JPH08109329A - 耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性樹脂組成物

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JPH08109329A
JPH08109329A JP24644494A JP24644494A JPH08109329A JP H08109329 A JPH08109329 A JP H08109329A JP 24644494 A JP24644494 A JP 24644494A JP 24644494 A JP24644494 A JP 24644494A JP H08109329 A JPH08109329 A JP H08109329A
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JP
Japan
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molecule
polyimide
heat
bismaleimide
type phenolic
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Pending
Application number
JP24644494A
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English (en)
Inventor
Eiichiro Takiyama
栄一郎 滝山
Atsushi Hasegawa
淳 長谷川
Hiroshi Nakajima
博史 中島
Junichi Suga
純一 須賀
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Highpolymer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬化に長時間、高温度を必要とせず、成形
性、耐熱性および機械的強度に優れた硬化物を与える耐
熱性樹脂組成物を提供することにある。 【構成】 〔I〕(1)1分子中に少くとも2個のアミ
ノ基を有する芳香族ジアミン化合物、 (2)ビスマレイミドおよび (3)1分子中にアミノ基とフェノール性水酸基とを共
有するアミノフェノール類 とを反応して得られる、フェノール性水酸基を分子中に
有するポリイミド10〜90重量%と 〔II〕レゾール型フェノール系樹脂90〜10重量%と
を併用することよりなる耐熱性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硬化可能で硬化樹脂は
良好な物性、耐熱性を示し、成形材料、積層板、砥石、
ブレーキ等の各分野に有用な耐熱性樹脂組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ビスマレイミドと芳香族ジアミン
との反応で耐熱性樹脂を得ることは周知のことである。
しかし、この耐熱性樹脂は、硬化に長期間、高温度を必
要とし、製品も液状(溶剤溶解タイプ)が中心となって
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、硬化に長時
間、高温度を必要とせず、液状タイプは勿論、主として
粉末レジンを用いる用途を対象とした成形材料として有
用な、硬化可能でかつ成形性、耐熱性および機械的強度
に優れた、耐熱性樹脂組成物を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するために種々検討を重ねた結果、ビスマレイ
ミドと芳香族ジアミンとを反応させるに際して、更に第
3成分として1分子中にフェノール性水酸基と1級アミ
ノ基とを共有するアミノフェノール類を共存反応させる
ことにより、末端がフェノール性水酸基であるポリイミ
ドを合成し、これにレゾール型フェノール系樹脂を併用
してなる組成物が、前記目的を達成できることを見出
し、本発明を完成することができた。
【0005】すなわち、本発明は、 〔I〕(1)1分子中に少くとも2個のアミノ基を有す
る芳香族ジアミン化合物、 (2)ビスマレイミドおよび (3)1分子中にアミノ基とフェノール性水酸基とを共
有するアミノフェノール類 とを反応して得られる、フェノール性水酸基を分子中に
有するポリイミド10〜90重量%と 〔II〕レゾール型フェノール系樹脂90〜10重量% とを併用することよりなる耐熱性樹脂組成物に関する。
【0006】ここで併用とは、〔I〕成分のポリイミド
と〔II〕成分のレゾール型フェノール系樹脂とを、単に
混合して使用してもよく、または〔I〕成分のポリイミ
ドと〔II〕成分のレゾール型フェノール系樹脂とを、
〔I〕成分のポリイミドが〔II〕成分のレゾール型フェ
ノール系樹脂で完全に架橋されない程度の温度で予め加
熱、または加熱混練しておいてもよいことを意味する。
【0007】本発明の理解を助けるために、パラアミノ
フェノール、N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミ
ドとジアミノジフェニルメタンを用いて合成した、フェ
ノール性水酸基を分子中に有するポリイミドの一例を示
すと、下式のごとくに示される。
【化1】
【0008】上式のポリイミドにレゾール型フェノール
系樹脂を反応させた場合の硬化樹脂のモデルは次のよう
になる。
【化2】
【0009】本発明による耐熱性樹脂組成物の性質は、
ビスマレイミドと芳香族ジアミン化合物の比率、並びに
芳香族ジアミン化合物の種類、アミノフェノール類の
量、更にはレゾール型フェノール系樹脂の種類と量、と
によって大幅に変えることが可能であり、用途の多様性
に対応できるものとなる。
【0010】本発明において、分子中にフェノール性水
酸基を有するポリイミドを合成するために使用される、
1分子中に少くとも2個のアミノ基を有する芳香族ジア
ミン化合物としては、例えば次の種類のものがあげられ
る。ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホン、2,4−トリレンジアミン、2,6−トリレン
ジアミン、並びにそれらの混合アミン、メタフェニレン
ジアミン、パラフェニレンジアミン、ナフチレンジアミ
ン等。
【0011】これら芳香族ジアミン化合物と反応してポ
リイミドを形成するビスマレイミドとしては、例えば
N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミド、N,N′
−ジフェニルエーテルビスマレイミド、N,N′−パラ
フェニレンビスマレイミド、N,N′−(2−メチルメ
タフェニレン)ビスマレイミド、N,N′−メタフェニ
レンビスマレイミド、N,N′−(3,3−ジメチルジ
フェニルメタン)ビスマレイミド、N,N′−(3,3
−ジフェニルスルフォン)ビスマレイミド等があげられ
る。
【0012】更に、ポリイミドにフェノール性水酸基を
付与する1分子中に芳香族1級アミノ基とフェノール性
水酸基を有するアミノフェノール類としては、パラアミ
ノフェノール、オルトアミノフェノール、4−アミノ−
4′−ヒドロキシフェニルプロパン等があげられ、入手
性、コスト等の実用性の点でパラアミノフェノールが好
適である。
【0013】芳香族ジアミン化合物とビスマレイミド並
びにアミノフェノール類の使用割合は、要求される物性
に応じて異なるが、アミノフェノール類1モルに対し
て、芳香族ジアミン化合物とビスマレイミドを夫々3モ
ル以上30モル以下使用するのが適当である。
【0014】芳香族ジアミン、ビスマレイミドおよびア
ミノフェノール類の反応は、所要の有機溶媒中でも、ま
たは無溶剤中でも行うことができる。
【0015】末端フェノール性水酸基を有するポリイミ
ドと併用するレゾール型フェノール系樹脂は、一般にフ
ェノール類(多価フェノール類を含む)に苛性ソーダ、
苛性カリ、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアル
カリ金属、アルカリ土金属の水酸化物、或はアンモニ
ア、3級アミン等を触媒にアルデヒド類(一般にはホル
ムアルデヒドの水溶液であるホルマリン)を反応させる
ことにより得られる。
【0016】レゾール型フェノール系樹脂を製造するた
めに使用されるフェノール類としては、フェノール、ク
レゾール、キシレノール、tert−ブチルフェノー
ル、フェニルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェ
ノールF等をあげることができ、これらは単独または2
種以上の混合物として使用することができる。
【0017】アルデヒド類としては、ホルムアルデヒ
ド、パラホルムアルデヒド、ポリオキシメチレン、トリ
オキサン等があげられる。
【0018】フェノール類とアルデヒド類の使用割合
は、一般には当モル比またはアルデヒド類を過剰に用い
る。
【0019】レゾール型フェノール系樹脂は、特にその
製法、構造を特定する必要はなく、フェノールを例にと
ると例えばフェノール1モルに対してホルムアルデヒド
1モル以上3モル以下を反応させて得ることができる。
レゾール型フェノール系樹脂は、液状またはこれを濃縮
したもの、更には部分的にメチロール基を反応させた固
型のもののいずれもが用いられる。
【0020】フェノール性水酸基を分子中に有するポリ
イミドとレゾール型フェノール系樹脂の使用割合は、使
用目的に応じて変更されるが、ポリイミド10〜90重
量%と、レゾール型フェノール系樹脂90〜10重量%
からなり、より望ましくはポリイミド30〜70重量%
とレゾール型フェノール系樹脂70〜30重量%からな
る。レゾール型フェノール系樹脂の使用割合が10重量
%より少いと、架橋構造をとり難くなり、耐熱性が十分
でなくなる。また、レゾール型フェノール系樹脂の使用
割合が90重量%より多いと、長期にわたる耐熱性や靭
性に欠ける点が現われる。
【0021】本発明のフェノール性水酸基を分子中に有
するポリイミドとレゾール型フェノール系樹脂は、両成
分を単に混合し、組成物をそのまま使用してもよく、ま
たはポリイミドとレゾール型フェノール系樹脂とを、ポ
リイミドがレゾール型フェノール系樹脂で完全に架橋さ
れない程度の温度で、加熱、または加熱混練して使用し
てもよいが、粉末レジンを用いる用途を対象とした場合
は、取扱いが容易で成形性のよい後者の方法が好まし
い。
【0022】後者の方法において、加熱または加熱混練
する際の温度は、90〜130℃であることが好まし
い。加熱または加熱混練することによって、必要な軟化
点、加熱流動性を有する耐熱性樹脂組成物を得ることが
できる。
【0023】また、耐熱性樹脂の成形は、一般のフェノ
ール樹脂同様、温度150〜200℃、50〜200kg
/cm2の圧力下で行われる。
【0024】本発明の耐熱性樹脂組成物は、その実用化
に当って、有機または無機質のフィラー、繊維補強材、
離型剤、着色剤、熱可塑性ポリマー、カップリング剤等
を併用できることは勿論である。
【0025】
【作用】本発明の耐熱性樹脂組成物は、フェノール性水
酸基を分子中に有するポリイミドの長期耐熱性とレゾー
ル型フェノール系樹脂の酸化防止作用、短期昇温に対す
る抵抗性とを兼ね備えた耐熱性を示す。
【0026】
【実施例】次に本発明の理解を助けるために、以下に実
施例を示す。
【0027】実施例1フェノール性水酸基を分子中に有するポリイミド(I)
の製造 撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した1リットル
の4ツ口フラスコに、ジアミノジフェニルスルホン19
9g、パラアミノフェノール11g、フェノチアジン
0.5gを加え、150℃で内容物を熔融させた後、
N,N′−ジフェニルメタンビスマレイミド287gを
温度180℃で5分置きに3回に分けて投入した。投入
後30分で撹拌が困難となったので、金属バットに注
入、固化させた。得られたポリイミド(1)は、暗褐
色、融点は140〜150℃であった。
【0028】成形材料(A)の製造、成形および物性 レゾール型フェノール系樹脂として、アルカリ金属触媒
を用いて製造した固型レゾール型フェノール系樹脂(昭
和高分子(株)社製、ショウノールBRN−2120)
を用いた。
【0029】 前記ポリイミド(1) 100重量部 レゾール型フェノール系樹脂(BRN−2120) 100重量部 ステアリン酸亜鉛 6重量部 ミルドファイバー 300重量部 を110℃の熱ロールで混練、粉砕して成形材料(A)
を得た。
【0030】成形材料(A)を温度160〜170℃、
圧力50kg/cm2で3分間加熱加圧してテストピースを成
形し、物性を測定した。その結果を表1に示す。
【0031】
【表1】 曲げ強さ (kg/mm2) 13.0 曲げ弾性係数 (kg/mm2) 1500 熱変形温度 (℃) 188 成形収縮率 (%) 0.25 シャルピー衝撃値(kg・cm/cm2) 10.2 硬度 (バーコル、934−1) 69 曲げ強さ測定用の試験片を200℃の恒温槽中に100
0時間放置した後の曲げ強さは14.4kg/mm2とむしろ
表1で25℃で測定した曲げ強さより大幅に上昇してお
り、ふくれ、クラックの発生はまったく認められなかっ
た。
【0032】実施例2フェノール性水酸基を分子中に有するポリイミド(I
I)の製造 撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した1リットル
の4ツ口セパラブルフラスコに、3,3′−ジメチル−
4,4′−ジアミノフェニルメタン203g、パラアミ
ノフェノール22g、フェノチアジン0.6gを仕込み
170℃に熔融させた後、N,N′−ジフェニルメタン
ビスマレイミド322gを5分置きに3回に分けて添加
した。添加後30分混練後バットに投入固化させて暗褐
色のポリイミド(II)を得た。
【0033】実施例1で用いたポリイミド(I)の代り
にポリイミド(II)を使用した他は実施例1と同一配
合、同一条件でテストピースを作製後、180℃で24
時間後硬化を行い、その物性を測定した。その結果を表
2に示す。
【0034】
【表2】 曲げ強さ (kg/mm2) 10.5 曲げ弾性係数 (kg/mm2) 1360 熱変形温度 (℃) 184 成形収縮率 (%) 0.46 シャルピー衝撃値(kg・cm/cm2) 5.7 硬度 (バーコル、934−1) 60
【0035】実施例3アンモニア触媒によるレゾール型フェノール系樹脂の製
フェノール1モル、ホルムアルデヒド1.5モル、アン
モニア0.1モルの組成物を80℃で反応後、約100
℃で減圧、脱水して軟化点約60℃まで濃縮してアンモ
ニアレゾール型フェノール樹脂を得た。
【0036】 成形材料(B)の製造 ポリイミド(I) 120重量部 アンモニアレゾール型フェノール樹脂 80重量部 ステアリン酸亜鉛 6重量部 ミルドファイバー 300重量部 を120℃の熱ロールで混練、粉砕して成形材料(B)
を得た。
【0037】成形材料(B)を温度170〜180℃、
圧力100kg/cm2で加熱加圧してテストピースを成形し
た。テストピース成形後、180℃で18時間後硬化
し、その物性を測定した。その結果を表3に示す。
【0038】
【表3】 曲げ強さ (kg/mm2) 15.9 曲げ弾性係数 (kg/mm2) 1710 熱変形温度 (℃) 203 成形収縮率 (%) 0.39 シャルピー衝撃値(kg・cm/cm2) 6.9 硬度 (バーコル、934−1) 70
【0039】
【発明の効果】本発明は、前述のように構成したので、
硬化に長時間、高温度を必要とせず、耐熱性樹脂組成物
は、成形性、耐熱性および機械的強度に優れた硬化物を
与え、成形材料、積層板、砥石、ブレーキ等として有用
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 〔I〕(1)1分子中に少くとも2個の
    アミノ基を有する芳香族ジアミン化合物、 (2)ビスマレイミドおよび (3)1分子中にアミノ基とフェノール性水酸基とを共
    有するアミノフェノール類とを反応して得られる、フェ
    ノール性水酸基を分子中に有するポリイミド10〜90
    重量%と 〔II〕レゾール型フェノール系樹脂90〜10重量% とを併用することよりなる耐熱性樹脂組成物。
JP24644494A 1994-10-12 1994-10-12 耐熱性樹脂組成物 Pending JPH08109329A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010248473A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Hitachi Chem Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板

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JP2010248473A (ja) * 2009-03-27 2010-11-04 Hitachi Chem Co Ltd 熱硬化性樹脂組成物、並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び多層プリント配線板

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