において、成分(A)のBANI−HをN,
N′−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)(以下BANI−Xと記す)に変えた以外は、実施
例2と同様にして加熱成型し、得られた樹脂硬化物につ
いて物性評価を行った。その結果を表1に示す。
【0038】実施例5 実施例2において、成分(A)のBANI−Hをビス
{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}メタン
(以下BANI−Mと記す)に変えた以外は、実施例2
と同様にして加熱成型し、得られた樹脂硬化物について
物性評価を行った。その結果を表1に示す。
【0039】実施例6 実施例5において、成分(A)、成分(B)および成分
(C)の配合量をそれぞれ80重量部、10重量部およ
び10重量部とした以外は、実施例5と同様にして加熱
成型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行っ
た。その結果を表1に示す。
【0040】実施例7 実施例5において、成分(A)、成分(B)および成分
(C)の配合量をそれぞれ20重量部、40量部および
40重量部とした以外は、実施例5と同様にして加熱成
型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。
その結果を表1に示す。
【0041】実施例8 実施例2において、成分(D)の配合量を1重量部に変
えた以外は、実施例2と同様にして加熱成型し、得られ
た樹脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表
1に示す。
【0042】実施例9 実施例2において、成分(D)のキシレンスルホン酸3
0%フェノール溶液をジ(p−クロロフェニル)ヨード
ニウムヘキサフルオロアルセネートに変えた以外は、実
施例2と同様にして加熱成型し、得られた樹脂硬化物に
ついて物性評価を行った。その結果を表1に示す。
【0043】実施例10 実施例2において、成分(D)のキシレンスルホン酸3
0%フェノール溶液をp−トルエンスルホン酸・ピリジ
ン錯体に変えた以外は、実施例2と同様にして加熱成型
し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0044】実施例11 実施例2において、成分(B)のノボラック型フェノー
ル樹脂をレゾール型フェノール樹脂(商品名スミコンP
R−175:住友ベークライト(株)製)に変え、成分
(D)を添加しなかったこと以外は、実施例2と同様に
して加熱成型し、得られた樹脂硬化物について物性評価
を行った。その結果を表1に示す。
【0045】比較例1 実施例1において、成分(A)のBANI−Hの配合量
を100重量部とし、成分(B)および成分(C)を添
加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして加熱成
型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。
その結果を表1に示す。
【0046】比較例2 比較例1において、成分(A)のBANI−HをBAN
I−Xに変えた以外は、比較例1と同様にして加熱成型
し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0047】比較例3 比較例1において、成分(A)のBANI−HをBAN
I−Mに変えた以外は、比較例1と同様にして加熱成型
し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。そ
の結果を表1に示す。
【0048】比較例4 実施例1において、成分(A)を配合せず、成分(B)
および成分(C)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0049】比較例5 実施例1において、成分(C)を配合せず、成分(A)
および成分(B)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0050】比較例6 実施例1において、成分(B)を配合せず、成分(A)
および成分(C)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0051】
【表1】
【0052】表1の註 1)N,N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド) 2)N,N′−m−キシリレン−ビス(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド) 3)ビス{4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル}
メタン 4)ジビニルベンゼン81%とエチルスチレン19%の
混合物(三共化成工業(株)製) 5)ノボラック型フェノール樹脂(商品名プライオーフ
ェンTD−2093:大日本インキ化学工業(株)製) 6)レゾール型フェノール樹脂(商品名スミコンPR−
175:住友ベークライト(株)製) 7)キシレンスルホン酸30%フェノール溶液 8)ジ(p−クロロフェニル)ヨードニウムヘキサフル
オロアルセネート 9)p−トルエンスルホン酸・ピリジン錯体
【0053】実施例1〜11と比較例1〜6とを比較す
ると、成分(A)と成分(D)のみ使用した比較例1〜
3の場合は、吸水率が高く耐吸湿性が不充分である。成
分(B)、成分(C)および成分(D)を使用した比較
例4の場合は、5%の熱重量減少点が低く耐熱性が不充
分で、成型収縮率も高く、さらに200℃における曲げ
強度も低い。成分(A)、成分(B)および成分(D)
を使用した比較例5の場合は、成型収縮率が高く、また
200℃における曲げ強度も低い。成分(A)、成分
(C)および成分(D)を使用した比較例6の場合は、
5%の熱重量減少点が低く耐熱性が不充分で、また20
0℃における曲げ強度も低い。
【0054】
【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、各成分
間の相溶性に優れた組成物であって、その硬化物はアル
ケニル置換ナジイミドの硬化物の優れた耐熱性、電気的
特性、機械的強度、低成型収縮率を損なうことなく優れ
た耐吸湿性および靱性を有するので、電子、電気分野を
含めた広い範囲の分野において、積層材料、注型材料、
成型材料、コーティング材、塗料、接着材料、充填材料
等として有用であり、また、ガラス繊維、炭素繊維等を
強化材とする複合材料等のマトリックス樹脂としても有
用である。また、本発明の組成物は成分間の相溶性がよ
く、溶媒を使用しなくても均一な混合物となるので、作
業性が向上すると共に、使用形態がワニスにしてフィル
ム、塗膜等の薄膜を形成させる形態に限定されず、さら
に目的に応じて成分の混合割合を大幅に変えることがで
き、均一な硬化物を与えることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年11月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 熱硬化性樹脂組成物
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は成分間の相溶性、耐吸湿
性および靱性に優れ、無溶媒でも使用でき、積層材料、
注型材料、成型材料、コーティング材、塗料、接着材
料、充填材料等として有用であり、またガラス繊維、炭
素繊維等を強化材とする複合材料等のマトリックス樹脂
としても有用なアルケニル置換ナジイミドを含有する熱
硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】熱硬化性樹脂の原料の1つであるナジイ
ミドに、アリル基を導入することによって原料イミドの
融点が下がり、溶媒に対する溶解性が増加し、硬化温度
をある程度下げることができ、また硬化の際、揮発成分
が発生せず、しかも得られた硬化物の耐熱性、電気的特
性、機械的強度等の物性低下は少ないということは知ら
れている。しかし、熱硬化性樹脂は一般に靱性の点では
熱可塑性樹脂に劣り、アルケニル置換ナジイミドも例外
ではなく、近年、用途拡大に伴いアルケニル置換ナジイ
ミドの強靱化が求められている。また、電子、電気分野
においては、耐吸湿性が問題とされるが、一般にポリイ
ミドは自らが持つイミド結合のために吸水率が大きいと
いう欠点があり、アルケニル置換ナジイミドも耐吸湿性
が不充分であった。
【0003】このうち、熱硬化性樹脂の靱性のみの改善
に関しては、従来、種々の検討がなされており、最近で
はポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイ
ミド、芳香族ポリエステルのような耐熱性の高い熱可塑
性樹脂をエポキシ樹脂に添加し、耐熱性を維持しつつ強
靱化を図る方法が提案されている。また、熱硬化性のポ
リイミドであるビスマレイミド樹脂の強靱化に、ポリエ
ーテルイミドやポリヒダントインを添加する試みもある
{(Int.SAMPE Symp.,vol.33,1546(1988)}。しかし、
これらの熱可塑性樹脂はエポキシ樹脂やビスマレイミド
樹脂との相溶性が悪く、多くの場合溶媒の使用を必要と
するため、樹脂組成物の使用形態は溶媒を蒸発除去しや
すいフィルム、塗膜等の薄膜に限定される欠点があっ
た。
【0004】さらに、靱性および耐吸湿性の改善の目的
で、アルケニル置換ナジイミドとエポキシ樹脂とを組合
わせた樹脂組成物が開発されたが(特開昭60−124
619号公報)、アルケニル置換ナジイミド本来の耐熱
性が維持できないという欠点があった。
【0005】一方、最近、強度と耐吸湿性に優れたノボ
ラック型フェノール樹脂、ジビニルベンゼンおよびエチ
ルスチレンとからなる合成樹脂組成物が報告された(特
開平5−117337号公報)。しかし、該合成樹脂組
成物は耐熱性、高温での機械的強度、成型収縮率におい
てまだまだ不充分であるという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、上記の従来技術の欠点がなく、成分間の相溶性に優
れた組成物であって、その硬化物は耐熱性、電気的特
性、機械的強度、低成型収縮率を損なうことなく、優れ
た耐吸湿性と靱性を有する、アルケニル置換ナジイミド
を含有する熱硬化性樹脂組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる実
状に鑑み鋭意研究を行ったところ、アルケニル置換ナジ
イミドにビニル基を少なくとも1個有する化合物および
/または環状オレフィンとフェノール樹脂を配合すれ
ば、成分間の相溶性がよい樹脂組成物が得られ、その硬
化物は優れた耐熱性、電気的特性、機械的強度を持つの
みならず、優れた耐吸湿性と靱性を有することを見出
し、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は、(A)成分としてア
ルケニル置換ナジイミド、(B)成分としてビニル基を
少なくとも1個有する化合物および/または環状オレフ
ィンおよび(C)成分としてフェノール樹脂を含有する
熱硬化性樹脂組成物であって、(B)成分および(C)
成分に対する(A)成分の重量組成比(A)/{(B)
+(C)}が20/80未満であることを特徴とする熱
硬化性樹脂組成物を提供するものである。
【0009】本発明で用いられる(A)成分のアルケニ
ル置換ナジイミドとしては、例えば次の一般式(1)で
表されるものが好ましい。
【0010】
【化1】
【0011】[式中、R1およびR2は同一でも異なって
いてもよく、水素原子またはメチル基を示し、nは1ま
たは2の整数を示す。R3は、nが1であるとき、炭素
数1〜12のアルキル基、炭素数3〜6のアルケニル
基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12
の一価の芳香族基若しくはベンジル基を示すか、または
基−{(Cq2qO)t(Cr2rO)uv2v+1}(こ
こで、q、r、vはそれぞれ2〜6の整数を示し、tは0ま
たは1の整数を示し、uは1〜30の整数を示す。)も
しくは基−C64−T−C65{ここで、Tは−CH2
−、−C(CH32−、−CO−、−O−、−S−、−
SO2−を示す。}を示す。
【0012】R3は、nが2であるとき、炭素数2〜2
0のアルキレン基、炭素数5〜8のシクロアルキレン
基、基−{(Cx2xO)y(Cz2zO)wb2b}−
(ここで、x、z、bはそれぞれ2〜6の整数を示し、yは
0または1の整数を示し、wは1〜30の整数を示
す。)、炭素数6〜12の二価の芳香族基、基−R−C
64−(R´)m−(ここで、mは0または1の整数を示
し、R、R´は同一でも異なっていてもよく、炭素数1
〜4のアルキレン基または炭素数5〜8のシクロアルキ
レン基を示す。)もしくは基−C64−A−C64
{ここでAは−CH2−、−C(CH32−、−CO
−、−O−、−OC64C(CH3)264O−、−S
−、−SO2−を示す。}を示す。
【0013】また、上記R3の基は、その水素原子が1
〜3個の水酸基で置換されていてもよい。]
【0014】上記式(1)中、n=2の場合のR3で示
される基−R−C64−(R´)m−に含まれる非対称
なアルキレン・フェニレン基としては、例えば式
(2)、(3)、(4)、(5)および(6)で表され
るものが挙げられる。
【0015】
【化2】
【0016】一般式(1)で表されるアルケニル置換ナ
ジイミドの代表的なものを以下に例示する。
【0017】(nが1のもの)N−メチル−アリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−メチル−アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−メチル−メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−メチル−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(2−エチルヘキシル)−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−(2−エチルヘキシル)−アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−アリル−アリルビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
アリル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−アリル−
メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−アリルメ
チルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−イソプロペニル−メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−シクロヘキシル−アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−シクロヘキシル−アリルメチルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド、N−シクロヘキシル−メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−フェニル−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−フェニル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベ
ンジル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−ベンジル−メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチル)−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒドロキシエチ
ル)−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′−ヒ
ドロキシエチル)−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(2′,2′−ジメチル−3′−ヒドロキシプロピル)
−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,2′−ジメ
チル−3′−ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド、N−(2′,3′−ジヒドロキシプロピ
ル)−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−(2′,3′−ジ
ヒドロキシプロピル)−アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(3′−ヒドロキシ−1′−プロペニル)−ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシ−シク
ロヘキシル)−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(4′−ヒドロキシフェニル)−アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシフェニル)
−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−(4′−ヒドロキシ
フェニル)−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
(3′−ヒドロキシフェニル)−アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド、N−(3′−ヒドロキシフェニル)−アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド、N−(p−ヒドロキシベンジル)−
アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,
3−ジカルボキシイミド、N−2′−(2″−ヒドロ
キシエトキシ)エチル−アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、
N−2′−(2″−ヒドロキシエトキシ)エチル
アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−2′−(2″−
ヒドロキシエトキシ)エチル−メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド、N−2′−(2″−ヒドロキシエトキシ)
エチル−メタリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−
2′−2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エト
キシエチル−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−2′
2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ
エチル−アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−2′
2″−(2″′−ヒドロキシエトキシ)エトキシ
エチル−メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド、N−4′−
(4″−ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニ
−アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン
−2,3−ジカルボキシイミド、N−4′−(4″−
ヒドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル−ア
リルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド、N−4′−(4″−ヒ
ドロキシフェニルイソプロピリデン)フェニル−メタ
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド。
【0018】(nが2のもの)N,N′−エチレン−ビ
ス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−エチレン−
ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−エ
チレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′
−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)、N,N′−ドデカメチレン−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−ドデカメチ
レン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−シクロヘキシレン−ビス(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−シクロヘキシレン−ビス(アリルメチ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)、1,2−ビス3′−(アリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)プロポキシエタン、1,2−ビス
3′−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト
−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキ
エタン、1,2−ビス3′−(メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシエタン、ビス2′−3″−
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシエチル
ーテル、ビス2′−3″−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシエチルエーテル、1,4−ビ
3′−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)プロポキシ
タン、1,4−ビス3′−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)プロポキシブタン、N,N′−p−フェニ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p
−フェニレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−m−フェニレン−ビス(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p−キシリ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,N′−p
−キシリレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−m−キシリレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−m−キシリレン−ビス(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)、N−4−(アリルメ
チルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミドメチル)フェニルアリルメチル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)、2,2−ビス4′−4″−
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェノキシフェニル
プロパン、2,2−ビス4′−4″−(アリルメチ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)フェノキシフェニルプロパ
ン、2,2−ビス4′−4″−(メタリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェノキシフェニルプロパン、ビス
−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェニルメタン、ビス
4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニル
タン、ビス4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
メタン、ビス4−(メタリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェニルメタン、ビス4−(アリルビシ
クロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボキシイミド)フェニルエーテル、ビス4−(アリ
ルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)フェニルエーテル、ビ
4−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニルエー
テル、ビス4−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)フェニ
スルホン、ビス4−(アリルメチルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)フェニルスルホン、ビス4−(メタリル
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジ
カルボキシイミド)フェニルスルホン、1,6−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)−3−ヒドロキシ−ヘキ
サン、1,12−ビス(メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)
−3,6−ジヒドロキシ−ドデカン、1,3−ビス(ア
リルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3
−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキシ−シクロヘキ
サン、1,5−ビス3′−(アリルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)プロボキシ−3−ヒドロキシ−ペンタン、1,4
−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エ
ン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロキシ−
ベンゼン、1,4−ビス(アリルメチルビシクロ[2.
2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)−2,5−ジヒドロキシ−ベンゼン、N,N′−p
−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリルビシク
ロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボ
キシイミド)、N,N′−p−(2−ヒドロキシ)キシ
リレン−ビス(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘ
プト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、N,
N′−m−(2−ヒドロキシ)キシリレン−ビス(アリ
ルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−
ジカルボキシイミド)、N,N′−m−(2−ヒドロキ
シ)キシリレン−ビス(メタリルビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミ
ド)、N,N′−p−(2,3−ジヒドロキシ)キシリ
レン−ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)、2,2−ビス
4′−4″−(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2″−
ヒドロキシ−フェノキシフェニルプロパン、ビス
4−(アリルメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−
5−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−2−ヒドロ
キシ−フェニルメタン、ビス3−(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド)−4−ヒドロキシ−フェニルエーテル、ビ
3−(メタリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5
−エン−2,3−ジカルボキシイミド)−5−ヒドロキ
シ−フェニルスルホン。
【0019】本発明で用いられるアルケニル置換ナジイ
ミドはこれらに限定されず、また、本発明では「アルケ
ニル置換ナジイミド」は、上記のような単量体またはそ
のオリゴマーを意味するものとする。このようなアルケ
ニル置換ナジイミドは、単独で用いてもよいし、これら
の混合物として用いてもよい。
【0020】また、本発明において使用される(B)成
分の1種であるビニル基を少なくとも1個有する化合物
としては、一般にジビニル化合物またはモノビニル化合
物が用いられ、ジビニル化合物としては、例えばo−ジ
ビニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン、アジピン酸ジビニル、
1,5−ヘキサジエン−3,4−ジオール、1,3−ブ
タジエン、1,4−ペンタジエン、1,3−ジビニル−
1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、3,9−
ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカン、1,2−ベンゼンジカルボン酸
ジ−2−プロペニル、1,3−ベンゼンジカルボン酸ジ
−2−プロペニル、N−2−プロペニル−2−プロペン
−1−アミン、1,1′−オキシビスエテン、3,3′
−オキシビス−1−プロペン、1,1′−チオビスエテ
ン、1,1′−スルホニルビスエテン、2,2−ジクロ
ロ−N,N−ジ(2−プロペニル)アセトアミドおよび
ジ−1−プロペニルジスルフィド等が挙げられ、また、
モノビニル化合物としては、エチルビニルベンゼン、ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、アク
リロニトリル、脂肪酸のビニルエステル類、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
およびこれらの酸のエステル類などが挙げられる。
【0021】また、(B)成分の他の1種である環状オ
レフィンとしては、例えばシクロペンテン、シクロヘキ
セン、4−ビニルシクロヘキセン、シクロヘプテン、シ
クロオクテン、シクロドデセン、シクロペンタジエン、
ジシクロペンタジエン、1,3−シクロヘキサジエン、
1,3−シクロヘプタジエン、1,5−シクロオクタジ
エン、インデン等が挙げられる。
【0022】これらの中でも、得られる組成物の反応性
や組成物調製の作業性等より、モノビニル化合物や環状
オレフィンよりジビニル化合物の方が好ましく、ジビニ
ル化合物の中では、o−ジビニルベンゼン、p−ジビニ
ルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、1,2−ベンゼン
ジカルボン酸ジ−2−プロペニル、1,3−ベンゼンジ
カルボン酸ジ−2−プロペニル、3,9−ジビニル−
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウン
デカンが好ましい。なお、(B)成分はこれらの化合物
を単独で用いてもよいし、混合物として用いてもよい。
【0023】本発明に使用される(C)成分のフェノー
ル樹脂には、フェノール系化合物とホルムアルデヒド供
給物質とから製造される一般的なフェノール樹脂のほか
に、キシレン、ホルムアルデヒド樹脂のような芳香族炭
化水素樹脂、キシレン樹脂とフェノールの反応生成物、
フェノールとジメトキシキシレンの反応によって合成さ
れるフェノールアルキル樹脂、フェノールとジシクロペ
ンタジエンの反応によって得られるフェノール・ジシク
ロペンタジエン樹脂、パラビニルフェノールやイソプロ
ピルフェノール等を重合させて得られる樹脂も含まれ
る。また、それぞれ変性させたものも使用することがで
き、数種類のものを混合して用いてもよい。さらにフェ
ノール樹脂はノボラック型でもレゾール型でも使用可能
であるが、(A)成分および(B)成分との相溶性の点
ではノボラック型の方が好ましい。フェノール樹脂の数
平均分子量は200〜2000、好ましくは、300〜
900である。なお、一般的なフェノール樹脂の原料の
フェノール系化合物としては、例えばフェノール、クレ
ゾール、キシレノール、エチルフェノール、p−ter
t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−
ノニルフェノール、p−クミルフェノール、p−フェニ
ルフェノール、ハイドロキノン、レゾルシン、カテコー
ル、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ベンゾフェ
ノール、メチルカテコール、ブチルカテコール、クレゾ
ルシン、メチルハイドロキノン、ピロガロール、ジヒド
ロキシナフタレン、トリヒドロキシナフタレン等または
これらの混合物等が挙げられる。
【0024】本発明の(A)成分であるアルケニル置換
ナジイミドと(B)成分であるビニル基を少なくとも1
個以上有する化合物および/または環状オレフィンおよ
び(C)成分であるフェノール樹脂との混合割合は任意
に選択できるが、一般に、(B)成分と(C)成分の
和である{(B)+(C)}の混合割合を(A)成分に
対して増加させると、硬化物の機械的強度は若干低下す
るが、耐吸湿性と靱性が著しく改善される。また(A)
成分の混合割合を{(B)+(C)}に対して増加させ
ると、硬化物の高温での機械的強度、耐熱性が上昇する
傾向がある。そこで、3成分の混合割合は、硬化物の耐
吸湿性や靱性を主として考慮する場合、(B)成分およ
び(C)成分に対する(A)成分の重量組成比(A)/
{(B)+(C)}が20/80未満の範囲が適当であ
る。また、組成物の取扱い作業性、硬化速度および最終
目的硬化物の物性等を考慮して、通常、(A)/
{(B)+(C)}は、10/90以上20/80未満
の範囲が適当であり、かつ(B)成分と(C)成分の重
量比(B)/(C)60/40〜40/60が適当で
ある。なお、{(B)+(C)}が90重量%以上にな
ると、耐熱性および高温での機械的強度が劣るという欠
点が生じる。また、(B)成分と(C)成分の混合比に
おいて(B)成分が60重量%以上になると、成型収縮
率が大きくなり、(C)成分が60重量%以上になると
高温での機械的強度が劣ってくる。
【0025】本発明において使用される(D)成分の1
種である有機過酸化物としては、ジ−t−ブチルペル
オキシド、ジ−t−アミルペルオキシド、ジクミルペル
オキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、ジアセチル
ペルオキシド、ジプロピオニルペルオキシド、ジ−i−
ブチリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ペル
オキシコハク酸、t−ブチルヒドロペルオキシド、シク
ロヘキシルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキ
シド、t−ブチルペルオキシベンゾエート、t−ブチル
ーペルオキシピバレート、1,1−ジ−t−ブチルペル
オキシシクロヘキサン、ジ−(t−ブチルペルオキシ)
イソフタレート、t−ブチルペルオキシマレエート、t
−ブチルペルオキシイソプロピルカルボネート、2,2
−ジ−t−ブチルペルオキシブタン等があげられる。
【0026】他の1種であるオウム塩としては、例
えば、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベン
ジルトリエチルアンモニウムブロミド、フェニルトリメ
チルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモ
ニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムペル
クロレート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレート、m−トリフルオロメチルフェニルトリメチル
アンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウ
ムトリフルオロメタンスルホネート等のアンモニウム化
合物、メチルトリフェニルホスホニウムヨージド、メチ
ルトリフェニルホスホニウムブロミド、ベンジルトリフ
ェニルホスホニウムクロリド、テトラフェニルホスホニ
ウムブロミド、3−ブロモプロピルトリフェニルホスホ
ニウムブロミド等のホスホニウム化合物、ベンジルトリ
フェニルアルソニウムクロリド、テトラフェニルアルソ
ニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアルソニウムクロ
リド等のアルソニウム化合物、ベンジルトリフェニルス
チボニウムクロリド、テトラフェニルスチボニウムブロ
ミド等のスチボニウム化合物、トリフェニルオキソニウ
ムクロリド、トリフェニルオキソニウムブロミド等のオ
キソニウム化合物、トリフェニルスルホニウムテトラフ
ルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフル
オロアルセネート、トリ(p−メトキシフェニル)スル
ホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリ(p−トリ
ル)スルホニウムテトラフルオロボレート、ジメチルフ
ェナシルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ
メチルフェナシルスルホニウムテトラフルオロボレート
等のスルホニウム化合物、トリフェニルセレノニウムテ
トラフルオロボレート、トリフェニルセレノニウムヘキ
サフルオロアルセネート、トリフェニルセレノニウムヘ
キサフルオロアンチモネート、p−(t−ブチルフェニ
ル)ジフェニルセレノニウムヘキサフルオロアルセネー
ト等のセレノニウム化合物、トリフェニルスタンノニウ
ムクロリド、トリフェニルスタンノニウムブロミド、ト
リ−n−ブチルスタンノニウムブロミド、ベンジルジフ
ェニルスタンノニウムクロリド等のスタンノニウム化合
物、ジフェニルヨードニウムクロリド、ジフェニルヨー
ドニウムブロミド、ジフェニルヨードニウムペルクロレ
ート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェー
ト、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネ
ート、(p−メトキシフェニル)フェニルヨードニウム
テトラフルオロボレート、ジ(2−ニトロフェニル)ヨ
ードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジ(p−トリ
ル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(p
−クロロフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロアルセ
ネート等のヨードニウム化合物等があげられる。
【0027】さらに他の1種であるカチオン触媒とし
ては、例えば、硫酸、ジメチル硫酸、ジエチル硫酸、硫
酸ピリジン、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、
フェニルホスフィン酸、リン酸トリエチル、リン酸ジメ
チル、亜リン酸フェニル、メタンスルホン酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、m−キシレン−4−スルホン
酸、p−キシレン−2−スルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸
・トリフェニルアミン錯体、p−トルエンスルホン酸・
ピリジン錯体、m−ニトロベンゼンスルホン酸・ピリジ
ン錯体、ナフタレンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸メ
チル、p−トルエンスルホン酸エチル等酸または酸を遊
離するブレンステッド酸、またはそのエステル、アミン
錯体;三塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素
・エーテル錯体、三塩化鉄、四塩化スズ、四塩化チタ
ン、塩化アルミニウム、塩化アルミニウム・ピリジン錯
体、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、五塩化アンチモン等
のルイス酸性を示すハロゲン化物またはその塩基との錯
体等があげられるがこれらに限定されない。
【0028】本発明の(D)成分である有機過酸化
物、オニウム塩またはカチオン触媒の使用量は特に
規定されず広い範囲内で適宜選択すればよいが、
(A)(B)および(C)成分の合計量に対し、通常
0.005〜10重量%、好ましくは0.01〜5重量
%共存させるのがよい。
【0029】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、優れた相
溶性を有するので溶媒を使用しなくてもよいので、用途
が溶媒に溶解したワニス状で適用可能な用途に限定され
ることなく、種々の用途に適用可能である。すなわち、
積層材料、注型材料、成型材料、コーティング材、塗
料、接着材料、充填材料等として有用であり、ガラス繊
維、炭素繊維等を強化材とする複合材料等のマトリック
ス樹脂としても有用である。該樹脂組成物を複合材料に
利用する際の強化、充填材としては、例えばガラス繊
維、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、リン酸カル
シウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、石
膏、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、石英粉末また
はカーボンブラック等が挙げられ、これらは該熱硬化性
樹脂組成物100部に対し10〜500部混合して使用
される。
【0030】本発明の熱硬化性樹脂組成物の硬化は一般
に、50〜260℃で、0.01〜20時間加熱するこ
とによって行われる。この硬化条件は、使用形態により
異なり、例えば成型材料として使用する場合は、
(A)、(B)および(C)の3成分または(A)、
(B)、(C)および(D)の4成分を熔融混合した
後、注型成形、射出成形、圧縮成形等による成形法が採
用され、硬化温度50〜260℃、好ましくは80〜2
50℃、硬化時間0.5〜20時間、好ましくは1〜1
0時間である。また、別の使用形態として、塗料、コー
ティング材として使用する場合は、無溶媒で熔融混合、
または溶媒存在下で溶液混合した混合物を、被着体に塗
布した後、必要に応じて溶媒を除去し、80〜260
℃、好ましくは80〜220℃の温度で、0.01〜5
時間、好ましくは0.05〜2時間加熱することによっ
て重合、硬化させ薄膜、被覆膜とすることができる。
【0031】上記の硬化条件により得られた成形体、複
合材料、薄膜、被覆膜、接着体等は、必要に応じて15
0〜350℃の温度で、0.5〜30時間さらに熱処理
してもよい。
【0032】
【実施例】以下に本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明の内容はこれによって限定されるもので
はない。
【0033】実施例1 成分(A)として、N,N′−ヘキサメチレン−ビス
(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−
2,3−ジカルボキシイミド)(以下BANI−Hと記
す)を10重量部、成分(B)として、ジビニルベンゼ
ン81%とエチルスチレン19%の混合物(三共化成工
業(株)製)を45重量部、成分(C)としてノボラッ
ク型フェノール樹脂(商品名プライオーフェンTD−2
093:大日本インキ化学工業(株)製)を45重量
部、さらに成分(D)として、キシレンスルホン酸30
%フェノール溶液を3重量部加え、80℃で攪拌して溶
液とした。この溶液を下記のように処理して注型成形を
行った。 第段階 150℃で3時間 第段階 200℃で2時間 第段階 225℃で2時間 第段階 250℃で10時間
【0034】この硬化物を用いて試験片を調製し、熱重
量減少率(TGA法に準拠し、窒素雰囲気下、昇温速度
5℃/分における5%減少時の温度)、破壊靱性値(K
IC:ASTM D5045−91Aに準拠)、成型収縮
率(JIS K6911に準拠)、引張強度(JIS
K7113に準拠、1号形試験片を使用)、吸水率(J
IS K7209に準拠)、曲げ強度(3点曲げ試験、
JIS K7203に準拠)、曲げ弾性率(3点曲げ試
験、JIS K7203に準拠)等を測定した(以下同
様)。結果を表1に示す。
【0035】比較例1 実施例1において、成分(A)のBANI−Hの配合量
を100重量部とし、成分(B)および成分(C)を添
加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして加熱成
型し、得られた樹脂硬化物について物性評価を行った。
その結果を表1に示す。
【0036】比較例2 実施例1において、成分(A)を配合せず、成分(B)
および成分(C)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0037】比較例3 実施例1において、成分(C)を配合せず、成分(A)
および成分(B)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0038】比較例4 実施例1において、成分(B)を配合せず、成分(A)
および成分(C)の配合量をそれぞれ50重量部とした
以外は、実施例1と同様にして加熱成型し、得られた樹
脂硬化物について物性評価を行った。その結果を表1に
示す。
【0039】
【表1】
【0040】表1の註 1)N,N′−ヘキサメチレン−ビス(アリルビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキ
シイミド) 2)ジビニルベンゼン81%とエチルスチレン19%の
混合物(三共化成工業(株)製) 3)ノボラック型フェノール樹脂(商品名プライオーフ
ェンTD−2093:大日本インキ化学工業(株)製) 4)キシレンスルホン酸30%フェノール溶液
【0041】実施例1と比較例1〜とを比較すると、
成分(A)と成分(D)のみ使用した比較例の場合
は、吸水率が高く耐吸湿性が不充分である。成分
(B)、成分(C)および成分(D)を使用した比較例
の場合は、5%の熱重量減少点が低く耐熱性が不充分
で、成型収縮率も高く、さらに200℃における曲げ強
度も低い。成分(A)、成分(B)および成分(D)を
使用した比較例の場合は、成型収縮率が高く、また2
00℃における曲げ強度も低い。成分(A)、成分
(C)および成分(D)を使用した比較例の場合は、
5%の熱重量減少点が低く耐熱性が不充分で、また20
0℃における曲げ強度も低い。
【0042】
【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、各成分
間の相溶性に優れた組成物であって、その硬化物はアル
ケニル置換ナジイミドの硬化物の優れた耐熱性、電気的
特性、機械的強度、低成型収縮率を損なうことなく優れ
た耐吸湿性および靱性を有するので、電子、電気分野を
含めた広い範囲の分野において、積層材料、注型材料、
成型材料、コーティング材、塗料、接着材料、充填材料
等として有用であり、また、ガラス繊維、炭素繊維等を
強化材とする複合材料等のマトリックス樹脂としても有
用である。また、本発明の組成物は成分間の相溶性がよ
く、溶媒を使用しなくても均一な混合物となるので、作
業性が向上すると共に、使用形態がワニスにしてフィル
ム、塗膜等の薄膜を形成させる形態に限定されず、さら
に目的に応じて成分の混合割合を大幅に変えることがで
き、均一な硬化物を与えることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の成分(A)、(B)および(C)を
    含有する熱硬化性樹脂組成物。 (A)アルケニル置換ナジイミド (B)ビニル基を少なくとも1個有する化合物および/
    または環状オレフィン (C)フェノール樹脂
  2. 【請求項2】 さらに成分(D)として有機過酸化物、
    オニウム塩およびカチオン触媒から選択された少なくと
    も1種類の重合触媒を含有する請求項1記載の熱硬化性
    樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 (B)成分および(C)成分に対する
    (A)成分の重量組成比(A)/{(B)+(C)}が
    96/4〜10/90であり、かつ重量比(B)/
    (C)が60/40〜40/60である請求項1または
    2記載の熱硬化性樹脂組成物。
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