JP3082176B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents
熱硬化性樹脂組成物Info
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Description
成物に関するものであり、詳しくはその硬化物が耐熱
性、機械的強度及び強靱性に優れた性質を有するため、
特に耐熱性成形品、プリント配線基板等の電気・電子材
料、複合材料等の原料としてに有用である。
おいては、高耐熱性、高機械的強度及び強靱性を有する
材料が要望されており、このような要望に答える高耐熱
性材料として、ビスマレイミド樹脂が開発された。しか
しながら、ビスマレイミドを単独で硬化させて得られる
硬化物は非常に脆く、上記用途には使用不可能である。
そこで、ビスマレイミド樹脂の脆さを改善するものとし
て、o,o’−ジアリルビスフェノールAとビスマレイ
ミドからなる樹脂組成物が開発されたが、この樹脂組成
物においても、上記用途において要求される機械的強度
及び強靱性等の特性を未だ充分に満足するに至っていな
い。エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂組成物においては、
その硬化物の強靱性を改善する方法として熱硬化性樹脂
組成物中に液状ゴムを添加する方法が知られているが、
液状ゴムを添加すると、樹脂硬化物の耐熱性が急激に低
下するという問題がある。
状に鑑み、熱成形が容易な樹脂組成物であり、その硬化
物は高い耐熱性を有すると共に優れた機械的強度を有す
る熱硬化性樹脂組成物を提供することを課題とするもの
である。
を解決すべく鋭意研究の結果、メタリルフェノール化合
物とマレイミド類からなる樹脂組成物に、特定のポリエ
ーテルイミドを含有させた熱硬化性樹脂組成物を用いて
熱硬化させると、耐熱性及び機械的強度が共に優れた硬
化物を得ることができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明はマレイミド類(a)、下記
一般式〔1〕で表されるメタリルフェノール化合物及び
/又は下記一般式〔2〕で表されるメタリルフェノール
化合物(b)及び下記一般式〔3〕で表され、3,00
0〜50,000の数平均分子量を有するポリエーテル
イミド(c)からなることを特徴とする熱硬化性樹脂組
成物である。
体的化合物としてはN−置換マレイミド化合物、N,N
−置換マレイミド化合物及びこれらマレイミド化合物の
プレポリマーがあり、N−置換マレイミド化合物及び
N,N−置換マレイミド化合物の具体例として以下の化
合物がある。即ち、N−メチルマレイミド、N−エチル
マレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ブチルマレ
イミド、N−ヘキシルマレイミド、N−オクチルマレイ
ミド、N−ドデシルマレイミド、N−シクロヘキシルマ
レイミド、N−フェニルマレイミド、N−p−トリルマ
レイミド、N−α−ナフチルマレイミド、N−ベンジル
マレイミド、N−m−トリルマレイミド、N−o−トリ
ルマレイミド、N−p−キシリルマレイミド、N−m−
キシリルマレイミド、N−o−キシリルマレイミド、
N,N’−エチレンジマレイミド、N,N’−ヘキサメ
チレンジマレイミド、N,N’−ドデカメチレンジマレ
イミド、N,N’−m−フェニレンジマレイミド、N,
N’−p−フェニレンジマレイミド、N,N’−(オキ
シジ−p−フェニレン)ジマレイミド、N,N’−(メ
チレンジ−p−フェニレン)ジマレイミド、N,N’−
2,4−トリレンジマレイミド、N,N’−2,6−ト
リレンジマレイミド、N,N’−m−キシリレンジマレ
イミド、N,N’−p−キシリレンジマレイミド、N,
N’−オキシジプロピレンジマレイミド、エチレンジオ
キシ−ビス−N−プロピルマレイミド、オキシ−ビス−
N−エチルマレイミド、N,N’−p,p’−ジフェニ
ルスルホンビスマレイミド、N,N’−p,p’−ジフ
ェニルエーテルビスマレイミド、N,N’−ジシクロヘ
キシルメタンビスマレイミド、N,N’−(3,3’−
ジクロロ−p,p’−ビスフェニレン)ビスマレイミ
ド、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2
−ビス(4−マレイミドフェニル)プロパン、1,1,
1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス〔4−
(4−マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン等で
ある。これらのマレイミド化合物は、所望により2種以
上併用しても良い。更にトリ置換あるいはテトラ置換の
マレイミド化合物、ポリ(フェニルメチレン)ポリマレ
イミド化合物又はこれらの各種マレイミド化合物の2種
以上を適宜併用することもできる。好ましいマレイミド
類としては、N,N’−(メチレンジ−p−フェニレ
ン)ジマレイミド及びN,N’−p−フェニレンジマレ
イミド等がある。
れるメタリルフェノール化合物及び/又は上記一般式
〔2〕で表されるメタリルフェノール化合物である。上
記一般式〔1〕で表されるメタリルフェノール化合物
は、具体的には以下の3種の化合物である。即ち、2,
2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メタリルフェニル)プ
ロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メタリル
フェニル)シクロヘキサン及び〔1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−メタリルフェニル)エチル〕ベンゼンで
ある。
ノール化合物の好ましい具体例として以下の化合物があ
る。即ち、2−メタリルフェノール、4−メタリルフェ
ノール、2−メタリル−4−メチルフェノール、2−メ
タリル−6−メチルフェノール、2−メタリル−5−メ
チルフェノール、2−メタリル−4−エチルフェノー
ル、2−メタリル−6−エチルフェノール、2−メタリ
ル−4−tert−ブチルフェノール、2−メタリル−
4−メトキシフェノール、2−メタリル−6−メトキシ
フェノール、2−メタリル−5−メトキシフェノール、
2−メタリル−4−エトキシフェノール及び2−メタリ
ル−6−エトキシフェノール等である。本発明において
は、上記一般式〔1〕又は〔2〕で示されるメタリルフ
ェノール化合物の1種もしくは2種以上を併用すること
ができる。
〔1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メタリルフェニ
ル)エチル〕ベンゼンは新規化合物であり、他の化合物
と同様に本発明における成分(b)として使用できるも
のである。この化合物は、例えば〔1,1−ビス−(4
−メタリルオキシフェニル)エチル〕ベンゼンに対し
て、これと溶解性を有し、分子内に重合可能な官能基を
有する塩基又は分子内にN原子を有する塩基を、0.0
1〜10モル%存在させて、クライゼン転位を行なうこ
とにより容易に合成することができる。上記製造法に用
いることができる塩基として、例えば以下の化合物があ
る。即ち、m−アミノジフェニル、4−アミノジフェニ
ルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、
N,N−ジメチルフェニレンジアミン、ジアリルアミ
ン、ジアリルブチルアミン、N,N−ジアリルアニリ
ン、N,N,N’,N’−テトラメタリル−ビス−(4
−アミノフェニル)メタン及びプロパギルアミン等があ
る。反応温度及び反応時間は、通常、150〜300℃
の温度で0.5〜20時間、好ましくは180〜250
℃の温度で1〜10時間とするのが適当である。
配合割合は、得ようとする成形品の使用目的によって適
宜決定されるものであるが、マレイミド類のイミド基1
当量に対してメタリルフェノール化合物のメタリル基
0.05〜10当量の範囲であり、より好ましい配合割
合はメタリルフェノール化合物のメタリル基0.1〜
1.5当量の範囲である。メタリルフェノール化合物の
配合割合が0.05当量より少ないと、硬化物は脆くな
り、又熱硬化性樹脂組成物の粘度が高くなるため、加熱
成型性が低下する恐れがある。一方、メタリルフェノー
ル化合物が10当量より多いと耐熱性が低下する恐れが
ある。
れる、3,000〜50,000の数平均分子量を有す
るポリエーテルイミドである。成分(c)の好ましい配
合割合は、成分(a)と成分(b)の合計量100重量
部当たり1〜15重量部であり、より好ましい配合割合
は3〜10重量部である。成分(c)の配合割合が1重
量部より少ないと、機械的強度を顕著に増加させる効果
を充分に発揮させることができない恐れがあり、15重
量部を越えて配合すると、熱硬化性樹脂組成物の粘度が
上がり、配合したポリエーテルイミドが均一に分散せ
ず、逆に引っ張り強度の低下を招く恐れがある。本発明
の樹脂組成物には、硬化時間を短縮するために、有機過
酸化物及び/又はアゾ化合物等のラジカル重合開始剤を
使用することができる。ラジカル重合開始剤の好ましい
具体例には、例えば以下の化合物がある。即ち、ベンゾ
イルパーオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオ
キシド、p−クロロベンゾイルパーオキシド、カプリリ
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、ジクミルパーオキシド、ビス
(1−ヒドロキシヘプチル)パーオキシド、t−ブチル
ハイドロパーオキシド、p−メンタンハイドロキシパー
オキシド、t−ブチルパーベンゾエート、t−ブチルパ
ーアセテート、t−ブチルパーオクトエイト、t−ブチ
ルパーオキシイソブチレート、ジ−t−ブチルパーフタ
レート及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等で
ある。これらの1種又は2種以上を併用して用いること
ができる。これらのラジカル重合開始剤の使用量は、本
発明の成分(a)及び成分(b)の合計量100 重量部
(以下単に部と略す。)に対して0.1 〜10部程度の範囲
とすることが好ましい。
他、用途に応じてガラスビーズ、石英ガラス、ガラス繊
維、紙、有機繊維布、マイカ及びカーボン繊維等、微粒
子状、繊維状、板状等の各種形状を有する分散体或いは
ガラスクロス等の補強材を均一に含有させてもよく、
又、必要に応じて難燃化剤を配合することができる。
温又は温和な加熱下で均一に混合すれば容易に得ること
ができる。
条件は、ラジカル重合開始剤の種類及び配合量によって
多少異なるが、一般に処理温度100 ℃〜300 ℃、処理時
間2〜25時間とすることが好ましい。しかし、かかる硬
化処理条件に制約されるものではなく、ラジカル重合開
始剤の種類及び配合量を適宜調整すれば、100 ℃以下の
温度で硬化させることも可能である。
体的に説明する。 実施例1 成分(a)として2重量部のビスマレイミドジフェニル
メタン、成分(b)として10重量部の2,2−ビス
〔4−ヒドロキシ−3−(2−メチル−2−プロペニ
ル)フェニル〕プロパン及び成分(c)として1重量部
の粉末状ポリエーテルイミド(ゼネラルエレクトリック
社製商品名ウルテム1000)を150℃で混合するこ
とにより、均一な混合物を得た。更に、この混合物に成
分(a)であるビスマレイミドジフェニルメタンの8.
7重量部を添加し、150℃で混合することにより、均
一な熱硬化性樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を四フ
ッ化エチレン製の成型用型に入れ、熱プレスを用いて12
0 ℃で2 時間、次いで200 ℃で 2時間、更に220 ℃で 2
時間加熱成形することにより、樹脂硬化物を得た。この
樹脂硬化物は、熱重量分析(昇温速度20℃/分)の結
果、空気中で425 ℃まで重量変化が全くなく、安定であ
った。又、樹脂硬化物の引張強度は580kgf/cm2であり、
ASTM E399−83法に従って測定した破砕靱性
値( KIC)は1.32MN/m3/2であった。
その配合量を変え、更に成分(c)であるポリエーテル
イミドの配合量を変えた以外は実施例1と同様にして、
実施例2〜4の各熱硬化性樹脂組成物を得た。これらの
樹脂組成物を実施例1と同様の条件で加熱成型して得ら
れた樹脂硬化物について物性評価を行った。その結果を
実施例1の結果と共に下記表1に示した。
す。 (a);マレイミド類 (a)1;ビスマレイミドジフェニルメタン (b);メタリルフェノール化合物 (b)1;2,2−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−メチ
ル−2−プロペニル)フェニル〕プロパン (b)2;1,1−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−メチ
ル−2−プロペニル)フェニル〕シクロヘキサン (b)3;{1,1−ビス〔4−ヒドロキシ−3−(2−メ
チル−2−プロペニル)フェニル〕エチル}ベンゼン (c);ポリエーテルイミド (c)1;ゼネラルエレクトリック社製商品名ウルテム10
00
メタン、成分(b)として8重量部の2,2−ビス〔4
−ヒドロキシ−3−(2−メチル−2−プロペニル)フ
ェニル〕プロパン及び2重量部の2−(2−メチル−2
−プロペニル)フェニノール、成分(c)として1.1
重量部の粉末状ポリエーテルイミド(ゼネラルエレクト
リック社製商品名ウルテム1000)を150℃で混合
することにより、均一な混合物を得た。更に、この混合
物に成分(a)であるビスマレイミドジフェニルメタン
の8.9重量部を添加し、150℃で混合することによ
り、均一な熱硬化性樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
を四フッ化エチレン製の成型用型に入れ、熱プレスを用
いて120 ℃で2 時間、次いで200 ℃で 2時間、更に220
℃で 2時間加熱成形することにより、樹脂硬化物を得
た。この樹脂硬化物は、熱重量分析(昇温速度20℃/
分)の結果、空気中で423 ℃まで重量変化が全くなく、
安定であった。又、樹脂硬化物の引張強度は595kgf/cm2
であり、ASTM E399−83法に従って測定した
破砕靱性値( KIC)は1.28MN/m3/2であった。
こと以外は実施例1と同様にして熱硬化性樹脂組成物を
得た。又、この熱硬化性樹脂組成物について、実施例1
と同様に加熱成型して物性を評価した。その結果を上記
表1に示した。比較例2 成分(a)として2重量部のビスマレイミドジフェニル
メタン、成分(b)に替えて10重量部の2,2−ビス
〔4−ヒドロキシ−3−(2−プロペニル)フェニル〕
プロパン及び成分(c)として1重量部の粉末状ポリエ
−テルイミドを150℃で混合した。その結果ゲル化が
起き、引き続き8重量部のビスマレイミドジフェニルメ
タンを加えて混合したが均一な混合物は得られなかっ
た。 比較例3 成分(a)として2重量部のビスマレイミドジフェニル
メタン、成分(b)に替えて10重量部のビス〔4−ヒ
ドロキシ−3−(2−プロペニル)フェニル〕メタン及
び成分(c)として1重量部の粉末状ポリエ−テルイミ
ドを150℃で混合した。その結果ゲル化が起き、引き
続き8重量部のビスマレイミドジフェニルメタンを加え
て混合したが均一な混合物は得られなかった。 比較例4 比較例2の混合温度を150℃から110℃に変更した
以外は比較例2と同様に行った。その結果、ゲル化は起
きなかったが、充分に相溶させることができず不均一な
混合物しか得られなかった。 比較例5 成分(a)として2重量部の2,2−ビス[4−(4−
マレイミドフェニルオキシ)フェニル]プロパン、成分
(b)に替えて10重量部の2,2−ビス〔4−ヒドロ
キシ−3−(2−プロペニル)フェニル〕プロパン及び
成分(c)として1重量部の粉末状ポリエ−テルイミド
を150℃で混合した。その結果ゲル化が起き、引き続
き8重量部の2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェ
ニルオキシ)フェニル]プロパンを加えて混合したが均
一な混合物は得られなかった。
化物において、優れた耐熱性、機械的強度及び強靱性を
発揮させることができるため、耐熱成形品、プリント配
線基板等の電気・電子材料、その他の耐熱性複合材料、
耐熱性充填剤、耐熱性コーティング剤等を得るための樹
脂組成物としてその工業的価値は著しく大きい。
Claims (1)
- 【請求項1】マレイミド類(a)、下記一般式〔1〕で
表されるメタリルフェノール化合物及び/又は下記一般
式〔2〕で表されるメタリルフェノール化合物(b)及
び下記一般式〔3〕で表され、3,000〜50,00
0の数平均分子量を有するポリエーテルイミド(c)か
らなることを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。 【化1】 【化2】 〔式中R1 及びR2 は水素原子、アルキル基又はアルコ
キシ基を示す。〕 【化3】
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP04069844A JP3082176B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP04069844A JP3082176B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Publications (2)
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JPH05230368A JPH05230368A (ja) | 1993-09-07 |
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Family
ID=13414525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04069844A Expired - Lifetime JP3082176B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 熱硬化性樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3082176B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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CN102026950B (zh) * | 2008-03-12 | 2014-10-15 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 包含脂族和芳族基团的烯键式不饱和单体 |
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-
1992
- 1992-02-19 JP JP04069844A patent/JP3082176B2/ja not_active Expired - Lifetime
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