JP3608005B2 - Curable resin composition, prepreg, compound and cured product - Google Patents

Curable resin composition, prepreg, compound and cured product Download PDF

Info

Publication number
JP3608005B2
JP3608005B2 JP26683994A JP26683994A JP3608005B2 JP 3608005 B2 JP3608005 B2 JP 3608005B2 JP 26683994 A JP26683994 A JP 26683994A JP 26683994 A JP26683994 A JP 26683994A JP 3608005 B2 JP3608005 B2 JP 3608005B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
compound
composition
phenol
curable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26683994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08127706A (en
Inventor
邦夫 森
唯之 井上
広治 三輪
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.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP26683994A priority Critical patent/JP3608005B2/en
Publication of JPH08127706A publication Critical patent/JPH08127706A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3608005B2 publication Critical patent/JP3608005B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、硬化性樹脂組成物、プリプレグ、コンパウンド及び硬化物に関する。
【0002】
【従来の技術】
米国特許第4200706号明細書には、ノボラック型フェノール系樹脂とジビニルベンゼンとからなる硬化性組成物が記載されている。
【0003】
本発明者は、上記明細書に基づいて上記組成物を調製してみたが、両成分は分離してしまい均一に混合できないという問題があった。
そこで本発明者は、ジビニルベンゼンとの相溶性に優れるノボラック型フェノール系樹脂を探索したところ、特異的にオルソ/パラ比の高いノボラック型フェノール系樹脂や、フェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂が好適であることを既に見い出している。
【0004】
この樹脂組成物は、従来のフェノール樹脂組成物と異なり、硬化の際にガスを発生しない利点があり、成形時のガス抜き、発生ガスの臭気、硬化時の収縮、硬化時の歪等の問題を解決するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ノボラック型フェノール樹脂とジビニルベンゼンのみを成分とする硬化性樹脂組成物は、液状で取扱いが容易である特徴があり、引き抜き成形やFW(フィラメントワインディング)成形、RIM(リアクションインジェクションモールディング)成形等の成形法には適するものの、コンパウンドとして増粘化が必要な場合、例えばBMC(バルクモールディングコンパウンド)成形には不向きであった。
【0006】
また充填剤や繊維基材にて増粘化することも可能ではあるが、その組成物を高温にて成形する際に樹脂自体の粘度が低すぎるために樹脂分のみが金型内及び金型からのバリとして流動して不均一な成形物になる欠点があった。
【0007】
本発明は、任意に組成物の増粘が可能な硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、上記実状に鑑みて鋭意検討したところ、ノボラック型フェノール樹脂及び/又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)と、ジビニルベンゼン類(B)を成分とする硬化性樹脂に、さらにマレイミド構造を1個有する化合物(C)を必須成分として添加することにより上記課題が解決されることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【0009】
即ち本発明は、ノボラック型フェノール樹脂及び/又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)とジビニルベンゼン類(B)とマレイミド構造を1個有する化合物(C)とを必須成分として含んでなる硬化性樹脂組成物を提供するものである。
【0010】
本発明において用いられるノボラック型フェノール樹脂及び/又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)は、特に限定するものではないが、好ましくは数平均分子量が、200〜2,000のもので、さらに好ましくは、300〜1,000のものである。
【0011】
この様な樹脂(A)としては、例えばホルムアルデヒド供給物質とフェノール類とを、しゅう酸、塩酸、硫酸等の酸触媒や、酢酸亜鉛、酢酸鉛、酸化亜鉛等の金属酸化物や金属塩触媒の存在下、そのモル比が0.5〜1.0となる様にして反応せしめて得られる従来のフェノール系ノボラック樹脂、或いは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ペニルフェノール等を重合させて得られる樹脂等が挙げられる。樹脂(A)はそれぞれ更に変性されたものも使用することが出来、更に数種類のものを混合して用いてもよい。
【0012】
本発明に係る樹脂(A)は、一般的に言われているメチレン結合のみにて芳香族炭化水素が結合しているものだけでなく、メチレン結合及びジメチレンエーテル結合により芳香族炭化水素が結合しているものも用いることもできる。
【0013】
上記樹脂(A)の中、例えばフェノール性水酸基のオルソ位置にメチレン結合を多く有するハイオルソフェノールノボラック樹脂、なかでも特にオルソとパラ位置への配向性の比(o/pの比)が4以上のものや、フェノール−ジシクロアルカジェン系樹脂が、エチレン性二重結合との相溶性が良好であり、後記する化合物(B)に均一に混合することが容易な点で好ましい。ジシクロアルカジエンとしては、例えばジシクロペンタジエン等が挙げられる。
【0014】
樹脂(A)の製造方法は、特に制限されるものではない。樹脂(A)は単独で使用してもよいが、異なる数種類のものを混合して使用することも可能である。
【0015】
本発明に係るジビニルベンゼン類(B)としては、公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えばジビニルベンゼン、アルキルジビニルベンゼン、ジビニルベンゼン類のハロゲン化物等が挙げられる。これらの中、化合物(B)としては、樹脂(A)との反応性や組成物調製時の作業性等に優れる点でジビニルベンゼンがより好ましい。なお、化合物(B)は単独使用のみならず、2種類以上を混合して用いてもよい。
らず、2種類以上を混合して用いてもよい。
【0016】
化合物(B)には、必要に応じて他の反応性第三成分も併用することができる。この場合の他の第三成分としては、例えばスチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、モノブロモスチレン等の芳香族モノビニル化合物、(メタ)アクリル酸メチルエステル、(メタ)アクリル酸ステアリルエステル、(メタ)アクリル酸、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の脂肪族モノビニル化合物が挙げられる。なかでもこれら第三成分も単独のみならず、2種類以上混合して使用することもできる。
【0017】
マレイミド構造を1個有する化合物(C)としては、公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えばフェニルマレイミド、パラヒドロキシフェニルマレイミドで代表されるフェニルマレイミド類、ベンジルマレイミド等が挙げられる。なお、化合物(C)は単独使用のみならず、2種類以上を混合して用いてもよい。
【0018】
本発明の硬化性樹脂組成物は、樹脂(A)と化合物(B)と化合物(C)を必須成分として混合すれば容易に得られる。
本発明における硬化性樹脂組成物中の樹脂(A)と化合物(B)は、樹脂(A)を合成した後、直ちに同一反応器中で化合物(B)を混合してもよいし、合成した樹脂(A)を反応器より一旦取り出して、新たに別容器中で樹脂(A)と化合物(B)とを混合してもよい。
【0019】
樹脂(A)と化合物(B)との混合割合は、特に限定されるものではなく、使用する樹脂(A)と化合物(B)の種類によって適宜選択すればよいが、樹脂(A)中の芳香族炭化水素骨格の反応位置の個数(例えばフェノールの場合にはオルト位とパラ位が相当し、反応位置の個数は2である。)に対して、樹脂(A)中の結合基であるメチレン基と、化合物(B)のエチレン性不飽和二重結合の合計を当量付近にすべきものである。好ましくは、1.2当量〜0.8当量の範囲である。
【0020】
樹脂(A)と化合物(B)は常温で混合してもよいし、加熱下に混合してもよいが、できるだけ常温付近で行うことが発熱が少なく安全性が高い点で好ましい。樹脂(A)中にフェノール性水酸基を有する芳香族炭化水素が含有されている場合は、それが重合禁止剤として働くので、常温でも加熱下でも混合が可能である。
【0021】
本発明のマレイミド構造を1個有する化合物(C)は、樹脂(A)と化合物(B)の混合成分に混合すればよい。化合物(C)は樹脂(A)に予め混合してもよいし、樹脂(A)と化合物(B)の混合物に混合してもよい。樹脂(A)と化合物(B)の混合物が液状の場合には、化合物(C)の添加はできるだけ常温付近で行うことが、系粘度変化が少なく好ましい。
【0022】
化合物(C)の混合割合は、特に限定されるものではなく、希望する増粘化の度合いによって適宜選択すればよいが、通常、樹脂(A)と化合物(B)の合計100重量部に対してを2〜50重量部である。好ましくは、5〜20重量部の範囲である。少ない場合はその増粘効果が少なく、添加量が多い場合は取扱いにくいものになってしまう。
【0023】
本発明の硬化性樹脂組成物を調製する際には、必要に応じて、水や有機溶剤を添加してもよい。
有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、ターペン、メタノール、メチルエチルケトン等が挙げられる。
【0024】
本発明の組成物の反応としては、樹脂(A)に対し化合物(B)が架橋剤として働き、(B)の二重結合が(A)の芳香核に対して付加するものと、(B)の二重結合が(C)の二重結合と重合するものがある。低温下では後者の反応が、高温では前者の反応がより優先する。
【0025】
上記の様にして得られた本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じてさらに硬化促進触媒を添加して、常温もしくは加熱することにより硬化させることが出来る。
【0026】
硬化促進触媒としては、例えば塩化アルミニウム、塩化第一錫のごとき金属塩化物や、硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、ベンゼンスルフォン酸、パラトルエンスルフォン酸のごとき有機スルフォン酸類、酢酸、しゅう酸、マレイン酸のごとき有機カルボン酸は勿論のこと、樹脂(A)から誘導されるスルフォン化物、亜リンモノフェニルのような亜リン酸エステル、硫酸や有機スルフォン酸から誘導されるエステル類、例えばp−トルエンスルフォン酸メチルや、塩化アンモニウムのごとき塩、塩化ベンジルやクロロメチルスチレンや塩化ベンゾイル、ハロゲン化金属のスルフォニウム塩、等で代表される潜在性触媒、つまり、ある温度下にて分解して酸性成分を生成させるものが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用は勿論のこと二種以上を併用してもよい。硬化促進触媒としては、均一に混合された組成物が容易に得られ、また配合物のライフの調整が容易である点で、スルフォニウム塩のごとき潜在性触媒が好ましい。これら硬化促進触媒の使用量は、制限されるものではないが、組成物重量の0.1〜5.0%が好ましい。
【0027】
本発明による樹脂配合物の硬化時間は、用いる樹脂(A)、化合物(B)及び化合物(C)の種類、混合割合、硬化促進触媒の種類や使用量によって異なるので適宜混合して、硬化してみて最適な条件を選び調整することが好ましい。
【0028】
本発明の硬化性樹脂組成物は、一液の安定な溶液として取り扱うことができる他、ガスの発生無しに均一に硬化させることが可能である。
【0029】
本発明の硬化性樹脂組成物は、必要に応じて他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂と併用してもよい。併用する樹脂は特に制限するものではない。
【0030】
本発明の硬化性樹脂組成物は、樹脂(A)と化合物(B)、化合物(C)とを必須成分として硬化すればよいが、必要に応じて強化材や充填剤を該組成物に混合して用いることが実際的である。
【0031】
又本発明の組成物を硬化せしめた硬化物は、従来の樹脂(A)と化合物(B)を硬化した硬化物に比べて、耐難燃性が著しく向上するという効果もある。
【0032】
本発明の組成物は、例えば繊維基材に樹脂(A)、化合物(B)と化合物(C)及び硬化促進触媒からなる組成物を含浸せしめて、硬化性プリプレグを作製することが可能である。この硬化性プリプレグは、加熱により、常圧もしくは加圧下にて硬化させることができる。強化材としては、公知慣用の繊維強化材がいずれも使用できるが、例えば、ガラス繊維、セラミック繊維、石綿繊維、炭素繊維、ステンレス繊維のような無機繊維、綿、麻のような天然繊維、ポリエステル、ポリアミドのような合成有機繊維等があげられる。強化材の形状に関しても、何ら限定するものではなく、短繊維、長繊維、ヤーン、マット、シート等、どのようなものでもよい。
【0033】
充填剤としては、公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えばシリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニューム、タルク、クレー、黒鉛等が挙げられる。これらの強化材や充填剤は単独での使用はもとより、2種類以上の混合での使用も可能であり、またその使用量も用途、要求性能によって調整させるべきものである。
【0034】
本発明の硬化性樹脂組成物は、樹脂組成物単独もしくは強化材や充填剤との複合によっても架橋硬化させ、成形することができる。その成形方法としては、射出成形法、RIM法(リアクティブ・インジェクション・モールディング)、SMC法、ハンドレイアップ法、引き抜き成形法等の方法を採用することができるが、その成形方法に関しては特に限定するものではない。
【0035】
本発明の硬化性樹脂組成物は、混合安定性に優れ、しかも均一に硬化することができるので、フェノール樹脂の長所である難燃性、低発煙性、耐熱性、強度などを保つと同時に欠点である作業性、硬化性、成形性、収縮性、歪、色調、等をも解決するものである。本発明の合成樹脂組成物は、合成樹脂組成物を単独で硬化させるだけでなく、公知慣用の強化材や充填剤と一緒に硬化させて使用することもでき、多岐の用途に有用なものとなる。
【0036】
本発明の合成樹脂組成物は、例えば、各種成形材料、鋳物砂用結合剤、研削砥石用結合剤、接着剤、摩擦材用結合剤、耐火材用結合剤、断熱材用結合剤、フォーム材料、レジンコンクリート、ゴム補強剤、各種用途向けの塗料、コーティング剤等、従来ノボラック樹脂を利用していた分野だけでなく、レゾール型フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を使用してきた分野においても使用することが出来、性能を向上させることが期待出来るものである。
【0037】
【実施例】
以下にノボラック型フェノール樹脂及び/又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂の合成例と、硬化性樹脂組成物の調製、さらには応用例をあげて本発明を説明する。なお例中の部および%はすべて重量基準とする。
【0038】
合成例1攪拌機、コンデンサー、温度計及び滴下ロートを備えた4つ口2リットルフラスコに、フェノール940g(10モル)及び80%パラホルムアルデヒドを281g(7.5モル)、更にキシレンを470g加え攪拌を開始した。触媒として酢酸亜鉛2水和物を4.7g加え、還流温度まで昇温した。5時間還流下にて反応させた後、蒸留を開始して水と溶剤であるキシレンを除去しつつ、130℃まで昇温した。130℃にて1時間保持した後、蒸留しながら150度まで昇温した。さらに減圧下で遊離フェノールを一部除去した後、析出した触媒を濾過しながら取り出し、融点58℃の固形ハイオルソノボラック型フェノール樹脂を得た。得られたノボラック型フェノール樹脂の100部に対して、硬化剤のジビニルベンゼン75部を50℃にて溶解させて、粘度150cps(25℃)の均一な黄褐色液を得た。
【0039】
合成例2
フェノール−ジシクロペンタジエン系樹脂:DPP−600H〔日本石油(株)製、数平均分子量580、原料フェノール類はフェノール〕100部に対して、架橋剤であるジビニルベンゼン64部とエチルスチレン16部との混合物を50℃にて溶解させて、粘度520cps(25℃)の均一な赤褐色溶液を得た。
【0040】
<配合例1>
上記合成例1にて得られた合成樹脂組成物100部に、P−ヒドロキシフェニルマレイミドを20部配合して常温下で溶解させて、均一な黄褐色液を得た。
【0041】
<配合例2>
上記合成例1にて得られた合成樹脂組成物100部に、P−ヒドロキシフェニルマレイミドを10部配合して常温下で溶解させて、均一な黄褐色液を得た。
【0042】
<配合例3>
上記合成例2にて得られた合成樹脂組成物100部に、フェニルマレイミドを20部配合して常温下で溶解させて、均一な赤褐色液を得た。
【0043】
実施例1〜3、比較例1〜2
これら配合例で得られた液と合成例で得られた液に硬化促進触媒としてパラトルエンスルホン酸を樹脂液に対して0.5%添加したものを180℃にて1時間加熱硬化させた。得られた硬化物について、曲げ強度(JIS K−6911)、熱変形温度(ASTM D648)、酸素指数(JIS K−7201:キャンドル式燃焼測定機使用)を測定した。この測定結果を表−1に示した。
【0044】
【表1】

Figure 0003608005
【0045】
表−1からわかる通り、本発明実施例1〜3の硬化物は、化合物(C)の添加がない比較例1,2の硬化物に比べて酸素指数が高い、つまり難燃性が優れていることがわかる。
【0046】
実施例4〜6、比較例3〜4
これら配合例で得られた液と合成例で得られた液に硬化促進触媒として塩化ベンジルを樹脂液に対して3%添加したものを30部に、溶融シリカを60部、さらにチョップドストランドガラス[旭ファイバーグラス(株)社製:CS03MA PX−1]を10部混合してロールにて混練してコンパウンドを作製した。得られたコンパウンドについて、金型にて圧縮成形を実施した。この検討結果を表−2にまとめた。
【0047】
【表2】
Figure 0003608005
【0048】
表−2からわかる通り、本発明実施例4〜6の組成物の増粘により、良好なコンパウンドを与え、圧縮成形しても樹脂の流れを押えるものとなり、成形性が非常に良好となる。化合物(C)の添加がない比較例3,4はコンパウンド作製時に増粘を図るのが困難であり、成形時も樹脂の流動性が高すぎて成形しずらいものである。つまり本発明の組成物が成形性が格段に優れていることがわかる。
【0049】
【発明の効果】
本発明の硬化性樹脂組成物は、任意に組成物の増粘が可能であり、すべて付加反応と重合反応を利用することになるので、ガスの発生無しに硬化させることが可能であり、しかも、従来の硬化性樹脂に比べ、難燃性も向上したものである。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a curable resin composition, a prepreg, a compound, and a cured product.
[0002]
[Prior art]
U.S. Pat. No. 4,200,706 describes a curable composition comprising a novolac-type phenolic resin and divinylbenzene.
[0003]
The present inventor tried to prepare the composition based on the above specification, but there was a problem that both components were separated and could not be mixed uniformly.
Therefore, the present inventors searched for a novolak-type phenolic resin excellent in compatibility with divinylbenzene, and a novolac-type phenolic resin or a phenol-dicycloalkadiene-based resin having a particularly high ortho / para ratio is suitable. Have already found out.
[0004]
Unlike conventional phenolic resin compositions, this resin composition has the advantage of not generating gas during curing, and problems such as degassing during molding, odor of generated gas, shrinkage during curing, distortion during curing, etc. Is a solution.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, curable resin compositions containing only novolac-type phenolic resin and divinylbenzene are liquid and easy to handle, such as pultrusion molding, FW (filament winding) molding, RIM (reaction injection molding) molding, etc. Although it is suitable for this molding method, it is not suitable for BMC (bulk molding compound) molding, for example, when thickening is required as a compound.
[0006]
Although it is possible to thicken with a filler or a fiber base material, when the composition is molded at a high temperature, the resin itself is too low in viscosity, so that only the resin content is in the mold and the mold. There was a drawback that it flowed as burrs from and became a non-uniform molded product.
[0007]
An object of this invention is to provide the curable resin composition which can increase the viscosity of a composition arbitrarily.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present inventors have conducted intensive studies in view of the above-described actual situation, and as a result, a resin (A) which is a novolac type phenol resin and / or a phenol-dicycloalkadiene resin, and divinylbenzenes (B) are used as components. It has been found that the above problem can be solved by adding a compound (C) having one maleimide structure as an essential component to the curable resin, and the present invention has been completed.
[0009]
That is, the present invention includes as essential components a resin (A) which is a novolak type phenol resin and / or a phenol-dicycloalkadiene resin, a divinylbenzene (B), and a compound (C) having one maleimide structure. A curable resin composition is provided.
[0010]
The resin (A) which is a novolak type phenol resin and / or a phenol-dicycloalkadiene resin used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a number average molecular weight of 200 to 2,000. And more preferably 300 to 1,000.
[0011]
Examples of such a resin (A) include a formaldehyde supply substance and phenols, an acid catalyst such as oxalic acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid, a metal oxide such as zinc acetate, lead acetate, and zinc oxide, and a metal salt catalyst. A conventional phenolic novolak resin obtained by reacting in the presence of a molar ratio of 0.5 to 1.0, or a phenol-dicyclopentadiene resin obtained by the reaction of phenol and dicyclopentadiene; Examples include resins obtained by polymerizing vinylphenol, isopropenylphenol, and the like. Resin (A) can be used as a further modified resin, and several kinds of resins may be used in combination.
[0012]
The resin (A) according to the present invention is not limited to those in which aromatic hydrocarbons are bonded only by methylene bonds, which are generally referred to, but aromatic hydrocarbons are bonded by methylene bonds and dimethylene ether bonds. What is doing can also be used.
[0013]
Among the above resins (A), for example, a high-orthophenol novolak resin having many methylene bonds at the ortho position of the phenolic hydroxyl group, in particular, the ratio of the orientation between the ortho and para positions (ratio of o / p) is 4 or more. And a phenol-dicycloalkagen-based resin are preferable because they have good compatibility with the ethylenic double bond and can be easily mixed with the compound (B) described later. Examples of the dicycloalkadiene include dicyclopentadiene.
[0014]
The method for producing the resin (A) is not particularly limited. The resin (A) may be used alone, but several different types may be used in combination.
[0015]
Any known and commonly used divinylbenzenes (B) according to the present invention can be used, and examples thereof include divinylbenzene, alkyldivinylbenzene, and halides of divinylbenzene. Among these, as the compound (B), divinylbenzene is more preferable in terms of excellent reactivity with the resin (A), workability during preparation of the composition, and the like. The compound (B) may be used alone or in combination of two or more.
Instead, two or more types may be mixed and used.
[0016]
In the compound (B), another reactive third component can be used in combination as necessary. Other third components in this case include, for example, aromatic monovinyl compounds such as styrene, methylstyrene, ethylstyrene, and monobromostyrene, (meth) acrylic acid methyl ester, (meth) acrylic acid stearyl ester, and (meth) acrylic. Examples thereof include aliphatic monovinyl compounds such as acid, N-methylol (meth) acrylamide, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. Among these, these third components can be used not only alone but also in combination of two or more.
[0017]
As the compound (C) having one maleimide structure, any known and commonly used compounds can be used. Examples thereof include phenylmaleimides, phenylmaleimides represented by parahydroxyphenylmaleimide, and benzylmaleimide. In addition, you may use a compound (C) not only by single use but in mixture of 2 or more types.
[0018]
The curable resin composition of the present invention can be easily obtained by mixing the resin (A), the compound (B) and the compound (C) as essential components.
The resin (A) and the compound (B) in the curable resin composition in the present invention may be synthesized by synthesizing the compound (B) in the same reactor immediately after synthesizing the resin (A). The resin (A) may be once taken out from the reactor, and the resin (A) and the compound (B) may be newly mixed in a separate container.
[0019]
The mixing ratio of the resin (A) and the compound (B) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the types of the resin (A) and the compound (B) to be used. It is a linking group in the resin (A) with respect to the number of reaction positions of the aromatic hydrocarbon skeleton (for example, in the case of phenol, the ortho-position and para-position correspond, and the number of reaction positions is 2). The total of the methylene group and the ethylenically unsaturated double bond of compound (B) should be around the equivalent. Preferably, it is in the range of 1.2 equivalents to 0.8 equivalents.
[0020]
The resin (A) and the compound (B) may be mixed at room temperature or may be mixed under heating, but it is preferable to carry out at around room temperature as much as possible in terms of low heat generation and high safety. When the aromatic hydrocarbon having a phenolic hydroxyl group is contained in the resin (A), it functions as a polymerization inhibitor and can be mixed at room temperature or under heating.
[0021]
What is necessary is just to mix the compound (C) which has one maleimide structure of this invention with the mixed component of resin (A) and a compound (B). The compound (C) may be mixed in advance with the resin (A), or may be mixed with a mixture of the resin (A) and the compound (B). When the mixture of the resin (A) and the compound (B) is in a liquid state, it is preferable to add the compound (C) as close to room temperature as possible because the change in system viscosity is small.
[0022]
The mixing ratio of the compound (C) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the desired degree of thickening, but is usually 100 parts by weight in total of the resin (A) and the compound (B). 2 to 50 parts by weight. Preferably, it is the range of 5-20 weight part. When the amount is small, the thickening effect is small, and when the amount is large, the handling becomes difficult.
[0023]
When preparing the curable resin composition of this invention, you may add water and an organic solvent as needed.
Examples of the organic solvent include toluene, xylene, terpene, methanol, methyl ethyl ketone, and the like.
[0024]
As the reaction of the composition of the present invention, the compound (B) acts as a crosslinking agent for the resin (A), and the double bond of (B) is added to the aromatic nucleus of (A); )) And a double bond of (C) are polymerized. The latter reaction has a higher priority at low temperatures and the former reaction at a higher temperature.
[0025]
The curable resin composition of the present invention obtained as described above can be cured by adding a curing accelerating catalyst as necessary and at room temperature or by heating.
[0026]
Examples of the curing accelerating catalyst include metal chlorides such as aluminum chloride and stannous chloride, inorganic acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid, organic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and paratoluenesulfonic acid, acetic acid and oxalic acid. In addition to organic carboxylic acids such as maleic acid, sulfonated compounds derived from the resin (A), phosphites such as phosphorous monophenyl, esters derived from sulfuric acid and organic sulfonic acids such as p -Latent catalysts represented by methyl toluene sulfonate, salts such as ammonium chloride, benzyl chloride, chloromethylstyrene, benzoyl chloride, sulfonium salts of metal halides, etc. The thing which produces | generates a component is mentioned. These curing accelerators may be used alone or in combination of two or more. As the curing accelerating catalyst, a latent catalyst such as a sulfonium salt is preferable in that a uniformly mixed composition can be easily obtained and the life of the blend can be easily adjusted. Although the usage-amount of these hardening acceleration | stimulation catalysts is not restrict | limited, 0.1 to 5.0% of composition weight is preferable.
[0027]
The curing time of the resin compound according to the present invention varies depending on the type of resin (A), compound (B) and compound (C) used, the mixing ratio, the type and amount of the curing accelerating catalyst, and is appropriately mixed and cured. It is preferable to select and adjust optimum conditions.
[0028]
The curable resin composition of the present invention can be handled as a single stable solution and can be uniformly cured without generating gas.
[0029]
The curable resin composition of the present invention may be used in combination with other thermosetting resins or thermoplastic resins as necessary. The resin used in combination is not particularly limited.
[0030]
The curable resin composition of the present invention may be cured by using the resin (A), the compound (B), and the compound (C) as essential components, and if necessary, a reinforcing material and a filler are mixed into the composition. It is practical to use.
[0031]
Further, the cured product obtained by curing the composition of the present invention has an effect that the flame resistance is remarkably improved as compared with a cured product obtained by curing the conventional resin (A) and compound (B).
[0032]
The composition of the present invention can produce a curable prepreg, for example, by impregnating a fiber base material with a composition comprising a resin (A), a compound (B) and a compound (C), and a curing accelerating catalyst. . This curable prepreg can be cured by heating at normal pressure or under pressure. As the reinforcing material, any known and commonly used fiber reinforcing material can be used. For example, glass fiber, ceramic fiber, asbestos fiber, carbon fiber, inorganic fiber such as stainless steel fiber, natural fiber such as cotton and hemp, polyester And synthetic organic fibers such as polyamide. The shape of the reinforcing material is not limited at all, and any material such as a short fiber, a long fiber, a yarn, a mat, or a sheet may be used.
[0033]
Any known and commonly used fillers can be used, and examples thereof include silica, calcium carbonate, aluminum hydroxide, talc, clay, graphite and the like. These reinforcing materials and fillers can be used not only alone but also in a mixture of two or more, and the amount of use should be adjusted according to the application and required performance.
[0034]
The curable resin composition of the present invention can be crosslinked and cured by molding alone or in combination with a reinforcing material or a filler. As the molding method, an injection molding method, a RIM method (reactive injection molding), an SMC method, a hand lay-up method, a pultrusion molding method, or the like can be adopted, but the molding method is particularly limited. Not what you want.
[0035]
The curable resin composition of the present invention has excellent mixing stability and can be cured uniformly, so that it maintains the flame retardancy, low smoke generation, heat resistance, strength, etc., which are the advantages of phenolic resin, and at the same time, has the disadvantages. It also solves the workability, curability, moldability, shrinkability, distortion, color tone, and the like. The synthetic resin composition of the present invention can be used not only for curing the synthetic resin composition alone, but also for curing together with known and commonly used reinforcing materials and fillers, and is useful for various applications. Become.
[0036]
The synthetic resin composition of the present invention includes, for example, various molding materials, binders for foundry sand, binders for grinding wheels, adhesives, binders for friction materials, binders for refractory materials, binders for heat insulating materials, foam materials , Resin concrete, rubber reinforcing agents, paints for various applications, coating agents, etc., not only in fields where novolak resins have been used, but also in fields where resole phenolic resins, unsaturated polyester resins have been used Can be expected to improve performance.
[0037]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to synthesis examples of resins that are novolak-type phenol resins and / or phenol-dicycloalkadiene resins, preparation of curable resin compositions, and application examples. All parts and% in the examples are based on weight.
[0038]
Synthesis Example 1 940 g (10 mol) of phenol, 281 g (7.5 mol) of 80% paraformaldehyde, and 470 g of xylene were added to a four-necked 2 liter flask equipped with a stirrer, a condenser, a thermometer, and a dropping funnel, and stirred. Started. As a catalyst, 4.7 g of zinc acetate dihydrate was added, and the temperature was raised to the reflux temperature. After reacting under reflux for 5 hours, distillation was started and the temperature was raised to 130 ° C. while removing water and xylene as a solvent. After maintaining at 130 ° C. for 1 hour, the temperature was raised to 150 ° C. while distillation. Furthermore, after partially removing free phenol under reduced pressure, the precipitated catalyst was taken out while filtering to obtain a solid high ortho novolac type phenol resin having a melting point of 58 ° C. To 100 parts of the resulting novolak-type phenol resin, 75 parts of divinylbenzene as a curing agent was dissolved at 50 ° C. to obtain a uniform tan liquid having a viscosity of 150 cps (25 ° C.).
[0039]
Synthesis example 2
Phenol-dicyclopentadiene resin: DPP-600H [manufactured by Nippon Petroleum Co., Ltd., number average molecular weight 580, raw material phenols are phenol] 100 parts, divinylbenzene 64 parts and ethylstyrene 16 parts Was dissolved at 50 ° C. to obtain a uniform reddish brown solution having a viscosity of 520 cps (25 ° C.).
[0040]
<Formulation example 1>
In 100 parts of the synthetic resin composition obtained in Synthesis Example 1, 20 parts of P-hydroxyphenylmaleimide was blended and dissolved at room temperature to obtain a uniform tan liquid.
[0041]
<Formulation example 2>
To 100 parts of the synthetic resin composition obtained in Synthesis Example 1, 10 parts of P-hydroxyphenylmaleimide was blended and dissolved at room temperature to obtain a uniform tan liquid.
[0042]
<Formulation example 3>
20 parts of phenylmaleimide was blended with 100 parts of the synthetic resin composition obtained in Synthesis Example 2 and dissolved at room temperature to obtain a uniform reddish brown liquid.
[0043]
Examples 1-3, Comparative Examples 1-2
A solution obtained by adding 0.5% of p-toluenesulfonic acid as a curing accelerating catalyst to the solution obtained in these formulation examples and the synthesis example with respect to the resin solution was cured by heating at 180 ° C. for 1 hour. About the obtained hardened | cured material, bending strength (JIS K-6911), heat-deformation temperature (ASTM D648), and oxygen index (JIS K-7201: candle type combustion measuring machine use) were measured. The measurement results are shown in Table 1.
[0044]
[Table 1]
Figure 0003608005
[0045]
As can be seen from Table 1, the cured products of Examples 1 to 3 of the present invention have a higher oxygen index than the cured products of Comparative Examples 1 and 2 without the addition of the compound (C), that is, excellent flame retardancy. I understand that.
[0046]
Examples 4-6, Comparative Examples 3-4
30 parts of the liquid obtained in these blending examples and the liquid obtained in the synthesis example with 3% benzyl chloride added to the resin liquid as a curing accelerating catalyst, 60 parts of fused silica, and chopped strand glass [ Asahi Fiber Glass Co., Ltd. product: CS03MA PX-1] was mixed 10 parts and kneaded with a roll to prepare a compound. About the obtained compound, compression molding was implemented with the metal mold | die. The results of this study are summarized in Table 2.
[0047]
[Table 2]
Figure 0003608005
[0048]
As can be seen from Table-2, by increasing the viscosity of the compositions of Examples 4 to 6 of the present invention, a good compound is provided, and even when compression molding is performed, the flow of the resin is suppressed, and the moldability becomes very good. In Comparative Examples 3 and 4 without the addition of the compound (C), it is difficult to increase the viscosity at the time of preparing the compound, and the fluidity of the resin is too high at the time of molding to make it difficult to mold. That is, it can be seen that the composition of the present invention is remarkably excellent in moldability.
[0049]
【The invention's effect】
The curable resin composition of the present invention can arbitrarily increase the viscosity of the composition, and since all use an addition reaction and a polymerization reaction, it can be cured without generating gas. Compared to conventional curable resins, flame retardancy is also improved.

Claims (10)

ノボラック型フェノール樹脂又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)とジビニルベンゼン類(B)とマレイミド構造を1個有する化合物(C)とを必須成分として含んでなる硬化性樹脂組成物。A curable resin composition comprising, as essential components, a resin (A) which is a novolak-type phenol resin or a phenol-dicycloalkadiene resin, a divinylbenzene (B), and a compound (C) having one maleimide structure . 樹脂(A)が、ノボラック型フェノール樹脂である請求項1記載の組成物。The composition according to claim 1, wherein the resin (A) is a novolac type phenol resin. ノボラック型フェノール樹脂が、オルソとパラ位置の配向性の比(o/pの比)が4以上であることを特徴とする請求項2記載の組成物。3. The composition according to claim 2, wherein the novolac type phenolic resin has an ortho / para orientation ratio (o / p ratio) of 4 or more. 樹脂(A)が、フェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂であることを特徴とする請求項1記載の組成物。The composition according to claim 1, wherein the resin (A) is a phenol-dicycloalkadiene resin. ジビニルベンゼン類(B)が、ジビニルベンゼンである請求項1〜4のいずれか1項記載の組成物。 Divinyl benzenes (B) is any one composition according to claims 1-4 divinylbenzene. さらに硬化促進触媒を含んでなる請求項1〜5のいずれか1項記載の組成物。The composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising a curing accelerating catalyst. 化合物(C)が、樹脂(A)と化合物(B)との合計量100重量部に対し、2〜50重量部である請求項1〜5のいずれか1項記載の組成物。The composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound (C) is 2 to 50 parts by weight relative to 100 parts by weight of the total amount of the resin (A) and the compound (B). ノボラック型フェノール樹脂又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)と、ジビニルベンゼン類(B)と、マレイミド構造を1個有する化合物(C)とを必須成分として含んでなる硬化性樹脂組成物を、繊維基材に含浸せしめてなる硬化性プリプレグ。A curable resin comprising, as essential components , a resin (A) that is a novolak-type phenol resin or a phenol-dicycloalkadiene resin , divinylbenzenes (B), and a compound (C) having one maleimide structure A curable prepreg obtained by impregnating a fiber base material with a composition. ノボラック型フェノール樹脂又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)とジビニルベンゼン類(B)とマレイミド構造を1個有する化合物(C)とを必須成分として含んでなる硬化性樹脂組成物と繊維基材と充填剤とを混練してなるコンパウンド。A curable resin composition comprising, as essential components, a resin (A) which is a novolak-type phenol resin or a phenol-dicycloalkadiene resin, a divinylbenzene (B), and a compound (C) having one maleimide structure A compound made by kneading a fiber substrate and a filler. ノボラック型フェノール樹脂又はフェノール−ジシクロアルカジエン系樹脂である樹脂(A)とジビニルベンゼン類(B)とマレイミド構造を1個有する化合物(C)とを必須成分として含んでなる硬化性樹脂組成物若しくは該組成物を繊維基材に含浸せしめてなる硬化性プリプレグ、又は該組成物に繊維基材と充填剤とを混練してなるコンパウンドを硬化させてなる樹脂硬化物。A curable resin composition comprising, as essential components, a resin (A) which is a novolak-type phenol resin or a phenol-dicycloalkadiene resin, a divinylbenzene (B), and a compound (C) having one maleimide structure Alternatively, a curable prepreg obtained by impregnating the fiber base material with the composition, or a cured resin product obtained by curing a compound obtained by kneading the composition with a fiber base material and a filler.
JP26683994A 1994-10-31 1994-10-31 Curable resin composition, prepreg, compound and cured product Expired - Fee Related JP3608005B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26683994A JP3608005B2 (en) 1994-10-31 1994-10-31 Curable resin composition, prepreg, compound and cured product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26683994A JP3608005B2 (en) 1994-10-31 1994-10-31 Curable resin composition, prepreg, compound and cured product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08127706A JPH08127706A (en) 1996-05-21
JP3608005B2 true JP3608005B2 (en) 2005-01-05

Family

ID=17436381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26683994A Expired - Fee Related JP3608005B2 (en) 1994-10-31 1994-10-31 Curable resin composition, prepreg, compound and cured product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3608005B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021004279A (en) * 2019-06-25 2021-01-14 Dic株式会社 Fiber-reinforced molding material and molding including the same
JP7238626B2 (en) * 2019-06-25 2023-03-14 Dic株式会社 Fiber-reinforced molding material and molded article using the same
WO2023276760A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Allyl ether compound, resin composition thereof, cured product thereof, and method for producing allyl ether compound

Also Published As

Publication number Publication date
JPH08127706A (en) 1996-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3094567B2 (en) Thermosetting resin composition and cured product thereof
JP3608005B2 (en) Curable resin composition, prepreg, compound and cured product
JP3206672B2 (en) Epoxy resin curing agent and epoxy resin composition
JP2009286888A (en) Thermosetting resin composition, thermosetting resin molding material, and cured product of the same
JP2000502738A (en) Reactive diluent for acid-curable phenolic resin compositions
JP3341852B2 (en) Synthetic resin composition and molded article obtained by curing the same
JP5038557B2 (en) Partially (meth) acryloylated novolak resin
JPH051157A (en) Curable prepreg and its cured molded article
JPH08199040A (en) Synthetic resin composition
JPS62230824A (en) Production of crosslinked resin
JPH0578552A (en) Synthetic resin composition
JPH08231825A (en) Thermosetting resin composition
JPH08176403A (en) Resin composition for pultrusion
JPH06136082A (en) Production of phenolic resin
JPH09124776A (en) Synthetic resin composition
JP2851414B2 (en) Heat resistant vinyl ester resin composition
JPH06172613A (en) Production of cured molding and catalytic composition used therefor
JPH0551516A (en) Synthetic resin composition
JPH08231831A (en) Thermosetting resin composition
JPH06172614A (en) Curable resin composition
JPH08259665A (en) Epoxy resin curing agent and its production
JPH06157872A (en) Synthetic resin composition
CA1189233A (en) High-ortho phenol-formaldehyde resoles containing hemiformal groups
JPH05117337A (en) Synthetic resin composition
JPS6346099B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20031219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040914

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040927

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081022

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091022

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101022

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111022

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121022

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees