JPH05209042A - ジアルキリデンシクロブタン/ビスイミド組成物 - Google Patents
ジアルキリデンシクロブタン/ビスイミド組成物Info
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- JPH05209042A JPH05209042A JP4213254A JP21325492A JPH05209042A JP H05209042 A JPH05209042 A JP H05209042A JP 4213254 A JP4213254 A JP 4213254A JP 21325492 A JP21325492 A JP 21325492A JP H05209042 A JPH05209042 A JP H05209042A
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- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/12—Unsaturated polyimide precursors
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
- C07C2/42—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons homo- or co-oligomerisation with ring formation, not being a Diels-Alder conversion
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F222/00—Copolymers 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
- C08F222/36—Amides or imides
- C08F222/40—Imides, e.g. cyclic imides
- C08F222/404—Imides, e.g. cyclic imides substituted imides comprising oxygen other than the carboxy oxygen
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
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- C07C2601/04—Systems containing only non-condensed rings with a four-membered ring
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 新規なジアルキリデンシクロブタン/ビスイ
ミド組成物を提供する。 【構成】 熱硬化操作によって高いガラス転位温度およ
び低い水分吸収性を有する強靱な共重合体に硬化できる
という特性を有する1,2−ジメチレンシクロブタンの
ごとき1,2−ジアルキリデンシクロブタンとビスマレ
インイミドのごときポリイミドとを含有する組成物。
ミド組成物を提供する。 【構成】 熱硬化操作によって高いガラス転位温度およ
び低い水分吸収性を有する強靱な共重合体に硬化できる
という特性を有する1,2−ジメチレンシクロブタンの
ごとき1,2−ジアルキリデンシクロブタンとビスマレ
インイミドのごときポリイミドとを含有する組成物。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強化されたビスマレイ
ンイミド樹脂を形成し得る1,2−ジアルキリデンシク
ロブタンとビスイミドとの共重合体に関するものであ
る。
ンイミド樹脂を形成し得る1,2−ジアルキリデンシク
ロブタンとビスイミドとの共重合体に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】アドバンスド複合体(advanced
composites)と称される複合体は、繊維で
補強された熱可塑性または熱硬化性材料から作られた高
性能材料である。アドバンスド複合体の製造原料として
有用な熱硬化性材料は、その性質に関する一連の要求条
件を全部みたすものでなければならない。たとえば該材
料は、高温下に良好な性質を有し、たとえば硬化ガラス
転移温度(curedglass transitio
n temperature)が高く(200℃以
上)、かつ高温下の水分吸収量が低い(3%未満)もの
でなければならない。このような材料は高度の強靱性を
有し、たとえばI型(Mode I)の抗断裂靱性が2
MPa・m1/2 より高い値のものである。接着剤やプレ
プレグの製造の際に加工操作を容易に行い得るようにす
るために、未硬化材料は低い融点(120℃未満)を有
するものであることが望ましい。
composites)と称される複合体は、繊維で
補強された熱可塑性または熱硬化性材料から作られた高
性能材料である。アドバンスド複合体の製造原料として
有用な熱硬化性材料は、その性質に関する一連の要求条
件を全部みたすものでなければならない。たとえば該材
料は、高温下に良好な性質を有し、たとえば硬化ガラス
転移温度(curedglass transitio
n temperature)が高く(200℃以
上)、かつ高温下の水分吸収量が低い(3%未満)もの
でなければならない。このような材料は高度の強靱性を
有し、たとえばI型(Mode I)の抗断裂靱性が2
MPa・m1/2 より高い値のものである。接着剤やプレ
プレグの製造の際に加工操作を容易に行い得るようにす
るために、未硬化材料は低い融点(120℃未満)を有
するものであることが望ましい。
【0003】アドバンスド複合体の製造のために有利に
使用できる熱硬化性材料の例にはエポキシ樹脂およびビ
スマレインイミド樹脂があげられる。エポキシ樹脂は加
工性が良好であるが、一般にガラス転移温度が比較的低
く、かつ高温下の水分吸収量が許容範囲を超えることが
ある。ビスマレインイミド樹脂は高温下に良好な性質を
有するが、非常にもろく、かつ軟化点が比較的高いの
で、加工し易くするために溶剤の使用が一般に必要であ
る。さらにまた、標準的な硬化ビスマレインイミド樹脂
は一般に水分吸収量が大である(5−7%の範囲内)。
ビスマレインイミドのために標準的なオレフィン系連鎖
伸長剤を用いた場合の連鎖伸長反応の速度は、それに続
く架橋反応の速度よりも決して著しく大でなく、したが
って、これを用いた場合には、非常に高度の強靱性を得
るために必要な架橋結合の間に高分子量ユニットを形成
させることが困難である。ビスマレインイミドのために
或種のビスベンゾシクロブテン系架橋剤を用いた場合に
は強靱性が高くなるが、これは非常に高価であり、すな
わち、これに最も近い市販材料から多段階合成法によっ
て製造した場合でもその費用はかなり高額である。
使用できる熱硬化性材料の例にはエポキシ樹脂およびビ
スマレインイミド樹脂があげられる。エポキシ樹脂は加
工性が良好であるが、一般にガラス転移温度が比較的低
く、かつ高温下の水分吸収量が許容範囲を超えることが
ある。ビスマレインイミド樹脂は高温下に良好な性質を
有するが、非常にもろく、かつ軟化点が比較的高いの
で、加工し易くするために溶剤の使用が一般に必要であ
る。さらにまた、標準的な硬化ビスマレインイミド樹脂
は一般に水分吸収量が大である(5−7%の範囲内)。
ビスマレインイミドのために標準的なオレフィン系連鎖
伸長剤を用いた場合の連鎖伸長反応の速度は、それに続
く架橋反応の速度よりも決して著しく大でなく、したが
って、これを用いた場合には、非常に高度の強靱性を得
るために必要な架橋結合の間に高分子量ユニットを形成
させることが困難である。ビスマレインイミドのために
或種のビスベンゾシクロブテン系架橋剤を用いた場合に
は強靱性が高くなるが、これは非常に高価であり、すな
わち、これに最も近い市販材料から多段階合成法によっ
て製造した場合でもその費用はかなり高額である。
【0004】
【発明の構成】本発明によれば、1,2−ジアルキリデ
ンシクロブタンと、1分子当り少なくとも2個のジエノ
フィル基(dienophilic groups)を
有するポリイミドとから共重合体が製造できる。二官能
性のビスマレインイミドと、該ビスマレインイミド1モ
ル当り約0.6−2.5モルの1,2−ジアルキリデン
シクロブタンとの熱開始共重合反応によって、前記共重
合体を製造するのが有利である。前記共重合体の単量体
成分のうちの1つはポリイミドである。好ましいポリイ
ミドは不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミドであ
って、これは次式で表わすことができる。
ンシクロブタンと、1分子当り少なくとも2個のジエノ
フィル基(dienophilic groups)を
有するポリイミドとから共重合体が製造できる。二官能
性のビスマレインイミドと、該ビスマレインイミド1モ
ル当り約0.6−2.5モルの1,2−ジアルキリデン
シクロブタンとの熱開始共重合反応によって、前記共重
合体を製造するのが有利である。前記共重合体の単量体
成分のうちの1つはポリイミドである。好ましいポリイ
ミドは不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミドであ
って、これは次式で表わすことができる。
【化2】 上式において、Yは少なくとも2個の炭素原子(好まし
くは2−6個の炭素原子)を含みかつ炭素−炭素二重結
合を有する非置換または置換二価基であり、Zは少なく
とも1個の炭素原子(好ましくは約1−40個の炭素原
子)を含む二価基である。Zは脂肪族、環式脂肪族、芳
香族または複素環式構造の前記の基であってよい。
くは2−6個の炭素原子)を含みかつ炭素−炭素二重結
合を有する非置換または置換二価基であり、Zは少なく
とも1個の炭素原子(好ましくは約1−40個の炭素原
子)を含む二価基である。Zは脂肪族、環式脂肪族、芳
香族または複素環式構造の前記の基であってよい。
【0005】好ましいビスイミドは芳香族アミンから導
かれたビスマレインイミドであって、これは次式で表す
ことができる。
かれたビスマレインイミドであって、これは次式で表す
ことができる。
【化3】 上式において、各R1 はH、C1-2 アルキル基およびハ
ライド基からなる群から個別的に選択された基を表す。
R2 は、約1−10個の炭素原子を含む二価の炭化水素
基、−O−、−SO2 −、−COO−、−CONH、−
CO−および−S−からなる群から選択された基を表
す。各R3 はH、C1-3 アルキル基およびハライド基か
らなる群から個別的に選択された基を表す。前記芳香族
の環の代りに複素環が存在していてもよい。
ライド基からなる群から個別的に選択された基を表す。
R2 は、約1−10個の炭素原子を含む二価の炭化水素
基、−O−、−SO2 −、−COO−、−CONH、−
CO−および−S−からなる群から選択された基を表
す。各R3 はH、C1-3 アルキル基およびハライド基か
らなる群から個別的に選択された基を表す。前記芳香族
の環の代りに複素環が存在していてもよい。
【0006】前記のビスイミドの例には次のものがあげ
られる。 1,2−ビスマレインイミドエタン、1,6−ビスマレ
インイミドヘキサン、1,3−ビスマレインイミドベン
ゼン、1,4−ビスマレインイミドベンゼン、2,4−
ビスマレインイミドトルエン、4,4′−ビスマレイン
イミドジフェニルメタン、4,4′−ビスマレインイミ
ドジフェニルエーテル、3,3′−ビスマレインイミド
ジフェニルスルホン、4,4′−ビスマレインイミドジ
フェニルスルホン、4,4′−ビスマレインイミドジシ
クロヘキシルメタン、3,5−ビス(4−マレインイミ
ドフェニル)ピリジン、2,6−ビスマレインイミドピ
リジン、1,3−ビス(マレインイミドメチル)シクロ
ヘキサン、1,3−ビス(マレインイミドメチル)ベン
ゼン、1,1−ビス(4−マレインイミドフェニル)シ
クロヘキサン、1,3−ビス(ジクロロマレインイミ
ド)ベンゼン、4,4′−ビスシトラコンイミドジフェ
ニルメタン、2,2−ビス(4−マレインイミドフェニ
ル)プロパン、1−フェニル−1,1−ビス(マレイン
イミドフェニル)エタン、α,α−ビス(4−マレイン
イミドフェニル)トルエン、3,5−ビスマレインイミ
ド1,2,4−トリアゾール。
られる。 1,2−ビスマレインイミドエタン、1,6−ビスマレ
インイミドヘキサン、1,3−ビスマレインイミドベン
ゼン、1,4−ビスマレインイミドベンゼン、2,4−
ビスマレインイミドトルエン、4,4′−ビスマレイン
イミドジフェニルメタン、4,4′−ビスマレインイミ
ドジフェニルエーテル、3,3′−ビスマレインイミド
ジフェニルスルホン、4,4′−ビスマレインイミドジ
フェニルスルホン、4,4′−ビスマレインイミドジシ
クロヘキシルメタン、3,5−ビス(4−マレインイミ
ドフェニル)ピリジン、2,6−ビスマレインイミドピ
リジン、1,3−ビス(マレインイミドメチル)シクロ
ヘキサン、1,3−ビス(マレインイミドメチル)ベン
ゼン、1,1−ビス(4−マレインイミドフェニル)シ
クロヘキサン、1,3−ビス(ジクロロマレインイミ
ド)ベンゼン、4,4′−ビスシトラコンイミドジフェ
ニルメタン、2,2−ビス(4−マレインイミドフェニ
ル)プロパン、1−フェニル−1,1−ビス(マレイン
イミドフェニル)エタン、α,α−ビス(4−マレイン
イミドフェニル)トルエン、3,5−ビスマレインイミ
ド1,2,4−トリアゾール。
【0007】さらにまた、米国特許第3,562,22
3号、第4,211,860号および第4,211,8
61号明細書に記載の種々の種類のN,N′−ビスマレ
インイミドも使用できる。ビスマレインイミドは、たと
えば米国特許第3,018,290号明細書等に開示さ
れている当該技術分野で公知の製法によって製造でき
る。ビスマレインイミド樹脂の別の例として、次式のイ
ミドオリゴマーがあげられる。
3号、第4,211,860号および第4,211,8
61号明細書に記載の種々の種類のN,N′−ビスマレ
インイミドも使用できる。ビスマレインイミドは、たと
えば米国特許第3,018,290号明細書等に開示さ
れている当該技術分野で公知の製法によって製造でき
る。ビスマレインイミド樹脂の別の例として、次式のイ
ミドオリゴマーがあげられる。
【化4】 上式において、xは約0−3の範囲内の数である。
【0008】好ましいビスイミド樹脂はN,N′−4,
4′−ジフェニルメタンビスマレインイミドである。前
記のビスイミドは加工助剤として種々の添加剤および変
性剤を含有し得る。ビスイミド樹脂系成分は、ビスイミ
ドと、アミン基含有化合物のごとき効果的な連鎖伸長剤
との反応によって得られる反応生成物またはプレポリマ
ーであってもよい。適当なアミン基含有化合物の例に
は、一般式(H2 N)nQまたは(RNH)n Qのジア
ミンやポリアミン、一般式(NH2 )n Q(OH)n ま
たは(RNH)n Q(OH)n ′のアミノフェノールが
あげられる。これらの式において、Qは二価の芳香族ま
たは脂環式構造の基を表し、nは、アミン混合物中の1
分子当りのアミン水素の平均数が約1.95−2.5個
であるという条件をみたす数を表す。このような化合物
の例にはビス(4−(N−メチルアミノ)フェニル)メ
タン、N,N′−ジメチル−1,3−ジアミノベンゼン
等があげられる。前記の反応生成物は当該技術分野で公
知の製造方法によって製造でき、たとえば、ビスイミド
1モルと連鎖伸長剤約0.1−0.8モルとを、有機溶
媒中で約40−250℃の温度において約5分−5時間
にわたって接触させることによって製造できる。前記の
ビスイミドとして、たとえば米国特許第4,211,8
60号および第4,211,861号明細書に記載のヒ
ドラジド変性ビスマレインイミドを使用することもでき
る。適当なN,N′−不飽和ビスマレインイミド樹脂
は、たとえばテクノヘミー社からコンピミドなる名称で
市販されている樹脂である。
4′−ジフェニルメタンビスマレインイミドである。前
記のビスイミドは加工助剤として種々の添加剤および変
性剤を含有し得る。ビスイミド樹脂系成分は、ビスイミ
ドと、アミン基含有化合物のごとき効果的な連鎖伸長剤
との反応によって得られる反応生成物またはプレポリマ
ーであってもよい。適当なアミン基含有化合物の例に
は、一般式(H2 N)nQまたは(RNH)n Qのジア
ミンやポリアミン、一般式(NH2 )n Q(OH)n ま
たは(RNH)n Q(OH)n ′のアミノフェノールが
あげられる。これらの式において、Qは二価の芳香族ま
たは脂環式構造の基を表し、nは、アミン混合物中の1
分子当りのアミン水素の平均数が約1.95−2.5個
であるという条件をみたす数を表す。このような化合物
の例にはビス(4−(N−メチルアミノ)フェニル)メ
タン、N,N′−ジメチル−1,3−ジアミノベンゼン
等があげられる。前記の反応生成物は当該技術分野で公
知の製造方法によって製造でき、たとえば、ビスイミド
1モルと連鎖伸長剤約0.1−0.8モルとを、有機溶
媒中で約40−250℃の温度において約5分−5時間
にわたって接触させることによって製造できる。前記の
ビスイミドとして、たとえば米国特許第4,211,8
60号および第4,211,861号明細書に記載のヒ
ドラジド変性ビスマレインイミドを使用することもでき
る。適当なN,N′−不飽和ビスマレインイミド樹脂
は、たとえばテクノヘミー社からコンピミドなる名称で
市販されている樹脂である。
【0009】前記共重合体の第2番目の単量体成分は
1,2−ジアルキリデンシクロブタンであり、その例に
は次式の構造を有するものがあげられる。
1,2−ジアルキリデンシクロブタンであり、その例に
は次式の構造を有するものがあげられる。
【化5】 上式において、各Rは水素、C1-10アルキル基、ハロゲ
ン、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ア
ルキルチオ基、アリールチオ基およびジアルキルアミノ
基からなる群から個別的に選択された基を表す。すぐれ
た性質を有するビスイミド共重合体を生成できるような
1,2−ジアルキリデンシクロブタンが好ましく、その
例には1,2−ジメチレンシクロブタンがあげられる。
1,2−ジメチレンシクロブタンは、上式中の各Rが水
素である化合物である。
ン、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ア
ルキルチオ基、アリールチオ基およびジアルキルアミノ
基からなる群から個別的に選択された基を表す。すぐれ
た性質を有するビスイミド共重合体を生成できるような
1,2−ジアルキリデンシクロブタンが好ましく、その
例には1,2−ジメチレンシクロブタンがあげられる。
1,2−ジメチレンシクロブタンは、上式中の各Rが水
素である化合物である。
【0010】前記のジアルキリデンシクロブタン(DA
CB)およびポリイミドを、該ポリイミドの性質を所望
通りに変改できる程度のモル比で混合し、すなわち約9
9:1ないし1:99のモル比で、一般に約25:75
ないし75:25のモル比で混合する。硬化ビスイミド
の強靱性を向上させるという目的のためには、DAC
B:ビスイミドのモル比は一般に約0.6:1ないし
2.5:1、好ましくは約0.8:1ないし1.5:
1、最も好ましくは約0.9:1ないし1.1:1であ
る。ジアルキリデンシクロブタンは一般に再循環式の加
熱管状反応器(hot−tube reactor)内
で、対応するアレンの熱二量化反応を行うことによって
製造できる。一般に該製法は、ガス状アレンの流れを管
状反応器内を温度450−600℃、加熱帯域内滞留時
間0.1−10秒という条件下に循環させることによっ
て実施できる。該加熱帯域の下流側において前記の流れ
を充分に冷却しジアルキリデンシクロブタンを凝縮させ
る。未変換アレンは、(補充された新鮮な流れと共に)
ポンプによって再循環させて前記加熱帯域に戻す。1,
2−ジメチレンシクロブタンの製造のための前記製法は
チェルニク等の論文〔Neftepererab.Ne
ftekhim.1981(7)、48−50〕に記載
されている。1,2−ジメチレンシクロブタンの製法の
一例はまた本明細書中の実施例1にも記載されている。
出発物質であるアレンはイソブチレンの熱分解によって
製造でき、あるいは、炭化水素混合物〔たとえば製油所
の分解工程で得られる生成物流(cracker st
ream)〕から単離することによって得られる。
CB)およびポリイミドを、該ポリイミドの性質を所望
通りに変改できる程度のモル比で混合し、すなわち約9
9:1ないし1:99のモル比で、一般に約25:75
ないし75:25のモル比で混合する。硬化ビスイミド
の強靱性を向上させるという目的のためには、DAC
B:ビスイミドのモル比は一般に約0.6:1ないし
2.5:1、好ましくは約0.8:1ないし1.5:
1、最も好ましくは約0.9:1ないし1.1:1であ
る。ジアルキリデンシクロブタンは一般に再循環式の加
熱管状反応器(hot−tube reactor)内
で、対応するアレンの熱二量化反応を行うことによって
製造できる。一般に該製法は、ガス状アレンの流れを管
状反応器内を温度450−600℃、加熱帯域内滞留時
間0.1−10秒という条件下に循環させることによっ
て実施できる。該加熱帯域の下流側において前記の流れ
を充分に冷却しジアルキリデンシクロブタンを凝縮させ
る。未変換アレンは、(補充された新鮮な流れと共に)
ポンプによって再循環させて前記加熱帯域に戻す。1,
2−ジメチレンシクロブタンの製造のための前記製法は
チェルニク等の論文〔Neftepererab.Ne
ftekhim.1981(7)、48−50〕に記載
されている。1,2−ジメチレンシクロブタンの製法の
一例はまた本明細書中の実施例1にも記載されている。
出発物質であるアレンはイソブチレンの熱分解によって
製造でき、あるいは、炭化水素混合物〔たとえば製油所
の分解工程で得られる生成物流(cracker st
ream)〕から単離することによって得られる。
【0011】前記のポリイミドおよび1,2−ジアルキ
リデンシクロブタン単量体は任意の所望混合方法によっ
て混合でき、たとえばメルト混合、溶流混合または粉末
混合方法によって混合できる。かなり多量の単量体を使
用する場合の好適な混合技術の例には、固体状ポリイミ
ドと液状1,2−ジアルキリデンシクロブタンとの混合
物を攪拌下に加熱し、そしてこの操作を、該混合物が均
質なメルトになるまで続けることがあげられる。もし所
望ならば、該メルトの結晶化抵抗性の向上および/また
は所望水準への粘度の上昇のために、予備重合(pre
polymerization)工程において該メルト
を約140℃より上の温度に、所望時間にわたって維持
することができる。次いで該混合物は重合用金型内に直
接に流し込むことができる。あるいは、該混合物は冷却
できそして其後に重合反応を行うことができる。しかし
ながら、少量の単量体の場合には、前記のメルト反応の
ときに余剰量のジアルキリデンシクロブタンが揮発し、
所望の化学量論量的平衡が維持できなくなることがあり
得る。このような場合には、前記のコモノマー混合物を
二段階処理法によって処理するのが好ましく、すなわ
ち、最初に前記のイミド/DACB混合物を溶媒中で反
応させ、次いで該溶媒を蒸発させ、生じたアダクトを融
解し、そして溶媒の不存在下に硬化させて固体重合体を
生成させるのが好ましい。
リデンシクロブタン単量体は任意の所望混合方法によっ
て混合でき、たとえばメルト混合、溶流混合または粉末
混合方法によって混合できる。かなり多量の単量体を使
用する場合の好適な混合技術の例には、固体状ポリイミ
ドと液状1,2−ジアルキリデンシクロブタンとの混合
物を攪拌下に加熱し、そしてこの操作を、該混合物が均
質なメルトになるまで続けることがあげられる。もし所
望ならば、該メルトの結晶化抵抗性の向上および/また
は所望水準への粘度の上昇のために、予備重合(pre
polymerization)工程において該メルト
を約140℃より上の温度に、所望時間にわたって維持
することができる。次いで該混合物は重合用金型内に直
接に流し込むことができる。あるいは、該混合物は冷却
できそして其後に重合反応を行うことができる。しかし
ながら、少量の単量体の場合には、前記のメルト反応の
ときに余剰量のジアルキリデンシクロブタンが揮発し、
所望の化学量論量的平衡が維持できなくなることがあり
得る。このような場合には、前記のコモノマー混合物を
二段階処理法によって処理するのが好ましく、すなわ
ち、最初に前記のイミド/DACB混合物を溶媒中で反
応させ、次いで該溶媒を蒸発させ、生じたアダクトを融
解し、そして溶媒の不存在下に硬化させて固体重合体を
生成させるのが好ましい。
【0012】重合反応は次の方法によって実施できる。
前記混合物を、シクロブテン環の開環反応を開始させる
のに充分な温度に加熱し(該シクロブテン環は、前記の
ジアルキリデンシクロブタンのジエン基とジエンフィル
二重結合との初期ディールス−アルダー反応によって生
じる)、これによって、過渡的化合物であるジエン化合
物を生成させる。前記の過渡的ジエン化合物は、そこで
利用できるマレインイミド基と速やかに反応する。この
場合の反応温度は一般に少なくとも約180℃、好まし
くは約210−350℃であり、この温度を約2時間ま
たはそれ以上の時間にわたって保つ(硬化のために必要
な時間は、個々の場合に用いられる温度管理プログラム
に左右されて種々変わるであろう)。本発明に従って非
常に良好な性質を有する共重合体を得るために、前記の
単量体混合物を、当該共重合体の極限ガラス転移温度す
なわち完全硬化時(fully cured)のガラス
転移温度(Tgu)に近い温度(該転移温度から15℃
以内低い温度)またはそれより上の温度に充分な時間に
わたって加熱して、該単量体の反応を実質的に完全に終
了させるのが有利である。単量体の反応の実質的に完全
に終了した時点は、当該共重体を加熱し、示差走査熱量
計(DSC)で測定したときに、反応による発熱がもは
や認められなくなる時点として検知できる。前記の熱処
理すなわち後硬化(post−cure)処理の時間
は、単量体の種類、使用圧力の値、および温度(Tgu
−15℃)の概略値よりも低い温度における単量体混合
物の予備硬化操作(pre−curing)に左右され
て種々変わるであろう。好ましくは前記の後硬化処理は
前記の極限Tgまたはそれより高い温度において行わ
れ、最も好ましくは、Tguよりも少なくとも20℃高
い温度において行われる。ただし後処理温度は常に、当
該共重合体の減成や分解がかなり大きく起るような温度
よりも低い温度であることが有利であろう。
前記混合物を、シクロブテン環の開環反応を開始させる
のに充分な温度に加熱し(該シクロブテン環は、前記の
ジアルキリデンシクロブタンのジエン基とジエンフィル
二重結合との初期ディールス−アルダー反応によって生
じる)、これによって、過渡的化合物であるジエン化合
物を生成させる。前記の過渡的ジエン化合物は、そこで
利用できるマレインイミド基と速やかに反応する。この
場合の反応温度は一般に少なくとも約180℃、好まし
くは約210−350℃であり、この温度を約2時間ま
たはそれ以上の時間にわたって保つ(硬化のために必要
な時間は、個々の場合に用いられる温度管理プログラム
に左右されて種々変わるであろう)。本発明に従って非
常に良好な性質を有する共重合体を得るために、前記の
単量体混合物を、当該共重合体の極限ガラス転移温度す
なわち完全硬化時(fully cured)のガラス
転移温度(Tgu)に近い温度(該転移温度から15℃
以内低い温度)またはそれより上の温度に充分な時間に
わたって加熱して、該単量体の反応を実質的に完全に終
了させるのが有利である。単量体の反応の実質的に完全
に終了した時点は、当該共重体を加熱し、示差走査熱量
計(DSC)で測定したときに、反応による発熱がもは
や認められなくなる時点として検知できる。前記の熱処
理すなわち後硬化(post−cure)処理の時間
は、単量体の種類、使用圧力の値、および温度(Tgu
−15℃)の概略値よりも低い温度における単量体混合
物の予備硬化操作(pre−curing)に左右され
て種々変わるであろう。好ましくは前記の後硬化処理は
前記の極限Tgまたはそれより高い温度において行わ
れ、最も好ましくは、Tguよりも少なくとも20℃高
い温度において行われる。ただし後処理温度は常に、当
該共重合体の減成や分解がかなり大きく起るような温度
よりも低い温度であることが有利であろう。
【0013】硬化したイミド/アルキリデンシクロブタ
ン共重合体の特徴は、一般に約200℃より高いガラス
転移温度を有し(動的機械的性質)、I型の強靱性(A
STM E 399−83;試料の寸法2.5×2.5
×0.3cm)が約2.0MPa・m1/2 より大であ
り、水分吸収量(93℃)が約3%より低いことであ
る。好ましい種類の共重合体の場合には、メチルエチル
ケトン吸収量(室温)は一般に1%より低い。前記共重
合体は接着剤や被覆剤として有利に使用でき、さらにま
た、航空宇宙および電子技術分野において複合体用樹脂
系マトリックス材料として使用でき、たとえば大形の構
造部品や回路板等の製造のために使用できる。或種の未
硬化混合物は貯蔵寿命が長くかつ融点が比較的低いの
で、これは粘着性のプレプレグの製造原料として有用で
あり、しかして該プレプレグは其後に複合体に成形でき
る。これはまた低溶剤型または無溶剤型液状樹脂加工方
法に有利に使用できる。このような加工方法の例にはフ
ィラメントワインド方法、樹脂トランスファ成形法およ
び引抜成形法(この場合には、繊維含浸のために充分に
低い粘度にするために前記混合物を加熱する)があげら
れる。架橋反応を避けるようにして単量体混合物を調製
した場合には、該混合物はまた射出成形の可能な熱可塑
性プラスチック材料として使用できる。
ン共重合体の特徴は、一般に約200℃より高いガラス
転移温度を有し(動的機械的性質)、I型の強靱性(A
STM E 399−83;試料の寸法2.5×2.5
×0.3cm)が約2.0MPa・m1/2 より大であ
り、水分吸収量(93℃)が約3%より低いことであ
る。好ましい種類の共重合体の場合には、メチルエチル
ケトン吸収量(室温)は一般に1%より低い。前記共重
合体は接着剤や被覆剤として有利に使用でき、さらにま
た、航空宇宙および電子技術分野において複合体用樹脂
系マトリックス材料として使用でき、たとえば大形の構
造部品や回路板等の製造のために使用できる。或種の未
硬化混合物は貯蔵寿命が長くかつ融点が比較的低いの
で、これは粘着性のプレプレグの製造原料として有用で
あり、しかして該プレプレグは其後に複合体に成形でき
る。これはまた低溶剤型または無溶剤型液状樹脂加工方
法に有利に使用できる。このような加工方法の例にはフ
ィラメントワインド方法、樹脂トランスファ成形法およ
び引抜成形法(この場合には、繊維含浸のために充分に
低い粘度にするために前記混合物を加熱する)があげら
れる。架橋反応を避けるようにして単量体混合物を調製
した場合には、該混合物はまた射出成形の可能な熱可塑
性プラスチック材料として使用できる。
【0014】本発明の組成物の電気的利用分野の例には
電子装置の封入、および回路板製作用の電気用積層板の
製造原料として使用することがあげられる。封入操作の
場合には、一般に該組成物をメルト混合操作によって微
細シリカのごとき適当な不活性充填剤と混合して使用す
る。積層操作の場合には、一般に該組成物を有機溶液の
形で、または無溶剤メルトの形でガラス繊維のごとき適
当な補強材に適用し、そして部分的硬化を行って電気用
プレプレグを形成させ、其後に該プレプレグに加工操作
を行って完全硬化積層材を形成させる。補強された積層
材は次の方法によって製造できる。ガラス、炭素、石
英、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、ポリエ
ステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(p−フェ
ニレンベンゾビスチアゾール)、硼素、紙等の繊維質基
材を細断し、あるいはマットまたは織物の形にし、これ
に溶融状態または溶液の形のビスイミド/ジアルキリデ
ンシクロブタン組成物を含浸させる。含浸後の前記基材
を炉に入れて、溶剤の除去のために、さらにまた、ゲル
化を伴わない部分的硬化を行うために充分に高い温度に
加熱し、すなわち樹脂系の“B段階”になる温度(一般
に約180−230℃、好ましくは約200−220
℃)に約2時間以下の時間、好ましくは約10−40分
間加熱することによってプレプレグを製造する。一連の
層状プレプレグを、その中の樹脂分を硬化させかつこれ
らのプレプレグを一体化させて積層構造体を形成できる
ような条件下に保つことによって、積層材が製造でき
る。もし所望ならば、該積層材は、銅のごとき電導性材
料からなる1またはそれ以上の層を含むものであっても
よい。
電子装置の封入、および回路板製作用の電気用積層板の
製造原料として使用することがあげられる。封入操作の
場合には、一般に該組成物をメルト混合操作によって微
細シリカのごとき適当な不活性充填剤と混合して使用す
る。積層操作の場合には、一般に該組成物を有機溶液の
形で、または無溶剤メルトの形でガラス繊維のごとき適
当な補強材に適用し、そして部分的硬化を行って電気用
プレプレグを形成させ、其後に該プレプレグに加工操作
を行って完全硬化積層材を形成させる。補強された積層
材は次の方法によって製造できる。ガラス、炭素、石
英、ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、ポリエ
ステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(p−フェ
ニレンベンゾビスチアゾール)、硼素、紙等の繊維質基
材を細断し、あるいはマットまたは織物の形にし、これ
に溶融状態または溶液の形のビスイミド/ジアルキリデ
ンシクロブタン組成物を含浸させる。含浸後の前記基材
を炉に入れて、溶剤の除去のために、さらにまた、ゲル
化を伴わない部分的硬化を行うために充分に高い温度に
加熱し、すなわち樹脂系の“B段階”になる温度(一般
に約180−230℃、好ましくは約200−220
℃)に約2時間以下の時間、好ましくは約10−40分
間加熱することによってプレプレグを製造する。一連の
層状プレプレグを、その中の樹脂分を硬化させかつこれ
らのプレプレグを一体化させて積層構造体を形成できる
ような条件下に保つことによって、積層材が製造でき
る。もし所望ならば、該積層材は、銅のごとき電導性材
料からなる1またはそれ以上の層を含むものであっても
よい。
【0015】一般に積層操作は、前記プレプレグを20
0℃以上の温度に、好ましくは約210−350℃の温
度に、約345−3450KPaの圧力下に、少なくと
も約1時間加熱することを包含する。或種の積層体の利
用分野では、前記の単量体混合物を積層用基材に適用す
る前に、該単量体混合物に熱処理を行い、すなわちアッ
プステージ(upstage)処理を行うのが有利な場
合もあり得る。特に、該混合物をその使用前に貯蔵する
場合には、該熱処理を行うのが有利である。適当な熱処
理方法は、単量体混合物を高温に、充分な時間にわたっ
て加熱することである。この場合の温度および時間は、
貯蔵中の単量体混合物中の片方または両方の単量体の結
晶化抑制のために充分な程度に粘度を上昇させかつ充分
に反応させることができるような温度および時間でなけ
ればならない。ただし該熱処理の温度および時間は、当
該混合物すなわち組成物のゲル化のためには不充分な温
度および時間でなければならない。このような熱処理の
実施条件は一般に、温度に関しては、少なくとも140
℃の温度好ましくは約170−200℃であり、時間に
ついて述べれば、少なくとも約10分間好ましくは約1
2−90分間である。このように熱処理された単量体混
合物は粘着性が比較的低く、かつ貯蔵時の各成分の結晶
化傾向もかなり低い。
0℃以上の温度に、好ましくは約210−350℃の温
度に、約345−3450KPaの圧力下に、少なくと
も約1時間加熱することを包含する。或種の積層体の利
用分野では、前記の単量体混合物を積層用基材に適用す
る前に、該単量体混合物に熱処理を行い、すなわちアッ
プステージ(upstage)処理を行うのが有利な場
合もあり得る。特に、該混合物をその使用前に貯蔵する
場合には、該熱処理を行うのが有利である。適当な熱処
理方法は、単量体混合物を高温に、充分な時間にわたっ
て加熱することである。この場合の温度および時間は、
貯蔵中の単量体混合物中の片方または両方の単量体の結
晶化抑制のために充分な程度に粘度を上昇させかつ充分
に反応させることができるような温度および時間でなけ
ればならない。ただし該熱処理の温度および時間は、当
該混合物すなわち組成物のゲル化のためには不充分な温
度および時間でなければならない。このような熱処理の
実施条件は一般に、温度に関しては、少なくとも140
℃の温度好ましくは約170−200℃であり、時間に
ついて述べれば、少なくとも約10分間好ましくは約1
2−90分間である。このように熱処理された単量体混
合物は粘着性が比較的低く、かつ貯蔵時の各成分の結晶
化傾向もかなり低い。
【0016】
(A)1,2−ジメチレンシクロブタンの製造 アレンの熱二量化反応用の再循環型反応装置を下記のご
とく構成した。加熱反応器は内径23mmの石英管であ
り、これを管状電気炉中に置いた。加熱帯域の長さは3
0cmであった。反応器の下流側に、約−35℃の冷却
液を含むコールドトラップを設置し、その下に、凝縮し
たアレン二量体を入れるフラスコを置いた。前記の第一
トラップの下流側に第二トラップを設置し、ジクロロメ
タン中にドライアイスを含む冷却液を第二トラップに入
れた。これによって反応装置の出口を(オイルバブラー
を介して)保護し、アレンが反応装置から逸失するのを
防止し、確実に凝縮するようにした。前記の第二トラッ
プで凝縮したアレンは、液状アレン受器に落下した。該
受器を充分に加熱して、アレンが該受器と前記の第二コ
ールドトラップの間でゆるやかに還流するようにした。
前記の第二アレン受器の上方の蒸気存在空間から導管が
ダイヤフラムポンプに接続されていて、これによってア
レンを再循環させ、前記の加熱管に再び戻した。このル
ープ状通路内の再循環用ポンプのすぐ上流側の場所に、
新鮮なアレンからなる補充用原料流を円筒状容器から供
給した。
とく構成した。加熱反応器は内径23mmの石英管であ
り、これを管状電気炉中に置いた。加熱帯域の長さは3
0cmであった。反応器の下流側に、約−35℃の冷却
液を含むコールドトラップを設置し、その下に、凝縮し
たアレン二量体を入れるフラスコを置いた。前記の第一
トラップの下流側に第二トラップを設置し、ジクロロメ
タン中にドライアイスを含む冷却液を第二トラップに入
れた。これによって反応装置の出口を(オイルバブラー
を介して)保護し、アレンが反応装置から逸失するのを
防止し、確実に凝縮するようにした。前記の第二トラッ
プで凝縮したアレンは、液状アレン受器に落下した。該
受器を充分に加熱して、アレンが該受器と前記の第二コ
ールドトラップの間でゆるやかに還流するようにした。
前記の第二アレン受器の上方の蒸気存在空間から導管が
ダイヤフラムポンプに接続されていて、これによってア
レンを再循環させ、前記の加熱管に再び戻した。このル
ープ状通路内の再循環用ポンプのすぐ上流側の場所に、
新鮮なアレンからなる補充用原料流を円筒状容器から供
給した。
【0017】前記の加熱管はその中心部に、該管の全長
にわたってのびるサーマルウエル(thermal w
ell)を有するものであった。該ウエルの中の、前記
の加熱帯域の出口に相当する位置に熱電対を取り付け
た。下記の反応操作の実施中は温度(熱電対で測定)を
約490℃に保った。(そのために、反応実施時に炉壁
温度を多少変化させることが必要であった。)反応装置
にパージング操作を、窒素を用いて行い、そしてアレン
を徐々に導入した。この導入は、実質的な量のアレンが
前記のアレン受器中に蓄積されるまで行った。其後にア
レンの供給を停止した。蓄積したアレンは日中の残りの
時間中ずっと前記のループ状通路内を再循環し、徐々に
二量体に変換され、該二量体は第一トラップの下の受器
内に蓄積した。その日の最後の時期に炉の電源を切り、
反応装置を放冷し、蓄積した二量体を瓶に入れ、重量を
測定した。この1,2−ジメチレンシクロブタンの重合
抑制のために各二量体貯蔵瓶にフェノチアジンを約0.
1g入れた。次いで該粗製二量体をガスクロマトグラフ
ィによって分析し、2種のアレン二量体すなわち1,2
−ジメチレンシクロブタン(1,2−DMCB)および
1,3−ジメチレンシクロブタン(1,3−DMCB)
と、分子式C9 H2 を有する成分(すなわちアレン三量
体;該分子式は、質量スペクトル分析によって確認され
た分子式である)とに対応するピークを調べ、含有量を
求めた。前記の加熱管を使用する6種の反応実験のデー
タを表1に示す。
にわたってのびるサーマルウエル(thermal w
ell)を有するものであった。該ウエルの中の、前記
の加熱帯域の出口に相当する位置に熱電対を取り付け
た。下記の反応操作の実施中は温度(熱電対で測定)を
約490℃に保った。(そのために、反応実施時に炉壁
温度を多少変化させることが必要であった。)反応装置
にパージング操作を、窒素を用いて行い、そしてアレン
を徐々に導入した。この導入は、実質的な量のアレンが
前記のアレン受器中に蓄積されるまで行った。其後にア
レンの供給を停止した。蓄積したアレンは日中の残りの
時間中ずっと前記のループ状通路内を再循環し、徐々に
二量体に変換され、該二量体は第一トラップの下の受器
内に蓄積した。その日の最後の時期に炉の電源を切り、
反応装置を放冷し、蓄積した二量体を瓶に入れ、重量を
測定した。この1,2−ジメチレンシクロブタンの重合
抑制のために各二量体貯蔵瓶にフェノチアジンを約0.
1g入れた。次いで該粗製二量体をガスクロマトグラフ
ィによって分析し、2種のアレン二量体すなわち1,2
−ジメチレンシクロブタン(1,2−DMCB)および
1,3−ジメチレンシクロブタン(1,3−DMCB)
と、分子式C9 H2 を有する成分(すなわちアレン三量
体;該分子式は、質量スペクトル分析によって確認され
た分子式である)とに対応するピークを調べ、含有量を
求めた。前記の加熱管を使用する6種の反応実験のデー
タを表1に示す。
【0018】
【表1】 表 1 反応 反応 アレン 粗製二 粗製物 GC分析 実験 時間 の 量体の の 1,3- 1,2- C9H12 番号 使用量 生成量 収 率 DMCB DMCB (ピーク) (時) (g) (g) (%) (%) (%) (%) ──────────────────────────────────── 1 6.5 99.2 18.99 19.1 13.3 70.0 9.7 2 7.3 45.2 23.98 53.1 11.1 72.2 10.2 3 7.8 43.4 19.76 45.5 13.9 63.4 12.2 4 6.9 36.5 15.19 41.6 12.4 66.4 10.9 5 7.0 33.8 12.54 37.1 12.3 72.7 8.4 6 5.0 62.8 11.15 14.3 11.9 72.3 7.4 ────────────────────────────────────
【0019】表1記載の6種の実験で得られた生成物を
集めてフラスコ(容量250ml)に入れ、一体化され
た真空ジャケットを有するビグロー塔を備えた蒸留ヘッ
ドにおいて窒素の存在下に大気圧下に蒸留した。全供給
量は96.41gであった。少量(4.77g)の前留
分(forecut)を回収した後に、73−74℃に
おいて主留分63.3gを集めた。主留分をガスクロマ
トグラフィによって分析した。1,2−ジメチレンシク
ロブタン含量は84.8%、1,3−ジメチレンシクロ
ブタン含量は12.5%であった。このクロマトグラフ
にはまた他の数種の物質の小さいピークも示されてい
た。重合抑制のために前記の主留分にフェノチアジンを
約0.5g添加した。この主留分は其後に成形体製造操
作に使用した。
集めてフラスコ(容量250ml)に入れ、一体化され
た真空ジャケットを有するビグロー塔を備えた蒸留ヘッ
ドにおいて窒素の存在下に大気圧下に蒸留した。全供給
量は96.41gであった。少量(4.77g)の前留
分(forecut)を回収した後に、73−74℃に
おいて主留分63.3gを集めた。主留分をガスクロマ
トグラフィによって分析した。1,2−ジメチレンシク
ロブタン含量は84.8%、1,3−ジメチレンシクロ
ブタン含量は12.5%であった。このクロマトグラフ
にはまた他の数種の物質の小さいピークも示されてい
た。重合抑制のために前記の主留分にフェノチアジンを
約0.5g添加した。この主留分は其後に成形体製造操
作に使用した。
【0020】(B)共重合体の製造 ガラスビーカーに4,4−ビスマレインイミドジフェニ
ルメタン230.9g、2,4−ビスマレインイミドト
ルエン38.9g、1,3−ビスマレインイミドベンゼ
ン36.9gおよびフェノチアジン0.9315g(前
記ビスマレインイミドの加熱時のラジカル重合反応を抑
制するための抑制剤として使用)を入れた。このビスマ
レインイミド混合物は、処理が容易であり、かつ、メル
トまたは溶液からのビスマレインイミドまたはビスマレ
インイミド/1,2−ジメチレンシクロブタンアダクト
の結晶の析出を避けるためという理由によって使用され
たものであった。該混合物を油浴で200℃に加熱し、
均質になるまで攪拌し、次いで室温に冷却し非晶質の塊
状物を生成させた。得られた塊状物を小片に破砕し、前
記の(A)項に記載の主留分と共に硬化させた(共硬
化)。
ルメタン230.9g、2,4−ビスマレインイミドト
ルエン38.9g、1,3−ビスマレインイミドベンゼ
ン36.9gおよびフェノチアジン0.9315g(前
記ビスマレインイミドの加熱時のラジカル重合反応を抑
制するための抑制剤として使用)を入れた。このビスマ
レインイミド混合物は、処理が容易であり、かつ、メル
トまたは溶液からのビスマレインイミドまたはビスマレ
インイミド/1,2−ジメチレンシクロブタンアダクト
の結晶の析出を避けるためという理由によって使用され
たものであった。該混合物を油浴で200℃に加熱し、
均質になるまで攪拌し、次いで室温に冷却し非晶質の塊
状物を生成させた。得られた塊状物を小片に破砕し、前
記の(A)項に記載の主留分と共に硬化させた(共硬
化)。
【0021】下記の方法によって5種の混合物を調製し
た。冷却器を備えた容量100mlのフラスコに前記の
ビスマレインイミド混合物20.04g、前記の主留分
(使用量は表2に記載)、消泡剤約0.06−0.07
g(市販品、商品名「モンサント:PC−1344」、
アクリル系オリゴマーからなる消泡剤;真空下の脱気操
作のときの大量の発泡を抑制し、かつ無気泡成形体の形
成を可能ならしめるために使用)およびジクロロメタン
60gを入れた。該混合物を室温において攪拌下に一晩
中(またはそれより長い時間)反応させ、次いで5時間
還流した。其後に該混合物を、真空装置を備えた容量1
25mlのエレンマイヤーフラスコに入れた。該フラス
コを温度150℃の油浴上に置き、内容物を渦巻運動さ
せ(swirl)、溶媒、1,3−ジメチレンシクロブ
タンおよび他の揮発性未反応物質を除去した。この加熱
は、最初は大気圧下に行い、其後は、実質的に発泡が止
むまでポンプ機吸引による真空下に行った。脱気された
溶融混合物を其後に、2つの部材からなる四角形のステ
ンレス鋼製金型に入れた。該金型は深さ0.16cmの
凹所を有し、前記の2つの金型部材の間に気密性のゴム
製パッキングを備え、したがって、硬化操作の実施の際
に該金型は加圧できるものであった。この金型を炉に入
れ、窒素で750KPaに加圧し、硬化操作を150℃
において1時間、180℃において1時間、210℃に
おいて1時間、230℃において30分間、250℃に
おいて30分間、270℃において30分間、および2
90℃において1時間行った。得られた成形体(cas
tings)の性質を表2に示す。
た。冷却器を備えた容量100mlのフラスコに前記の
ビスマレインイミド混合物20.04g、前記の主留分
(使用量は表2に記載)、消泡剤約0.06−0.07
g(市販品、商品名「モンサント:PC−1344」、
アクリル系オリゴマーからなる消泡剤;真空下の脱気操
作のときの大量の発泡を抑制し、かつ無気泡成形体の形
成を可能ならしめるために使用)およびジクロロメタン
60gを入れた。該混合物を室温において攪拌下に一晩
中(またはそれより長い時間)反応させ、次いで5時間
還流した。其後に該混合物を、真空装置を備えた容量1
25mlのエレンマイヤーフラスコに入れた。該フラス
コを温度150℃の油浴上に置き、内容物を渦巻運動さ
せ(swirl)、溶媒、1,3−ジメチレンシクロブ
タンおよび他の揮発性未反応物質を除去した。この加熱
は、最初は大気圧下に行い、其後は、実質的に発泡が止
むまでポンプ機吸引による真空下に行った。脱気された
溶融混合物を其後に、2つの部材からなる四角形のステ
ンレス鋼製金型に入れた。該金型は深さ0.16cmの
凹所を有し、前記の2つの金型部材の間に気密性のゴム
製パッキングを備え、したがって、硬化操作の実施の際
に該金型は加圧できるものであった。この金型を炉に入
れ、窒素で750KPaに加圧し、硬化操作を150℃
において1時間、180℃において1時間、210℃に
おいて1時間、230℃において30分間、250℃に
おいて30分間、270℃において30分間、および2
90℃において1時間行った。得られた成形体(cas
tings)の性質を表2に示す。
【0022】
【表2】
【0023】表2から明らかなように、例1記載の主留
分から導かれたジエンを含有するすべての成形体は、実
験に用いられたDMCB/BMI比率(モル比)範囲全
体にわたって非常に高いTg値(>300℃)を示し、
そしてそのうちの多くの試料は熱硬化重合体として非常
に高い抗断裂強靱性(>2MP・m1/2 )を示した。さ
らに、室温における屈曲性試験において多数の試料は、
試験装置において測定可能な最高値である6.5%延伸
試験において破断しなかった。これに対し、ビスマレイ
ンイミドのみから作られた成形体(対照試料)は非常に
もろく、したがって、機械的性質の試験に使用するため
の特定の形状の被験試料に加工する操作を充分に行うこ
とができなかった。
分から導かれたジエンを含有するすべての成形体は、実
験に用いられたDMCB/BMI比率(モル比)範囲全
体にわたって非常に高いTg値(>300℃)を示し、
そしてそのうちの多くの試料は熱硬化重合体として非常
に高い抗断裂強靱性(>2MP・m1/2 )を示した。さ
らに、室温における屈曲性試験において多数の試料は、
試験装置において測定可能な最高値である6.5%延伸
試験において破断しなかった。これに対し、ビスマレイ
ンイミドのみから作られた成形体(対照試料)は非常に
もろく、したがって、機械的性質の試験に使用するため
の特定の形状の被験試料に加工する操作を充分に行うこ
とができなかった。
Claims (10)
- 【請求項1】(a)1分子当り少なくとも2個のジエノ
フィル基を有するポリイミドと、 (b)1,2−ジアルキリデンシクロブタンとの共重合
体。 - 【請求項2】 前記のポリイミドが不飽和ジカルボン酸
のビスマレインイミドである請求項1に記載の共重合
体。 - 【請求項3】 前記のビスマレインイミドがビス(4−
マレインイミドフェニル)メタン、2,4−ビスマレイ
ンイミドトルエンおよび/または1,3−ビスマレイン
イミドベンゼンである請求項2に記載の共重合体。 - 【請求項4】 前記の1,2−ジアルキリデンシクロブ
タンが次式 【化1】 (ここに各Rは、水素、C1-10アルキル基、ハロゲン、
アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキ
ルチオ基、アリールチオ基およびジアルキルアミノ基か
らなる群から個別的に選択された基を表す)の構造を有
するものである請求項1または2または3に記載の共重
合体。 - 【請求項5】 成分(b)が1,2−ジメチレンシクロ
ブタンである請求項4に記載の共重合体。 - 【請求項6】 1,2−ジアルキリデンシクロブタンと
ポリイミドとのモル比が0.6:1ないし2.5:1で
ある請求項1−5のいずれか一項に記載の共重合体。 - 【請求項7】 請求項1−6のいずれか一項に記載の共
重合体を製造する方法において、ポリイミド(a)と
1,2−ジアルキリデンシクロブタン(b)との混合物
を、該ポリイミドのための遊離基反応開始剤の存在下ま
たは不存在下に、少なくとも180℃の温度に加熱する
ことを特徴とする共重合体の製造方法。 - 【請求項8】 前記の単量体の混合物を少なくとも(T
g−15℃)の温度(ここにTgは、その結果得られる
共重合体の極限ガラス転移温度である)に加熱すること
を包含する請求項7に記載の共重合体の製造方法。 - 【請求項9】 請求項7または8に記載の製造方法によ
って製造された共重合体。 - 【請求項10】 請求項1−6のいずれか一項または請
求項9に記載の共重合体と、繊維状補強剤とを含有し、
さらにまた、任意的に微細シリカも含有することを特徴
とするプレプレグ。
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---|---|---|---|
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US07/733947 | 1991-07-22 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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---|---|
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EP (1) | EP0525878B1 (ja) |
JP (1) | JPH05209042A (ja) |
DE (1) | DE69205237T2 (ja) |
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- 1992-07-20 DE DE69205237T patent/DE69205237T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-20 JP JP4213254A patent/JPH05209042A/ja active Pending
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EP0525878B1 (en) | 1995-10-04 |
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EP0525878A3 (en) | 1993-03-10 |
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