JPH08134349A - 耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性樹脂組成物

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JPH08134349A
JPH08134349A JP26986594A JP26986594A JPH08134349A JP H08134349 A JPH08134349 A JP H08134349A JP 26986594 A JP26986594 A JP 26986594A JP 26986594 A JP26986594 A JP 26986594A JP H08134349 A JPH08134349 A JP H08134349A
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JP
Japan
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component
polyimide
dihydroxynaphthalene
heat
resin composition
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JP26986594A
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English (en)
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Eiichiro Takiyama
栄一郎 滝山
Hiroshi Nakajima
博史 中島
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Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Highpolymer Co Ltd
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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、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
物を提供することにある。 【構成】 〔I〕(1)芳香族ジアミン、(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、 〔II〕レゾール型フェノール系樹脂および 〔III〕ジヒドロキシナフタレン 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、硬化に長時間、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並びに
ジヒドロキシナフタレンを併用してなる樹脂組成物が、
耐熱性を損うことなく、成形性、機械的強度を改良でき
ることを知り、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)芳香族ジアミン、(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、 〔II〕 レゾール型フェノール系樹脂および 〔III〕ジヒドロキシナフタレン 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、〔II〕成分のレゾール型フェノール系樹脂および
〔III〕成分のジヒドロキシナフタレンとを、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、
〔II〕成分のレゾール型フェノール系樹脂および 〔II
I〕成分のジヒドロキシナフタレンとを、〔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
と 〔III〕成分のジヒドロキシナフタレンで完全に架橋
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
系樹脂とジヒドロキシナフタレン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の比率、並びに芳香族
ジアミンの種類、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、ジヒドロキシナフ
タレンの種類と使用量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、フェノール性水酸基を分
子中に有するポリイミドを合成するために使用される、
芳香族ジアミンとしては、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1級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】本発明は、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並びに
ジヒドロキシナフタレンを用い、これらを反応させて硬
化樹脂(架橋ポリマー)とすることであるが、ジヒドロ
キシナフタレンの役割はレゾール型フェノール系樹脂と
してメチロールフェノールを用いた場合、下式に示すよ
うにメチロールフェノールのメチロール基と反応して耐
熱性のあるナフタレン構造をメチレン結合により導入す
ることである。
【化3】
【0016】また、ジヒドロキシナフタレンの役割は、
レゾール型フェノール系樹脂同士の反応により形成され
る耐熱性の乏しいメチレンエーテル結合
【化4】 の生成を極力少くするためでもある。
【0017】フェノール性水酸基を分子中に有するポリ
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級アミン類、第4級アンモニウム等を触媒にア
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。触媒
は、目的に応じて選択して使用される。
【0018】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は、本発明の主旨からいえ
ば3官能以上のものが望ましく、例えばフェノール、m
−クレゾール、3,5−キシレノール、レゾルシン、ハ
イドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、
ビフェノール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。
【0019】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。
【0020】本発明に用いられる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い
が、フェノール類に対するアルデヒド類の使用量は多い
方が望ましい。フェノール類としてフェノールを用いた
場合、例えばフェノール1モルに対してホルムアルデヒ
ド1.5モル以上3モル以下を反応させて得ることがで
きる。更にはフェノール類がビスフェノールFであれ
ば、ビスフェノールF1モルに対してホルムアルデヒド
3モル、または4モルを用いて得られるタイプである。
【0021】レゾール型フェノール系樹脂と併用される
ジヒドロキシナフタレンは各種のものがあるが、一般に
1,5−ジヒドロキシナフタレン、1,7−ジヒドロキ
シナフタレン、2,6−ジヒドロキシナフタレンが市販
されており、本発明の目的には十分である。
【0022】レゾール型フェノール系樹脂とジヒドロキ
シナフタレンの使用割合は、レゾール型フェノール系樹
脂30〜90重量%とジヒドロキシナフタレン70〜1
0重量%からなることが好ましい。ジヒドロキシナフタ
レンの使用割合が10重量%より少いと、硬化樹脂の耐
熱性が乏しい傾向があり、また、ジヒドロキシナフタレ
ンの使用割合が70重量%より多いと、架橋度が十分で
なくなるので、上記と同様に硬化樹脂の耐熱性が不十分
なものとなる。
【0023】〔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、および〔III〕 成分のジヒ
ドロキシナフタレンの使用割合は、使用目的に応じて変
更されるが、〔I〕成分10〜90重量%と、〔II〕成
分と 〔III〕成分の合計量90〜10重量%からなるこ
とが好ましく、より望ましくは〔I〕成分30〜70重
量%と、〔II〕成分と 〔III〕成分の合計量70〜30
重量%からなる。〔II〕成分と 〔III〕成分の合計量が
10重量%より少いと、架橋が乏しく耐熱性に欠けるも
のとなる。また、90重量%より多いと、ポリイミドの
みでは熱硬化性ではなくなり、上記と同様に耐熱性が低
下する。
【0024】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、レゾール型フェノール系樹脂およびジ
ヒドロキシナフタレンは、3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、レゾー
ル型フェノール系樹脂およびジヒドロキシナフタレンと
を、ポリイミドがレゾール型フェノール系樹脂とジヒド
ロキシナフタレン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。
【0025】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、80〜130℃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。
【0026】また、耐熱性樹脂組成物の成形は、一般の
フェノール樹脂同様、温度150〜200℃、50〜2
00kg/cm2の圧力下で行われる。
【0027】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。
【0028】
【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。
【0029】
【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。
【0030】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
の四ツ口セパラブルフラスコに、ジアミノジフェニルス
ルホン149g、パラアミノフェノール11g、フェノ
チアジン0.5gを仕込み、150〜160℃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
イミドを5分置きに3回に分けて358g加えた。添加
後、170〜175℃で60分間反応し、濃黄褐色、融
点130〜140℃のフェノール性水酸基を有するポリ
イミド(I)を得た。
【0031】成形材料(A)の製造並びに物性 下記の成分からなる配合物を110〜120℃のロール
で約6分間混練した。 前記ポリイミド(I) 100重量部 レゾール型フェノール系樹脂(固型分)*) 60重量部 1,5−ジヒドロキシナフタレン 40重量部 ミルドファイバー 400重量部 ステアリン酸亜鉛 6重量部 (注)*)レゾール型フェノール系樹脂は、ビスフェノールFのテトラメチロー ル体である昭和高分子(株)社製のショウノールBLS−455N(固型分約7 5%、酢酸エチル溶液)。
【0032】得られた成形材料(A)を粉砕し、170
〜175℃、70kg/cm2で5分間加熱加圧した後、15
0℃で12時間、180℃で6時間後硬化を行ってテス
トピースを作製した。得られたテストピースの物性は、
表1にみられるように頗る優れたものであった。
【0033】
【表1】 曲げ強さ (kg/mm2) 18.9 曲げ弾性係数 (kg/mm2) 1740 熱変形温度 (℃) 250以上 シャルピー衝撃値 (kg・cm/cm2) 9.1 バーコル硬度 (934−1) 76 90%重量保持率温度(℃) 413 500℃重量保持率 (%) 76
【0034】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(II)
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
の四ツ口セパラブルフラスコに、混合トリレンジアミン
(2,4体65%、2,6体35%)を122g、パラ
アミノフェノール22g、フェノチアジン0.5g、ジ
メチルホルムアミド270gを仕込んだ後、温度115
〜120℃でN,N′−ジフェニルメタンビスマレイミ
ド322gを10分置きに3回に分けて添加した。添加
終了後、2時間反応を続け、遊離のジアミンがほとんど
存在しないことを確認した。次に、ジメチルホルムアミ
ド200gを追加し、ポリイミドワニス(II)(固型分
約50重量%)が黒褐色液状で得られた。
【0035】レゾール型フェノール系樹脂の製造 フェノール1モル、ホルムアルデヒド2モル、アンモニ
ア0.2モルの組成物を80℃で反応後、約100℃で
減圧、脱水して縮合を進め、軟化点が55〜60℃にな
るまでにしたものを用いた。
【0036】プリプレグ用ワニスの製造とプリプレグの
作製 次の配合例でプリプレグ用ワニスを製造した。 ポリイミドワニス(II) 240重量部(固型分≒120重量部) レゾール型フェノール系樹脂 60重量部 1,5−ジヒドロキシナフタレン 20重量部 ジメチルホルムアミド 80重量部
【0037】上記のプリプレグ用ワニスを厚さ0.06
m/m(日東紡(株)社製,WEA 05E 106BY
5HN)のガラスクロスに含浸後、100〜105℃に
乾燥、B−ステージ化を進めた。
【0038】積層板の製造と物性 得られたプリプレグを36枚重ね、160〜165℃、
50kg/cm2で30分間加熱加圧した後、150℃で12
時間、180℃で6時間後硬化を行って、黒褐色、厚さ
1.2m/m の積層板を得た。得られた積層板の物性は、
表2にみられるようであった。
【0039】
【表2】 曲げ強さ (kg/mm2) 50.9 曲げ弾性係数 (kg/mm2) 2140 ガラス転移温度 (℃) 269 200℃、1000時間加熱後の曲げ強さ(kg/mm2) 58.1
【0040】
【発明の効果】本発明は、前述のように構成したので、
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 (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 〔I〕(1)芳香族ジアミン、(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、 〔II〕レゾール型フェノール系樹脂および 〔III〕ジヒドロキシナフタレン とを併用することよりなる、耐熱性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 〔I〕成分のポリイミド、〔II〕成分の
    レゾール型フェノール系樹脂および 〔III〕成分のジヒ
    ドロキシナフタレンの使用割合は、〔I〕成分10〜9
    0重量%と、〔II〕成分と 〔III〕成分の合計量90〜
    10重量%からなり、かつ〔II〕成分と 〔III〕成分の
    使用割合は、〔II〕成分30〜90重量%および 〔II
    I〕成分70〜10重量%よりなる、請求項1に記載の
    耐熱性樹脂組成物。
JP26986594A 1994-11-02 1994-11-02 耐熱性樹脂組成物 Pending JPH08134349A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010087238A1 (ja) * 2009-01-29 2010-08-05 東レ株式会社 樹脂組成物およびこれを用いた表示装置

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