JP6033484B2 - ベンズオキサジン樹脂 - Google Patents
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Description
本出願は、2011年1月25日に申請された英国特許出願第1101302,6号明細書からの優先権の利益を請求する。
本発明は、ベンズオキサジン−末端スルホン含有分子の製造及びベンズオキサジン樹脂中の強化剤のための相溶化剤としてのそれらの使用ならびにベンズオキサジン樹脂中の強化剤自身としての(in their own right)ベンズオキサジン−末端スルホン含有分子の使用に関する。
熱硬化性樹脂の製造におけるベンズオキサジン化合物の使用は、それらの比較的長い保存寿命、分子設計柔軟性、低コスト、高いガラス転移温度、高い弾性率、比較的低い粘度、難燃性、低い吸湿性及び非常に低い収縮率(shrinkage)を含む複数の利点を与える。さらに、それらの重合は開環機構(下記のスキームにおいて二官能基性ベンズオキサジンに関して示される通り)を介して行われるので、やっかいな縮合副生成物の生成を避けることができる。
ジンの有益な性質、最も顕著には弾性率及び高いガラス転移温度を低下させもする。
本発明の目的は、前記の問題の1つもしくはそれより多くを解決することである。特に本発明の目的は、高い靭性及び優れた弾性率を示すベンズオキサジン熱硬化樹脂を提供することである。本発明のさらなる目的は、熱硬化樹脂成分がベンズオキサジン樹脂から成る、高い靭性及び優れた弾性率を示すベンズオキサジン熱硬化樹脂を提供することである。
(A)熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体成分;
(B)場合によりアリールスルホン含有ベンズオキサジン成分及び
(C)ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤成分
を含んでなり、ここで成分(B)の不在下において該成分(C)は1個もしくはそれより多いベンズオキサジン側鎖基及び/又は末端基を含む硬化性ポリマー組成物を提供する。
(A)熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体成分;
(B)場合によりアリールスルホン含有ベンズオキサジン成分;及び
(C)ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤成分
を含んでなり、ここで成分(B)の不在下において該成分(C)は1個もしくはそれより多いベンズオキサジン側鎖基及び/又は末端基を含む組成物の、場合により硬化剤の存在下における反応から誘導される熱硬化樹脂組成物を提供する。
本明細書で用いられる場合、「硬化性ポリマー組成物」は硬化前の組成物を指し、「熱硬化樹脂組成物」は後硬化された(post−cured)組成物を指す。
ズオキサジン化合物であり、それは熱硬化性ベンズオキサジン樹脂前駆体成分(A)と相互作用し、ポリアリールスルホン熱可塑性成分(C)をマトリックス樹脂に相溶化する。成分(B)はベース樹脂の溶解パラメーターを変化させるように働き、形態(morphology)の制御を可能にすると思われる。
熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体成分は、1種もしくはそれより多い重合可能なベンズオキサジン化合物を含む。重合可能なベンズオキサジン化合物は、化合物中に1個のベンズオキサジン部分がある一官能基性であることができるが、好ましくは少なくとも二官能基性であり、化合物中に少なくとも2個のベンズオキサジン部分を含有し、架橋の形成を可能にする。三官能基性前駆体も本発明の範囲内に包含される。好ましい態様において、前駆体は二官能基性であり、2個のベンズオキサジン部分を含有する。前駆体成分は1種もしくはそれより多い一官能基性重合可能ベンズオキサジン化合物及び/又は1種もしくはそれより多い二官能基性重合可能ベンズオキサジン化合物及び/又は1種もしくはそれより多い三官能基性重合可能ベンズオキサジン化合物及び/又はもっと多くの官能基を有する1種もしくはそれより多い重合可能ベンズオキサジン化合物のブレンドを含むことができる。さらに別の好ましい態様において、前駆体成分は1種もしくはそれより多い一官能基性重合可能ベンズオキサジン化合物と1種もしくはそれより多い二官能基性重合可能ベンズオキサジン化合物のブレンドを含む。
Z1は直接結合、−C(R3)(R4)−、−C(R3)(アリール)−、−C(O)−、−S−、−O−、−S(O)−、−S(O)2−、2価複素環及び−[C(R3)(R4)]x−アリーレン−[C(R5)(R6)]y−から選ばれるか、あるいはベンズオキサジン部分の2個のベンジル環は縮合していることができ;そして
R1及びR2は独立してアルキル(好ましくはC1-8アルキル)、シクロアルキル(好ましくはC5-7シクロアルキル、好ましくはC6シクロアルキル)及びアリールから選ばれ、ここでシクロアルキル及びアリール基は場合により例えばC1-8アルキル、ハロゲン及びアミン基により、好ましくはC1-8アルキルにより置換されていることができ、置換されている場合、1個もしくはそれより多い置換基(好ましくは1個の置換基)が各シクロアルキル及びアリール基上に存在することができ;
R3、R4、R5及びR6は独立してH、C1-8アルキル(好ましくはC1-4アルキル、そして好ましくはメチル)及びハロゲン化アルキル(ここでハロゲンは典型的には塩素又はフッ素(好ましくはフッ素)であり、且つここでハロゲン化アルキルは好ましくはCF3である)から選ばれ;そして
x及びyは独立して0又は1である]
の化合物から選ばれる。
熱可塑性強化剤(C)はエーテル結合した繰り返し単位を含んでなり、場合によりさらにチオエーテル結合した繰り返し単位を含んでなる1種もしくはそれより多いポリアリー
ルスルホンを含み、単位は:
−[ArSO2Ar]n−
及び場合により:
−[Ar]a−
から選ばれ、式中:
Arはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数(fractional)であることができ;
a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基(好ましくはここで2価の基は基−C(R9)2−であり、ここで各R9は同じか又は異なり、H及びC1-8アルキル(特にメチル)から選ばれる)を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、但し繰り返し単位−[ArSO2Ar]n−は常に、存在する各ポリマー鎖中で平均して少なくとも2個の該−[ArSO2Ar]n−単位が並んで(in sequence)存在するような割合でポリアリールスルホン中に存在し、
且つここでポリアリールスルホンは1個もしくはそれより多い反応性側鎖及び/又は末端基を有する。
(I):−X−Ar−SO2−Ar−X−Ar−SO2−Ar−(本明細書で「PES単位」と呼ばれる)
及び
(II):−X−(Ar)a−X−Ar−SO2−Ar−(本明細書で「PEES単位」と呼ばれる)
であり、ここで:
XはO又はS(好ましくはO)であり、単位から単位で異なることができ;そして
単位I:IIの比は好ましくは10:90〜80:20の範囲内、より好ましくは10:90〜55:45の範囲内、より好ましくは25:75〜50:50の範囲内であり、1つの態様において、I:IIの比は20:80〜70:30の範囲内、より好ましくは30:70〜70:30の範囲内、最も好ましくは35:65〜65:35の範囲内である。
ノール及び/又は対応するビスチオール又はフェノール−チオールから誘導されていることができる。ビスチオールが用いられる場合、それはその場で生成することができ、すなわちジハライドをアルカリスルフィド又はポリスルフィドあるいはチオサルフェートと反応させることができる。
ができる。好ましくは、反応性側鎖基及び/又は末端基は、活性水素を与える基、特にOH、NH2、NHRb又は−SH(ここでRbは最高で8個の炭素原子を含有する炭化水素基である)であるか、あるいは他の架橋活性を与える基、特にベンズオキサジン、エポキシ、(メタ)アクリレート、シアナート、イソシアナート、アセチレン又はビニル、アリルもしくはマレイミドにおけるようなエチレン、無水物、オキサゾリン及び飽和を含有するモノマーである。1つの態様において、反応性側鎖基及び/又は末端基は式−A’−Yのものであり、ここでA’は結合又は2価の炭化水素基、好ましくは芳香族の基、好ましくはフェニルである。Yの例は活性水素を与える基、特にOH、NH2、NHRb又は−SH(ここでRbは最高で8個の炭素原子を含有する炭化水素基である)、あるいは他の架橋活性を与える基、特にベンズオキサジン、エポキシ、(メタ)アクリレート、シアナート、イソシアナート、アセチレン又はビニル、アリルもしくはマレイミドにおけるようなエチレン、無水物、オキサゾリン及び飽和を含有するモノマーである。他の架橋活性を与える基は、直接結合を介して、あるいはエーテル、チオエーテル、スルホン、−CO−又は上記のような2価の炭化水素基結合を介して、最も典型的にはエーテル、チオエーテル又はスルホン結合を介してポリアリールスルホンのAr基に結合することができる。さらに別の態様において、末端基又はより典型的にはその一部のみが、ハロ基(特にクロロ)から選ばれることができる。成分(C)は、異なる末端基を有するポリアリールスルホンの混合物を含むことができる。1つの態様において、成分(C)のポリアリールスルホンが複数種の末端基を含む場合、末端基の少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも60モル%、好ましくは少なくとも70モル%、好ましくは少なくとも80モル%そして好ましくは少なくとも85モル%は1つの型のものであろう。
くは11000〜25000)である。1つの別の態様において、数平均分子量は3000〜11000(好ましくは3000〜9000)の範囲内である。そのようなポリアリールスルホンは、熱硬化樹脂のみと比較すると、架橋された熱硬化領域の間に強靭な熱可塑性材料の領域を与えることにより、構造的にならびに化学的相互作用により靭性を向上させる。官能基化ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤成分(C−ii)(すなわちベンズオキサジン末端基を含んでなる)の数平均分子量が少なくとも7,000そして特に少なくとも9,000である場合、成分(B)が組成物中に存在するのが好ましい。成分(C−ii)の数平均分子量が2,000〜約9,000の範囲内である、特に2,000〜約7,000の範囲内である場合、成分(B)は場合により存在することができる。
アリールスルホン含有ベンズオキサジン成分(B)は、1種もしくはそれより多いアリールスルホン含有ベンズオキサジン化合物を含む。好ましい態様において、アリールスルホン含有ベンズオキサジン成分(B)は、一般式(II):
ここでArはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基(好ましくはここで2価の基は基−C(R9)2−であり、ここで各R9は同じか又は異なり、H及びC1-8アルキル(特にメチル)から選ばれる)を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、
且つここでR10及びR11は独立してH、アルキル(好ましくはC1-8アルキル)、シクロアルキル(好ましくはC5-7シクロアルキル、好ましくはC6シクロアルキル)及びアリールから選ばれ、ここでシクロアルキル及びアリール基は場合により例えばC1-8アルキル、ハロゲン及びアミン基により、好ましくはC1-8アルキルにより置換されていることができる。
ができ、例えばアルキル(好ましくはC1-4アルキル)、不飽和ヒドロカルビル及びハロゲン基から、そして好ましくはC1-4アルキルから選ばれる。
びR11がアルキル、シクロアルキル及びアリールから独立して選ばれ、且つベンズオキサジン基のベンジル環が利用できる位置の1つもしくはそれより多くにおいて、特に酸素原子に対して3−もしくは5−位において、上記でR10及びR11に関して記載したアルキル、シクロアルキル及びアリールから独立して選ばれる置換基によりさらに置換されている1種もしくはそれより多い一般式(II)の化合物を含む。
熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体成分(A)を、場合により上記の通り成分(B)の存在下に、且つ場合により硬化剤及び/又は触媒の存在下で、熱硬化樹脂組成物を与えるのに有効な相対的な量で成分(C)と反応させる。
第6013730号明細書に開示されているような、周囲温度で液体である少なくとも1種のエポキシ、シアナートエステル又はフェノール樹脂前駆体を含む。
れることができる。好ましいフェノール樹脂はクレゾール及びノボラックフェノールを含む。
強化繊維は、特にグラファイトのような炭素である。本発明において特に有用であることが見出されたグラファイト繊維は、Cytecにより商品名T650−35、T650−42及びT300の下に供給されるもの;Torayにより商品名T800−HBの下に供給されるもの;ならびにHexcelにより商品名AS4、AU4、IM 8及びIM
7の下に供給されるものである。
g)、充填、核化材料もしくは薬剤などと合わせ、温度を上昇させてそれらの硬化を開始させる。適切には、硬化は最高で200℃、好ましくは160〜200℃の範囲内の高められた温度で、より好ましくは約170〜190℃において、且つ脱出ガス(escaping gases)の変形効果(deforming effects)を防止するために、あるいは空隙形成(void formation)を防止するために高められた圧力を用いて、適切には最高で10バール、好ましくは3〜7バール絶対圧(bar abs)の範囲内の圧力で行われる。適切には、硬化温度は最高で5℃/分、例えば2℃〜3℃/分において加熱することにより達成され、最高で9時間、好ましくは最高で6時間、例えば3〜4時間の必要な時間、保持される。圧力を全体的に(throughout)放出し、最高で5℃/分、例えば最高で3℃/分において冷却することにより温度を下げる。生成物のガラス転移温度を向上させるなどのために、大気圧において、適した加熱速度を用いて190℃〜200℃の範囲内の温度で、後硬化を行うことができる。用いられるべき成形温度より高い耐熱度を有するいずれかの適した材料、例えば不飽和ポリエステル又は熱硬化樹脂、例えばエポキシもしくはビスマレイミドの金型又は用具を構築することができる。強化は、適切にはガラス繊維の形態で与えられる。本発明に従う使用のために、複合金型を通常の方法で製造することができる。
ない。層間領域に上記で挙げたような凝集体が存在することができる。編織布は擬似等方性又は異方性と擬似−等方性の間の中間の例である。
line injection)(SLI)のような処理法を包含する総称である。本明細書に記載される複合材料は特に、引用することによりその開示が本明細書の内容となる米国特許第2006/0252334号明細書に記載されているような樹脂注入法において、樹脂可溶性熱可塑性ベール(veils)の使用を介して形成される複合材料を含む。1つの態様において複合材料は、構造強化繊維(乾燥)及び樹脂可溶性熱可塑性ベール部品を含んでなる支持構造をバッグ、金型又は用具中に入れて予備成形物を与え、硬化性樹脂マトリックス組成物を組み合わされた構造強化繊維及びベール中に直接注入し(injected/infused)、次いで硬化させる樹脂注入を介して製造される。
−[ArSO2Ar]n−
及び場合により:
−[Ar]a−
から選ばれ、式中:
Arはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、
但し繰り返し単位−[ArSO2Ar]n−は常に、存在する各ポリマー鎖中で平均して少なくとも2個の該−[ArSO2Ar]n−単位が並んで存在するような割合でポリアリールスルホン中に存在し、
ここでポリアリールスルホンはベンズオキサジンから選ばれる1個もしくはそれより多い反応性側鎖基及び/又は末端基を含み、
且つここでポリアリールスルホンの数平均分子量は上記の通り約2,000〜約60,000の範囲内である。
ここでArはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、
ここでR10及びR11は独立して水素、アルキル、シクロアルキル及びアリールから選ばれ、そして好ましはR10及びR11は独立してアルキル、シクロアルキル及びアリールから選ばれ、
ここでR10及びR11が水素である化合物は、複数の−[Ar−SO2−Ar]n−単位を含むか、又はnが1より大きいか、又は少なくとも1個のチオエーテル結合を含むか、又はaが1より大きい1個もしくはそれより多い−[Ar]a−単位を含むか、又は3個もしくはそれより多い−[Ar]a−単位を含むか、又はフェニレン基がメタ配置で隣接基に結合している−[Ar]a−単位を含むか、これらの組み合わせであり、
且つここで化合物の数平均分子量は2000より低い]
のアリールスルホン−含有ベンズオキサジン化合物を提供する。
ここでZ2は1個もしくはそれより多いアリールスルホン単位、−[Ar−SO2−Ar]n−を含み、場合によりさらに1個もしくはそれより多いアリーレン単位−[Ar]a−を含み、ここで該アリールスルホン単位及びアリーレン単位はエーテル結合(−O−)及び/又はチオエーテル結合(−S−)により連結しており;
ここでArはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、
ここでR10及びR11は独立してH、アルキル、シクロアルキル及びアリールから選ばれ、好ましくはここで特にZ3がSO2である場合、R10及びR11は独立してH、アルキル及びシクロアルキルから選ばれ、
且つここで化合物の数平均分子量は2000より低い]
のアリールスルホン−含有ベンズオキサジン化合物を提供する。
以下の実施例において、下記の構造を有するm−ESEDA、3’3−DDS及び上記で定義されたPES:PEESコポリマーに基づくベンズオキサジンの製造のための合成方法を記載する。
(i)Rheometric Scientific ARES機を用いる動機械的熱分析(DMTA)により、90℃から250℃までの3℃分-1の加熱速度でガラス転移温度を評価した(周波数 0.1Hz;歪 0.1%)。Isomet 1000ダイアモンドソー(diamond saw)を用い、試料を4〜5mmの幅、幅より2.5〜3.0倍小さい厚さ(a thickness 2.5−3.0times smaller
than the width)及び長さにおいて40mmに切断する。
(iii)ASTM D790を用いて曲げ弾性率を評価した。
(iv)ISO試験13586−1:「破壊靭性(GC及びKC)の決定−線状弾性破壊力学(LEFM)法」,2000(“Determination of fracture toughnes(GC and KC)−Linear elastic fracture mechanics(LEFM) approach.”,2000)を用い、試料のE−モジュラス、引張強さ(K1C)及び引裂き(G1C)を評価した。
86.40gのp−クレゾール、48.00gのp−ホルムアルデヒド及び86.50gのm−ESEDAを、頭上撹拌機が備えられたガラスジャーに加えた。最初は固体であるブレンドを油浴中で85℃に2時間加熱した。温度を130℃に上げ、さらに30分間保持した。粗溶融物を500cm3のジエチルエーテル中に注ぎ、30分間撹拌してから濾過し、粉砕した。それを次いでソックスレー抽出により、ジエチルーエーテル溶媒を用いて6時間精製した。この時点の後にそれを濾過し、乾燥した。固体を油浴中で70℃において30分間、250cm3の0.1モルdm-3NaOH溶液中で洗浄し、濾過し、脱水した。次いで固体を400cm3の水中で、頭上撹拌を用いて30分間洗浄し、濾過−乾燥し、次いで2回水洗し、再び濾過−乾燥した。最終的な生成物を真空中で20〜30℃において放置して乾燥した。これは115.68gの明褐色の固体を与えた(収率83%)。
108.00gのp−クレゾール、60.00gのp−ホルムアルデヒド及び62.00gの3’,3−DDSを、頭上撹拌機が備えられたガラスジャーに加えた。最初は固体であるブレンドを油浴中で85℃に2時間加熱した。温度を130℃に上げ、さらに30分間保持した。粗溶融物を600cm3のジエチルエーテル中に注ぎ、30分間撹拌してから濾過し、粉砕した。それを次いでソックスレー抽出により、ジエチルーエーテル溶媒を用いて6時間精製した。この時点の後にそれを濾過し、乾燥した。固体を油浴中で70℃において30分間、250cm3の0.1モルdm-3NaOH溶液中で洗浄し、濾過し、脱水した。次いで固体を400cm3の水中で、頭上撹拌を用いて30分間洗浄し、濾過−乾燥し、次いで2回水洗し、再び濾過−乾燥した。最終的な生成物を真空中で20〜30℃において放置して乾燥した。105.07gの白色の固体を集めた(収率82%)。
43.20gのp−クレゾール、24.00gのp−ホルムアルデヒド及び86.04gのアミン−末端ポリアリールスルホン(本明細書で定義される一般式(C)の分子量が9000〜12000のPES:PEESコポリマー)を、頭上撹拌機が備えられた丸底フラスコに加えた。最初は固体であるブレンドを油浴中で85℃に2時間加熱した。粗溶融物を400cm3の水中に注ぎ、30分間撹拌してから濾過した。固体を細砕機中で低温破壊し(cryofractured)、次いで温水中で離解した(macerated)。次いで粉末を濾過し、乾燥し、70℃において30分間、250cm3の0.1モルdm-3NaOH溶液中で洗浄し、生成物を脱水した。固体を再粉砕し、再びNaOH溶
液中で洗浄した。ジエチルエーテル溶媒を用いる6時間に及ぶソックスレー抽出により精製し、空気乾燥した。固体を200cm3の0.1モルdm-3NaOH溶液中で70℃において30分間洗浄し、次いで600cm2の水中で、頭上撹拌を用いて30分間洗浄した。濾液を脱水し、再び水中で洗浄し、濾過した。最終的な生成物を真空中で20〜30℃において乾燥した。78.22gのオフホワイト色の固体を集めた(収率88%)。
実施例1の化合物を用いて以下の通りに硬化性ポリマー組成物を調製した。3gのm−ESEDAベンズオキサジン及び27gのビスフェノール−Aベンズオキサジン(Huntsman Advanced Materials)を125cm3のガラスジャー中に量り込んだ。次いでジャーを油浴セット(oil bath set)中にクランプ止めし(clamped)、135℃に平衡化した。頭上撹拌機をジャー中に入れ、撹拌を開始した。ジャー中の粉末が溶融するとともに撹拌機を容器中により深く入れ、その速度を増した。有効な撹拌が達成されたら、それを30分間続けた。アルミニウム金型を100℃に予備加熱し、30分の撹拌時間の最後にベンズオキサジンブレンドを金型中に注いだ。樹脂を95〜120℃において1〜2時間脱ガスした。
m−ESEDAベンズオキサジンの種々の配合量(loadings)(0%、30%及び50%)を用い、実施例4の方法を繰り返した。
ビスフェノール−Fベンズオキサジン(Huntsman Advanced Materials)を用い、標準実施例1ならびに実施例4、5及び6の方法を繰り返した。
上記の通りに製造される3’,3−DDSベンズオキサジンに関し、実施例4〜9の方法を繰り返した。
アミン−末端ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤(本明細書で定義される一般式(C)の分子量が9000〜12000のPES:PEESコポリマー)を10重量%の配合量でビスフェノールベンズオキサジンのそれぞれに加える以外は、標準実施例1及び2を繰り返した。成分は劣った混和性を示し、硬化した試料は2相構造、ビスフェノールの豊富な相及びKM−ポリマーの豊富な相を示した。KM−ポリマーの豊富な相はハネカム−様構造を示し、それは、理論により制限されることは望まないが、硬化の間に沈降して高度に粘性となるKMポリマーにより生じ、それが今度は試料中の残留溶媒又は連行空気を捕獲し、多孔質構造に導くと思われる。さらに、ビスフェノールが豊富な相は、KMポリマーが沈降するとともに粘度が低下し、溶媒又は空気の泡はこのより低粘度の層を介して
脱出すると思われる。
硬化性ポリマー組成物中のビスフェノールベンズオキサジン前駆体の一部をm−ESEDAベンズオキサジン又は3’,3−DDSベンズオキサジンのいずれかにより置き換える以外は、比較実施例1及び2を各ビスフェノールベンズオキサジンに関して繰り返した。m−ESEDAベンズオキサジン又は3’,3−DDSベンズオキサジンのレベルの向上とともに混和性が向上した。
している。データはさらに、この向上した靭性が弾性率又はTgの損失なしで達成されることを示している。事実、Tgのように、弾性率はいくつかの場合に向上し得る。しかしながら、表3中のデータは、少なくとも実施例中で用いられた熱可塑性強化剤の濃度において、相溶化剤に関する最適濃度範囲があることも示している。
Claims (13)
- (A)少なくとも1の、アリールスルホンを含まない熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体;及び
(C)ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤成分であって、1以上のベンズオキサジン側鎖基及び/又は末端基を有する成分
を含んでなる、
硬化性ポリマー組成物。 - 成分(A)が式(I):
Z1は直接結合、−C(R3)(R4)−、−C(R3)(アリール)−、−C(O)−、−S−、−O−、−S(O)−、−S(O)2−、2価複素環及び−[C(R3)(R4)]x−アリーレン−[C(R5)(R6)]y−から選ばれるか、あるいはベンズオキサジン部分の2個のベンジル環は縮合していることができ;
R1及びR2は独立してアルキル、シクロアルキル及びアリールから選ばれ;
R3、R4、R5及びR6は独立してH、C1-8アルキル及びハロゲン化アルキルから選ばれ;そして
x及びyは独立して0又は1である]
の化合物を含む請求項1に記載された組成物。 - 該ポリアリールスルホン熱可塑性強化剤(C)が、繰り返し単位を含んでなる1種もしくはそれより多いポリアリールスルホンを含み、繰り返し単位は:
−[ArSO2Ar]n−
から選ばれ、式中:
Arはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合しており、
但し繰り返し単位−[ArSO2Ar]n−は常に、存在する各ポリマー鎖中で平均して少なくとも2個の該−[ArSO2Ar]n−単位が並んで存在するような割合でポリアリールスルホン中に存在し、
ポリアリールスルホンが1以上のベンズオキサジン側鎖基及び/又は末端基を有する、
請求項1に記載された組成物。 - ポリアリールスルホン中の繰り返し単位が:
(I):−X−Ar−SO2−Ar−X−Ar−SO2−Ar−
及び
(II):−X−(Ar)a−X−Ar−SO2−Ar−
であり、ここで:
XはO又はSであり、そして単位から単位で異なることができ;そして
単位I:IIの比は10:90〜80:20の範囲内である
請求項3に記載された組成物。 - 強化繊維および請求項1に記載された組成物を含んでなる複合材料。
- 強化繊維および硬化性ポリマー組成物を含む複合材料であって、硬化性ポリマー組成物が、
(A)少なくとも1の、アリールスルホンを含まない熱硬化ベンズオキサジン樹脂前駆体;
(B)アリールスルホン含有ベンズオキサジン成分及び
(C)ベンズオキサジン側鎖基又は末端基を含まないポリアリールスルホン熱可塑性強化剤成分
を含んでなり、
ここで、成分(A)、(B)、および(C)は単相組成物を形成し、硬化すると、該組成物は粒子状形態を示す硬化樹脂マトリックスを生成し、成分(C)は硬化樹脂マトリックス全体に分散された分離粒子状相を形成する、
複合材料。 - アリールスルホン含有ベンズオキサジン成分(B)が式(II):
Z2は1個もしくはそれより多いアリールスルホン単位、−[Ar−SO2−Ar]n−を含み;
ここでArはフェニレンであり;
n=1〜2であり、分数であることができ;
ここで、R10及びR11は独立してH、アルキル、シクロアルキル及びアリールから選ばれる]
の化合物から選択される、請求項6に記載された複合材料。 - Z2は、さらに1個もしくはそれより多いアリーレン単位−[Ar]a−を含み、ここで該アリールスルホン単位及びアリーレン単位はエーテル結合(−O−)及び/又はチオエーテル結合(−S−)により連結しており、a=1〜3であり、分数であることができ、1を超える場合、該フェニレン基は化学的単結合又は−SO2−以外の2価の基を介して直線的に連結しているか、あるいは一緒に縮合している、請求項7に記載された複合材料。
- 式(II)の化合物が化合物(II−a)、(II−b)及び(II−c):
- アリールスルホン含有ベンズオキサジン成分(B)が1種もしくはそれより多い式(III):
- 強化繊維が連続性繊維またはチョップトファイバーである、請求項6に記載された複合材料。
- 強化繊維が一方向的に配置された繊維又は編織布の形状である、請求項6に記載の複合材料。
- 強化繊維が炭素繊維である、請求項12に記載の複合材料。
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