JPH0768449B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物

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JPH0768449B2
JPH0768449B2 JP10945587A JP10945587A JPH0768449B2 JP H0768449 B2 JPH0768449 B2 JP H0768449B2 JP 10945587 A JP10945587 A JP 10945587A JP 10945587 A JP10945587 A JP 10945587A JP H0768449 B2 JPH0768449 B2 JP H0768449B2
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resin
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bismaleimide
mol
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康久 斉藤
邦政 神尾
浩 塩見
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住友化学工業株式会社
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は熱硬化性樹脂組成物に関し、更に詳しくは加工
性、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂組成物に関する。
<従来の技術> 熱硬化性樹脂は、注型、含浸、積層、成形用材料とし
て、各種電気絶縁材料、構造材料などに使用されてい
る。近年これらの各用途において材料の使用条件は厳し
くなる傾向にあり、特に材料の耐熱性は重要な特性にな
っている。
従来このような目的には熱硬化性のポリイミド樹脂が使
用されているが、加工性の面では高温で長時間の加熱が
必要であった。
また、耐熱性に改良を加えたエポキシ樹脂は加工性に優
れているものの、高温時の機械特性、電気特性および長
期の耐熱劣化性など高度の耐熱性能は不充分であった。
これらに代る材料について1つには、例えば特公昭58−
27806、特公昭59−15126等に見られるように、二重結合
を有する単量体とマレイミド系化合物を含む熱硬化性樹
脂が提案されている。しかしこれらにおいては、上記単
量体の分子量が低いので、熱硬化する前にあらかじめプ
レポリマー化する必要があった。なぜなら、プレポリマ
ー化せずに直接節硬化させた場合、単量体の一部が硬化
中に蒸散するという問題点があるからである。また分子
中に1個しか二重結合を有しない単量体については、硬
化物中の架橋密度にも限界があり、耐熱性は不充分であ
った。
その他の材料については、例えばポリイミドおよびアル
ケニルフェノールおよび/またはアルケニルフェノール
エーテルを含む熱硬化性混合物(特開昭52−994)、マ
レイミド系化合物、ポリアリル化フェノール系化合物お
よびエポキシ樹脂を含む耐熱性樹脂組成物(特開昭53−
134099)等が提案されている。しかし、ここで使用され
ているポリアリル化フェノール系化合物はポリアリルエ
ーテル化合物をクライゼン転移させたものか、或いは加
熱硬化時にクライゼン転移によりフェノール性水酸基が
生成する構造を有しているため、1つには硬化物の誘電
率が高く、耐水性が劣るという問題点があり、さらには
核置換アリル基と水酸基またはエーテル基が同一芳香環
のオルソ位に位置しており特にノボラックタイプの場
合、硬化後も未反応のまま残存しやすく、高温時の硬化
物性等に問題があった。
<発明が解決しようとする問題点> このような問題点を解決する材料について本発明者はす
でに特願昭60−249600において提案を行っているが、本
発明者はさらにその優れた耐熱性、耐水性、電気特性を
保持しつつ、特に溶剤を使用しない場合の加工性、作業
性を改良すべく検討を行った結果、アルケニル基及びト
リアジン環を含有する特定の樹脂を一成分とする樹脂組
成物が前期目的に適うことを見出し本発明を完成するに
至った。
<問題点を解決するための手段> すなわち本発明は下記一般式(1)で表わされ、かつn
が1以上の成分を20%以上含む樹脂及び、分子中に少く
とも2個以上のマレイミド基を有するポリマレイミド化
合物を含有してなる、熱硬化性樹脂組成物である。
〔式中、nは0〜15、Ar1はアルケニル基が置換した一
価のフェノール残基、Ar2は二価のフェノール残基、Y
は−OAr1またはその他の置換基を表わす。〕 ここにおいてAr1に置換したアルケニル基については 等の1種または2種以上が例示される。またAr1にはア
ルケニル基以外の置換基が置換されていてもかまわな
い。またYについては、上記の−OAr1でもよく、その他
アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、アルキル基
置換あるいは非置換のアミノ基、アリール基、アリール
オキシ基、水酸基、 等でもよい。
好ましいものとしてはアルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基、アリールオキシ基、CH2=CHCH2O−が例示され
るが、特に高度の耐熱性を求める場合、Yは−OAr1であ
ることが最も好ましい。
一方Ar2は二価のフェノール残基であり、該フェノール
を例示すれば 等の1種または2種以上があり、芳香環には他の置換基
が置換されていてもかまわない。
本発明に使用するアルケニル基及びトリアジン環を含有
する樹脂の製法については前記一般式(1)のYが−OA
r1の場合は、下記反応式(2)のように塩化シアヌル
(n+1)モルに対して、ビスフェノールnモル及びア
ルケニルフェノール(n+3)モルを反応させて得られ
る。
反応温度は0〜100℃が好ましく、反応系内に塩基を存
在させることが好ましい。塩基については、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、ト
リエチルアミン、ジエチルアニリン、ピリジン等が例示
される。ビスフェノールとアルケニルフェノールの反応
の順序はどちらが先でもよく、また同時に反応させても
問題はない。
Yがアルキル基、アルコキシ基あるいはアリールオキシ
基の場合は、下記一般式(3)で表わされる置換ジクロ
ルトリアジンを得、下記反応式(4)のようにこのもの
(n+1)モルに対してビスフェノールnモル及びアル
ケニルフェノール2モルを反応させるのが好ましい。
反応条件については(2)式で示す反応と同様の条件が
例示できる。
(3)式で表わされる化合物の製法については、Xがア
ルキル基あるいはアリール基の場合は、塩化シアヌルに
それぞれ相当するグリニヤー試薬を反応させて得られ
る。またXがアルコキシ基あるいはアリールオキシ基の
場合、塩基の存在下、塩化シアヌルにそれぞれ相当する
アルコール類またはフェノール類を反応させて得られ
る。
以上本発明の組成物の一成分であるアルケニル基及びト
リアジン環を有する樹脂の製法について説明したが、こ
れに限定されるものではない。
本発明に使用するアルケニル基及びトリアジン環を有す
る樹脂は、上述したように一般式(1)で表わされるも
のであるが、(1)式におけるnが1以上の成分は、最
低20%必要である。n=0の成分が多い場合は結晶性を
示すようになり、流動性を付与するためには100℃以上
に保持することが必要となる。その結果、該樹脂とポリ
マレイミド化合物等の他の固型の成分との混練を低温で
行うことができなくなり、本発明の効果である溶剤を使
用しない場合の優れた加工性、作業性が得られなくな
る。
本発明のもう一方の構成成分であるポリマレイミドにつ
いては、一般式(5)で表わされるマレイミド基を分子
中に2個以上含有する化合物である。
(式中、R1は水素原子または低級アルキル基を表わ
す。) その具体例としては、N,N′−ジフェニルメタンビスマ
レイミド、N,N′−フェニレンビスマレイミド、N,N′−
ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N′−ジフェニ
ルスルホンビスマレイミド、N,N′−ジシクロヘキシル
メタンビスマレイミド、N,N′−ヘキシレンビスマレイ
ミド、N,N′−トリレンビスマレイミド、N,N′−ベンゾ
フェノンビスマレイミド、N,N′−ジフェニルプロパン
ビスマレイミド、N,N′−ジフェニルスルフィドビスマ
レイミド、N,N′−キシリレンビスマレイミド、N,N′−
ジフェニルシクロヘキサンビスマレイミド、N,N′−ジ
クロロ−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′−ジ
フェニルメタンビスメチルマレイミド、N,N′−ジフェ
ニルエーテルビスメチルマレイミド、N,N′−ジフェニ
ルスルホンビスメチルマレイミド(夫々異性体を含)、
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′−ヘキサメチレンビスメチル
マレイミド、N,N′−オキシプロピレンビスマレイミ
ド、及びこれらN,N′−ビスマレイミド化合物とジアミ
ン類を付加させて得られる末端がN,N′−ビスマレイミ
ド骨核を有するプレポリマー、およびアミノフェニル−
1,3,3−トリメチル−アミノインダン、ビスアミノフェ
ノキシベンゼン、2,2−ビスアミノフェノキシフェニル
プロパン、4,4′−ビスアミノフェノキシジフェニルス
ルフォン(夫々異性体を含む)、アニリン・ホルマリン
重縮合物のマレイミド化物またはメチルマレイミド化物
の1種または2種以種が例示できる。
本発明の樹脂組成物の成分であるアルケニル基及びトリ
アジン環を有する樹脂とポリマレイミド化合物の配合割
合については、幅広い範囲が可能であるが、特に好まし
い範囲は、アルケニル基1当量に対し、マレイミド基が
0.4〜3当量である。当該樹脂あるいはポリマレイミド
化合物のどちらか一方が極端に多い場合は、硬化性、耐
熱性等が低下する。
熱硬化の方法については、無触媒で容易に熱硬化が可能
であり、また有機過酸化物、アゾ化合物等のラジカル重
合開始剤を併用して、熱硬化することも可能である。こ
のようなラジカル重合開始剤を例示すると、ベンゾイル
パーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、ジクミル
パーオキシド、ラウロイルパーオキシド、アセチルパー
オキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、シクロヘ
キサノンパーオキシド、t−ブチルハイドロパーオキシ
ド、アゾビスイソブチロニトリル等がある。その他トリ
ブチルアミン、トリエチルアミン、トリアミルアミン等
の三級アミン、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、
水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム等の4級アンモ
ニウム塩、イミダゾール類、三弗化ホウ素錯体、遷移金
属アセチルアセトナート等を併用することも可能であ
る。硬化温度は50〜300℃が好ましい。
また硬化速度を調整するためには、公知の重合禁止剤を
併用することも可能である。例示すると、2,6−ジ−t
−ブチル−4−メチルフェノール、2,2′−メチレンビ
ス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4′
−メチレンビス(2,6−ジ−t−ブチルフェノール)、
4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブルルフェノ
ール)、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノ
ール類、ハイドロキノン、カテコール、p−t−ブチル
カテコール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、メ
チルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノンピロガ
ロール等の多価フェノール類、フェノチアジン、ベンゾ
フェノチアジン、アセトアミドフェノチアジン等のフェ
ノチアジン系化合物、N−ニトロソジフェニルアミン、
N−ニトロソジメチルアミン等のN−ニトロソアミン系
化合物がある。
本発明の樹脂組成物は必要に応じて増量剤、充填剤、補
強剤あるいは顔料などが併用される。たとえばシリカ、
炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、カオリン、二酸化
チタン、酸化亜鉛、雲母、バライト、カーボンブラッ
ク、ポリエチレン粉、ポリプロピレン粉、アルミニウム
粉、鉄粉、銅粉、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊
維、アスベスト繊維等が用いられ成形、積層、接着剤、
複合材料等へ供せられる。また目的に応じて他の公知の
熱硬化性樹脂、例えば本発明以外のアルケニル基含有樹
脂あるいはトリアジン基含有樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂
等を添加してもよい。
<発明の効果> かくして本発明の樹脂組成物は、加工性、耐熱性、機械
特性、電気特性において優れた特性を発揮する。
さらに本発明の一成分であるアルケニル基及びトリアジ
ン環を有する樹脂は、融点を持たない非結晶性のもので
あり100℃以下で流動性を有しているので、ポリマレイ
ミド化合物等と低温で混練が可能である。その結果本発
明の樹脂組成物は特に溶剤を使用しない場合における優
れた加工性、作業性を有する。
<実施例> 以下、実施例において本発明をさらに具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
合成例1 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコに2−プロペニ
ルフェノール53.6g(0.4モル)、塩化シアヌル36.8g
(0.2モル)、レゾルシン11.0g(0.1モル)及びアセト
ン173gを仕込み溶解する。その後温度を20〜30℃に保持
して10%NaOH252.0g(0.63モル)を1時間かけて滴下
し、滴下後2時間保温して反応を終了した。反応後メチ
ルイソブチルケトンを仕込んで、水洗により副生したNa
Clを除去し、溶媒を留去して、軟化点58℃の樹脂を得
た。この樹脂を樹脂Aとする。
GPC(溶媒テトラヒドロフラン、検出器RI、カラム東洋
曹達製G3000−HXL、2000−HXL、1000HXL)により分子量
分布を調べたところ一般式(1)におけるnが1以上の
成分が62%であった。
合成例2 実施例1においてレゾルシン11.0g(0.1モル)をビスフ
ェノールS25.0g(0.1モル)にかえる以外は、実施例1
と同様の操作を行って、軟化点89℃の樹脂を得た。この
樹脂を樹脂Bとする。GPCの分析においてnが1以上の
成分は80%であった。
合成例3 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコに2−メトキシ
−4,6−ジクロロ−S−トリアジン45.0g(0.25モル)、
2−アリルフェノール26.8g(0.2モル)、ビスフェノー
ルA34.2g(0.15モル)及びジオキサン187gを仕込み溶解
する。その後温度を40〜50℃に保持して10%NaOH210g
(0.525モル)を1時間かけて滴下し、滴下後2時間保
温して反応を終了した。反応後実施例1と同様の操作を
行い、軟化点78℃の樹脂を得た。GPCの分析においてn
が1以上の成分は83%であった。この樹脂を樹脂Cとす
る。
なお2−メトキシ−4,6−ジクロロ−S−トリアジンの
合成法については、文献J.Amer.chem.Soc.78 P2986(19
51)J.T.Thuroton et al.にならい、塩化シアヌル、メ
タノール及び炭酸水素ナトリウムを原料として合成を行
った。
合成例4 撹拌装置及び温度計を装着したフラスコに2−フェニル
−4,6−ジクロロ−S−トリアジン45.2g(0.2モル)、
3−イソプロペニルフェノール26.8g(0.2モル)、レゾ
ルシン11.0g(0.1モル)及びアセトン160gを仕込み溶解
する。その後温度を40〜50℃に保持して10%NaOH168.0g
(0.42モル)を1時間かけて滴下し、滴下後2時間保温
して反応を終了した。反応後実施例1と同様の操作を行
い、軟化点54℃の樹脂を得た。GPCの分析においてnが
1以上の成分は56%であった。この樹脂を樹脂Dとす
る。
なお2−フェニル−4,6−ジクロロ−S−トリアジンの
合成法については、文献Helv.Chim.Acta 38 P 1365(19
50)R.Hirt et alにならい、塩化シアヌル1モルと臭化
フェニルマグネシウム1モルを原料として合成を行っ
た。
実施例1〜4 合成例1〜4で得られた樹脂を用い、N,N′−4,4′−ジ
フェニルメタンビスマレイミド〔住友化学社品(BMIと
する)〕との組み合せで、第1表に示すような条件で硬
化物を得た。硬化物の物性も合わせて第1表に示す。本
発明の組成物は硬化性、耐熱性及び機械物性にバランス
がとれていることがわかる。
なお、合成例1〜4で得られた樹脂は、全て軟化点が10
0℃以下であり、BMIとの混合においては、100℃もしく
はそれ以下の温度でロール混練りが可能であり、加工
性、作業性に優れていることがわかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 290/06 MRS C08G 73/08 NTS C08K 5/3415 (56)参考文献 特開 昭55−131023(JP,A) 特開 昭50−84586(JP,A) 特開 昭54−159494(JP,A) 特開 昭56−24423(JP,A) 特開 昭53−47496(JP,A) 特開 昭50−44298(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記一般式(1)で表わされ、かつnが1
    以上の成分を20%以上含む樹脂及び、分子中に少くとも
    2個以上のマレイミド基を有するポリマレイミド化合物
    を含有してなる、熱硬化性樹脂組成物。 〔式中、nは0〜15、Ar1はアルケニル基が置換した一
    価のフェノール残基、Ar2は二価のフェノール残基、Y
    は−OAr1またはその他の置換基を表わす。〕
  2. 【請求項2】アルケニル基がプロペニル基、イソプロペ
    ニル基あるいはアリル基である、特許請求範囲第一項記
    載の熱硬化性樹脂組成物。
JP10945587A 1987-05-02 1987-05-02 熱硬化性樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0768449B2 (ja)

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CN115698188B (zh) * 2020-06-30 2024-08-13 味之素株式会社 树脂组合物
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