JPS6221803B2 - - Google Patents
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- JPS6221803B2 JPS6221803B2 JP56501340A JP50134081A JPS6221803B2 JP S6221803 B2 JPS6221803 B2 JP S6221803B2 JP 56501340 A JP56501340 A JP 56501340A JP 50134081 A JP50134081 A JP 50134081A JP S6221803 B2 JPS6221803 B2 JP S6221803B2
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- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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Description
請求の範囲
1 式
(式中、Yは、マレイン酸、シトラコン酸、テト
ラヒドロフタール酸並びにそれらの無水物からな
る群より選択され、Zは芳香族ジアミンであ
る。)で示される不飽和N・N′−ビスイミド75重
量%乃至95重量%と、 (式中、Yは、前記と同じで、Zは脂肪族ジアミ
ンである。)で示される不飽和N・N′−ビスイミ
ド5重量%乃至25重量%を混合する段階と、 38℃(100〓)乃至121℃(250〓)の温度で、
前記混合物の50重量%乃至95重量%に対し、ジビ
ニルベンゼン5重量%乃至35重量%加えることに
より、前記ビスイミドの炭素−炭素二重結合に重
合架橋反応を生じさせ、 式 (式中、Yは前記と同じで、Zは芳香族ジアミン
又は脂肪族ジアミンである。) で示される繰り返し単位を有するビスマレイミド
樹脂を生成する段階とよりなるビスマレイミド樹
脂の製法。 2 混合物が、70℃乃至125℃の融点を有するこ
とを特徴とする請求の範囲第1項に記載のビスマ
レイミド樹脂の製法。 3 ビスイミドが、N−N′−ビス−マレイミド
であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
のビスマレイミド樹脂の製法。 4 ビスイミドが、エチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、フエニレンジアミン、トリメチ
ルヘキサメチレンジアミン、メチレンジアニリ
ン、トルエンジアミン、4・4′−ジフエニルメタ
ンジアミン、4・4′−ジフエニルエーテルジアミ
ン、4・4′−ジフエニルスルフオンジアミン、
4・4′−ジシクロヘキサンメタンジアミン、メタ
キシリレンジアミン及び4・4′−ジフエニルシク
ロヘキサンジアミン、3・3′−ジフエニルスルフ
オンジアミン、並びにそれらの混合物からなる群
より選択されたジアミンのマレイミドである請求
の範囲第3項に記載のビスマレイミド樹脂の製
法。 5 混合物が、メチレンジアニリンを50%乃至80
%、トルエンジアミンを5%乃至30%、ヘキサメ
チレンジアミンを5%乃至25%含むものである請
求の範囲第1項に記載のビスマレイミド樹脂の製
法。 技術分野 本発明はビスマレイミド樹脂を製造する方法に
関する。 背景技術 繊維強化プラスチツク(FRP)組成物は、す
ぐれた強度と軽い重量により、特に自動車工業及
び航空産業における金属及び他の構造材料の代り
として、近年、その使用量は増加している。航空
機の速度が、毎時1600Km増加すると、機体の表面
温度は、約37.8℃上昇する。 従来、FRP組成物における母材樹脂は、エポ
キシ樹脂であつた。しかしエポキシ樹脂は、耐湿
性や高温に対する耐熱性の点で、劣つている。即
ち、多湿状態では、ガラス転移点Tgが非常に低
いのである。 ビスイミド樹脂は、すぐれた耐湿性を示すの
で、多湿性や高温における母材樹脂として、使用
しうるものである。しかし、現在入手しうるビス
イミド樹脂は、246℃(475〓)位の高い硬化温度
でさえ、ゲル化及び硬化に長い時間を要した。こ
れらの樹脂により硬化した高モジユラスグラフア
イト組成物は、高温におけるゼラチン化による収
縮作用のために、硬化後に、ひどい微少亀裂を生
じる。 母材樹脂として要求される他の条件は、純粋な
樹脂が、好適な粘着性を有するとともに、エポキ
シ樹脂の組成物と同程度に工業的な用途と装置に
適するように、約7Kg/cm2(100psi)低圧のオー
トクレーブ内で、176℃(350〓)以下の温度で、
数時間のうちに、硬化しうる能力を備えているこ
とである。 また純粋な樹脂は、好適な伸びとすぐれた強度
を有すると共に、硬化の際の収縮率が小さいこと
が必要である。更に、硬化した樹脂は、ガラス転
移点が高く、かつ硬化の際の収縮率が小さく、
37.8℃(100〓)以下の温度で、長い保存時間に
耐えるものでなくてはならない。 発明の開示 本発明によれば 式 (式中、Yは、マレイン酸、シトラコン酸、テト
ラヒドロフタール酸並びにそれらの無水物からな
る群より選択され、Zは芳香族ジアミンであ
る。)で示される不飽和N・N′−ビスイミド75重
量%乃至95重量%と、 (式中、Yは、前記と同じで、Zは脂肪族ジアミ
ンである。)で示される不飽和N・N′−ビスイミ
ド5重量%乃至25重量%を混合する段階と、 38℃(100〓)乃至121℃(250〓)の温度で、
前記混合物の50重量%乃至95重量%に対し、ジビ
ニルベンゼン5重量%乃至35重量%加えることに
より、前記ビスイミドの炭素−炭素二重結合に重
合架橋反応を生じさせ、 式 (式中、Yは前記と同じで、Zは芳香族ジアミン
又は脂肪族ジアミンである。) で示される繰り返し単位を有するビスマレイミド
樹脂を生成する段階とよりなるビスマレイミド樹
脂の製法が提供される。 本発明による改良された新規なビスイミド母材
樹脂は、高温、多湿の環境に置いた後にも、高い
ガラス転移点と、低い水吸収性を示し、かつ加熱
の後にも、微小亀裂を生じない。未硬化の樹脂
は、好適な耐久性と粘着性を有し、低温、低圧下
に、2、3時間の中に、わずかな収縮率で硬化
し、かつ硬化後の樹脂は、伸びと強度の点ですぐ
れている。 本発明による樹脂は、低温で母材樹脂をゲル化
するべく、不飽和ビスイミドを50重量%から95重
量%、並びに約65℃(150〓)から121℃(250
〓)の温度で、前記ビスイミドと架橋重合反応を
しうる二重に不飽和な架橋剤を、5重量%から35
重量%まで含んでいる。好適な架橋剤は、すぐれ
た耐熱性を示す芳香族化合物のような、2個のビ
ニル基を含むアリル化合物、例えばジビニルベン
ゼンである。 低温硬化架橋剤の添加により、ゲル化温度は低
下するので、繊維と母材樹脂との間の応力は減少
し、微小亀裂の生成は減少する。 高モジユラスグラフアイト繊維の熱膨張係数は
ほぼ0であるのに対し、ビスイミド母材樹脂の熱
膨張係数は相当に大きい。ゲル化する温度を低下
させると、気温まで冷却する際に生じる繊維と母
材樹脂との間の応力は小さくなる。従来、樹脂を
完全に硬化するには、オートクレーブの外部で、
232℃(450〓)から278℃(550〓)までの高い温
度で、更に高温自由硬化を実施しなくてはならな
いが、架橋剤を添加すると、低温のオートクレー
ブ内だけで、樹脂を完全に硬化することが出来
る。 微小亀裂の発生を減少させる別の方法は、ビス
イミドと架橋剤と共存しうるエラストマーを、0
から15重量%添加することによつて、硬化した樹
脂の収縮率を減少させることである。共存しうる
エラストマーは、環化の温度の間に、母材樹脂内
に分散し、表面へは移動しない。これらのエラス
トマーの存在により、0度無方向性テープ高モジ
ユラスグラフアイト組成物は、未硬化と硬化との
両方の状態において、曲げ強さが強化される。 好適なエラストマーは、10000から20000までの
分子量を有するポリエーテル ポリスルフオン、
40000から120000までの分子量を有するビスフエ
ノール エポキシ基の線状単一重合体、好ましく
はエチル−ヘキシラクリレートのようなポリアク
リルエステルをエラストマーとして、0.5重量%
から3重量%までを含むエラストマーの混合物で
ある。 本発明による樹脂は、純粋のまま、若しくは塩
化メチレンのような溶媒に、固体重量で0.1%乃
至99%の間で融解させて用いるとよい。純粋の樹
脂は、熱溶融状態で、炭素、ケブラー、有機ポリ
イミド繊維、若しくはクラロンを加えたり、水に
溶解したり、分子量を大きくしたり、繊維若しく
は布を加えたりして、繊維を強化することによつ
て、固体樹脂中に、20重量%から50重量%、普
通、25重量%から40重量%含むプリプレグを形成
する。 この樹脂は、1時間から20時間、121℃(250
〓)から316℃(600〓)までの温度で加熱するこ
とによつて、固体硬化状態にされる。組成物を生
成するための代表的な方法は、無方向性のグラフ
アイト織物に未硬化樹脂を使用して、プリプレグ
テープを形成することである。プリプレグテープ
の多重層は、単一の方向即ち横方向に置かれ、オ
ートクレーブ内に入れられ、232℃(450〓)から
316℃(600〓)の温度で、2時間から10時間、オ
ーブンの中で自由に更に硬化した後に、163℃
(325〓)から191℃(375〓)の温度で、約3.5
Kg/cm2(50psi)から約10.5Kg/cm2(150psi)ま
での間の圧力で加熱する。 ジビニルベンゼン(DVB)は、異なる強度
で、蒸留された混合物として与えられる。55%の
DVBは、約44%のエチルビニルベンゼンと、0.1
%から1%のジエチルベンゼンと、55%から60%
のDVBとを含む。80%のDVBは約15%のエチル
ビニルベンゼンと80%から85%のDVBを含む。 この樹脂は、トリアリルイソシアネート
(TAIC)のような三官能性硬化剤を、0から10
重量%までの間で含んでいるとよい。この硬化剤
を含んでいることにより、室温の粘着性は改良さ
れ、高架橋濃度となり、かつ硬化生成物に対する
耐熱性が改良される。また、この樹脂は、更にヒ
ドロキノンのような酸化抑制剤を、0から3%ま
での間で含んでいるとよい。 本発明の上記及びそれ以外の種々の特徴と利点
を、添付図面に基いて、以下に詳細に説明する。
ラヒドロフタール酸並びにそれらの無水物からな
る群より選択され、Zは芳香族ジアミンであ
る。)で示される不飽和N・N′−ビスイミド75重
量%乃至95重量%と、 (式中、Yは、前記と同じで、Zは脂肪族ジアミ
ンである。)で示される不飽和N・N′−ビスイミ
ド5重量%乃至25重量%を混合する段階と、 38℃(100〓)乃至121℃(250〓)の温度で、
前記混合物の50重量%乃至95重量%に対し、ジビ
ニルベンゼン5重量%乃至35重量%加えることに
より、前記ビスイミドの炭素−炭素二重結合に重
合架橋反応を生じさせ、 式 (式中、Yは前記と同じで、Zは芳香族ジアミン
又は脂肪族ジアミンである。) で示される繰り返し単位を有するビスマレイミド
樹脂を生成する段階とよりなるビスマレイミド樹
脂の製法。 2 混合物が、70℃乃至125℃の融点を有するこ
とを特徴とする請求の範囲第1項に記載のビスマ
レイミド樹脂の製法。 3 ビスイミドが、N−N′−ビス−マレイミド
であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
のビスマレイミド樹脂の製法。 4 ビスイミドが、エチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、フエニレンジアミン、トリメチ
ルヘキサメチレンジアミン、メチレンジアニリ
ン、トルエンジアミン、4・4′−ジフエニルメタ
ンジアミン、4・4′−ジフエニルエーテルジアミ
ン、4・4′−ジフエニルスルフオンジアミン、
4・4′−ジシクロヘキサンメタンジアミン、メタ
キシリレンジアミン及び4・4′−ジフエニルシク
ロヘキサンジアミン、3・3′−ジフエニルスルフ
オンジアミン、並びにそれらの混合物からなる群
より選択されたジアミンのマレイミドである請求
の範囲第3項に記載のビスマレイミド樹脂の製
法。 5 混合物が、メチレンジアニリンを50%乃至80
%、トルエンジアミンを5%乃至30%、ヘキサメ
チレンジアミンを5%乃至25%含むものである請
求の範囲第1項に記載のビスマレイミド樹脂の製
法。 技術分野 本発明はビスマレイミド樹脂を製造する方法に
関する。 背景技術 繊維強化プラスチツク(FRP)組成物は、す
ぐれた強度と軽い重量により、特に自動車工業及
び航空産業における金属及び他の構造材料の代り
として、近年、その使用量は増加している。航空
機の速度が、毎時1600Km増加すると、機体の表面
温度は、約37.8℃上昇する。 従来、FRP組成物における母材樹脂は、エポ
キシ樹脂であつた。しかしエポキシ樹脂は、耐湿
性や高温に対する耐熱性の点で、劣つている。即
ち、多湿状態では、ガラス転移点Tgが非常に低
いのである。 ビスイミド樹脂は、すぐれた耐湿性を示すの
で、多湿性や高温における母材樹脂として、使用
しうるものである。しかし、現在入手しうるビス
イミド樹脂は、246℃(475〓)位の高い硬化温度
でさえ、ゲル化及び硬化に長い時間を要した。こ
れらの樹脂により硬化した高モジユラスグラフア
イト組成物は、高温におけるゼラチン化による収
縮作用のために、硬化後に、ひどい微少亀裂を生
じる。 母材樹脂として要求される他の条件は、純粋な
樹脂が、好適な粘着性を有するとともに、エポキ
シ樹脂の組成物と同程度に工業的な用途と装置に
適するように、約7Kg/cm2(100psi)低圧のオー
トクレーブ内で、176℃(350〓)以下の温度で、
数時間のうちに、硬化しうる能力を備えているこ
とである。 また純粋な樹脂は、好適な伸びとすぐれた強度
を有すると共に、硬化の際の収縮率が小さいこと
が必要である。更に、硬化した樹脂は、ガラス転
移点が高く、かつ硬化の際の収縮率が小さく、
37.8℃(100〓)以下の温度で、長い保存時間に
耐えるものでなくてはならない。 発明の開示 本発明によれば 式 (式中、Yは、マレイン酸、シトラコン酸、テト
ラヒドロフタール酸並びにそれらの無水物からな
る群より選択され、Zは芳香族ジアミンであ
る。)で示される不飽和N・N′−ビスイミド75重
量%乃至95重量%と、 (式中、Yは、前記と同じで、Zは脂肪族ジアミ
ンである。)で示される不飽和N・N′−ビスイミ
ド5重量%乃至25重量%を混合する段階と、 38℃(100〓)乃至121℃(250〓)の温度で、
前記混合物の50重量%乃至95重量%に対し、ジビ
ニルベンゼン5重量%乃至35重量%加えることに
より、前記ビスイミドの炭素−炭素二重結合に重
合架橋反応を生じさせ、 式 (式中、Yは前記と同じで、Zは芳香族ジアミン
又は脂肪族ジアミンである。) で示される繰り返し単位を有するビスマレイミド
樹脂を生成する段階とよりなるビスマレイミド樹
脂の製法が提供される。 本発明による改良された新規なビスイミド母材
樹脂は、高温、多湿の環境に置いた後にも、高い
ガラス転移点と、低い水吸収性を示し、かつ加熱
の後にも、微小亀裂を生じない。未硬化の樹脂
は、好適な耐久性と粘着性を有し、低温、低圧下
に、2、3時間の中に、わずかな収縮率で硬化
し、かつ硬化後の樹脂は、伸びと強度の点ですぐ
れている。 本発明による樹脂は、低温で母材樹脂をゲル化
するべく、不飽和ビスイミドを50重量%から95重
量%、並びに約65℃(150〓)から121℃(250
〓)の温度で、前記ビスイミドと架橋重合反応を
しうる二重に不飽和な架橋剤を、5重量%から35
重量%まで含んでいる。好適な架橋剤は、すぐれ
た耐熱性を示す芳香族化合物のような、2個のビ
ニル基を含むアリル化合物、例えばジビニルベン
ゼンである。 低温硬化架橋剤の添加により、ゲル化温度は低
下するので、繊維と母材樹脂との間の応力は減少
し、微小亀裂の生成は減少する。 高モジユラスグラフアイト繊維の熱膨張係数は
ほぼ0であるのに対し、ビスイミド母材樹脂の熱
膨張係数は相当に大きい。ゲル化する温度を低下
させると、気温まで冷却する際に生じる繊維と母
材樹脂との間の応力は小さくなる。従来、樹脂を
完全に硬化するには、オートクレーブの外部で、
232℃(450〓)から278℃(550〓)までの高い温
度で、更に高温自由硬化を実施しなくてはならな
いが、架橋剤を添加すると、低温のオートクレー
ブ内だけで、樹脂を完全に硬化することが出来
る。 微小亀裂の発生を減少させる別の方法は、ビス
イミドと架橋剤と共存しうるエラストマーを、0
から15重量%添加することによつて、硬化した樹
脂の収縮率を減少させることである。共存しうる
エラストマーは、環化の温度の間に、母材樹脂内
に分散し、表面へは移動しない。これらのエラス
トマーの存在により、0度無方向性テープ高モジ
ユラスグラフアイト組成物は、未硬化と硬化との
両方の状態において、曲げ強さが強化される。 好適なエラストマーは、10000から20000までの
分子量を有するポリエーテル ポリスルフオン、
40000から120000までの分子量を有するビスフエ
ノール エポキシ基の線状単一重合体、好ましく
はエチル−ヘキシラクリレートのようなポリアク
リルエステルをエラストマーとして、0.5重量%
から3重量%までを含むエラストマーの混合物で
ある。 本発明による樹脂は、純粋のまま、若しくは塩
化メチレンのような溶媒に、固体重量で0.1%乃
至99%の間で融解させて用いるとよい。純粋の樹
脂は、熱溶融状態で、炭素、ケブラー、有機ポリ
イミド繊維、若しくはクラロンを加えたり、水に
溶解したり、分子量を大きくしたり、繊維若しく
は布を加えたりして、繊維を強化することによつ
て、固体樹脂中に、20重量%から50重量%、普
通、25重量%から40重量%含むプリプレグを形成
する。 この樹脂は、1時間から20時間、121℃(250
〓)から316℃(600〓)までの温度で加熱するこ
とによつて、固体硬化状態にされる。組成物を生
成するための代表的な方法は、無方向性のグラフ
アイト織物に未硬化樹脂を使用して、プリプレグ
テープを形成することである。プリプレグテープ
の多重層は、単一の方向即ち横方向に置かれ、オ
ートクレーブ内に入れられ、232℃(450〓)から
316℃(600〓)の温度で、2時間から10時間、オ
ーブンの中で自由に更に硬化した後に、163℃
(325〓)から191℃(375〓)の温度で、約3.5
Kg/cm2(50psi)から約10.5Kg/cm2(150psi)ま
での間の圧力で加熱する。 ジビニルベンゼン(DVB)は、異なる強度
で、蒸留された混合物として与えられる。55%の
DVBは、約44%のエチルビニルベンゼンと、0.1
%から1%のジエチルベンゼンと、55%から60%
のDVBとを含む。80%のDVBは約15%のエチル
ビニルベンゼンと80%から85%のDVBを含む。 この樹脂は、トリアリルイソシアネート
(TAIC)のような三官能性硬化剤を、0から10
重量%までの間で含んでいるとよい。この硬化剤
を含んでいることにより、室温の粘着性は改良さ
れ、高架橋濃度となり、かつ硬化生成物に対する
耐熱性が改良される。また、この樹脂は、更にヒ
ドロキノンのような酸化抑制剤を、0から3%ま
での間で含んでいるとよい。 本発明の上記及びそれ以外の種々の特徴と利点
を、添付図面に基いて、以下に詳細に説明する。
図は、加熱打撃周波数に対する重量%の増加を
示すものである。
示すものである。
不飽和カルボン酸のN′・N−ビスイミドは、
次式により示しうる。 式中、Yは、炭素−炭素2重結合を持ち、2個
乃至6個の炭素原子を有する2価の基を示す。Z
は、少くとも2個、普通は20個以下の炭素原子を
有する2価の基を示し、脂肪族基、環式脂肪族
基、芳香族基、若しくは複素環式基であるのがよ
い。Yは、マレイン酸、シトラコン酸、テトラヒ
ドロフタール酸及びその類似物のような酸、若し
くはそれらの無水物から選択するのがよい。 使用される代表的なN・N′−ビスイミドは、
エチレンジアミン、ヘキサメチレン ジアミン、
フエニレンジアミン、トリメチル−ヘキサメチレ
ン ジアミン、メチレン ジアニリン、トルエン
ジアミン、4・4′−ジフエニルメタン ジアミ
ン、3・3′−ジフエニルスルフオン ジアミン、
4・4′−ジシクロヘキサンメタン ジアミン、メ
タキシリレン ジアミン、若しくは4・4′−ジフ
エニルシクロヘキサン ジアミンのN・N′−ビ
ス−マレイミド、及びそれらの混合物である。他
のN・N−ビス−マレイミド及びそれらの調製法
は、米国特許第3562223号、第3627780号、及び第
3839258号明細書に開示され、その内容は、本明
細書中にも組み入れられている。 芳香族アミンのイミドよりなる樹脂は、高温で
良好な安定性を示すので、芳香族アミンよりN−
N′不飽和ビスイミドをつくるのがよい。 しかし、芳香族アミンのビスイミドは、融点が
高いため、適当な温度において、組成物やプリプ
レグをつくるのが困難である。そこで、75%から
95%の芳香族ビスイミドとともに、低温で融解す
る共融混合物を形成することが知られている低温
融解脂肪族ビスイミドを用いるのが好ましい。好
ましいビスイミド混合物は、メチレンジアニリン
(MDA)のビスイミドを50重量%から80重量%、
トルエンジアミン(TDA)のビスイミドを5重
量%から30重量%、並びにトリメチルヘキサメチ
レンジアミン(THDA)のビスイミドを5重量
%から25重量%含んでいるとよい。 例えば、メチレンジアニリンのビスマレイミド
は、148℃から152℃で融解し、トルエンジアミン
のビスマレイミドは、161℃から163℃、またトリ
メチル−ヘキサメチレンジアミンのビスマレイミ
ドは、約121℃で融解する。また64%のMDA、21
%のTDA、及び15%のTHDAを含むビスマレイ
ミドの混合物は、70℃から125℃で融解する。 実施例は次の通りである。 実施例 1 メチレンジアニリン64%、トリメチルヘキサメ
チレンジアミン15%並びにトルエンジアミン21%
よりなるビスマレイミド混合物の84重量部と、55
%ジビニルベンゼンの15重量部と、ヒドロキノン
の1重量部とを混合した。この組成物を、99℃
(210〓)の温度で30分でゲル化した。ジビニルベ
ンゼンを含まないビスマレイミドをゲル化するに
は、190℃の温度で、60分間要した。 実施例 2 実施例1で使用したビスイミドの混合物82重量
部を、55%ジビニルベンゼン15重量部と、分子量
が20000であるポリエーテルスルフオンエラスト
マー1重量部と、分子量が80000である線状ビス
フエノールAエポキシエラストマー1重量部とで
混合した。 実施例2の純粋な樹脂を、99℃(210〓)の温
度で1時間、次に177℃(350〓)で2時間、更に
246℃(475〓)で16時間、硬化した。99℃(210
〓)で樹脂をゲル化するには、わずか30分で十分
であつた。このサンプルは、低温でゲル化し、そ
の際、亀裂は生じなかつた。 実施例 3 実施例1のビスイミド混合物の82重量部を、
80DVBの15重量部、ヒドロキノン1重量部、並
びに実施例2の各エラストマー1重量部と混合
し、実施例2のように硬化した。サンプルは低温
でゲル化し、亀裂は全く生じなかつた。 実施例 4 実施例1のビスイミドの混合物の80重量部を、
55%DVBの15重量部、ヒドロキノンの1重量
部、並びにVAMAC(デユポンアクリレートエス
テルエラストマー)の5重量部と混合し、実施例
2と同様な方法で硬化して、微小亀裂を生じない
硬質の生成物をつくつた。 実施例 5 実施例2の方法を、樹脂にTAICの4重量部を
添加しながら、繰り返して、低温における粘着性
を改良し、高温におけるものと同程度の効果を達
成した。 硬化したサンプルを試験した結果は、次表の通
りであつた。
次式により示しうる。 式中、Yは、炭素−炭素2重結合を持ち、2個
乃至6個の炭素原子を有する2価の基を示す。Z
は、少くとも2個、普通は20個以下の炭素原子を
有する2価の基を示し、脂肪族基、環式脂肪族
基、芳香族基、若しくは複素環式基であるのがよ
い。Yは、マレイン酸、シトラコン酸、テトラヒ
ドロフタール酸及びその類似物のような酸、若し
くはそれらの無水物から選択するのがよい。 使用される代表的なN・N′−ビスイミドは、
エチレンジアミン、ヘキサメチレン ジアミン、
フエニレンジアミン、トリメチル−ヘキサメチレ
ン ジアミン、メチレン ジアニリン、トルエン
ジアミン、4・4′−ジフエニルメタン ジアミ
ン、3・3′−ジフエニルスルフオン ジアミン、
4・4′−ジシクロヘキサンメタン ジアミン、メ
タキシリレン ジアミン、若しくは4・4′−ジフ
エニルシクロヘキサン ジアミンのN・N′−ビ
ス−マレイミド、及びそれらの混合物である。他
のN・N−ビス−マレイミド及びそれらの調製法
は、米国特許第3562223号、第3627780号、及び第
3839258号明細書に開示され、その内容は、本明
細書中にも組み入れられている。 芳香族アミンのイミドよりなる樹脂は、高温で
良好な安定性を示すので、芳香族アミンよりN−
N′不飽和ビスイミドをつくるのがよい。 しかし、芳香族アミンのビスイミドは、融点が
高いため、適当な温度において、組成物やプリプ
レグをつくるのが困難である。そこで、75%から
95%の芳香族ビスイミドとともに、低温で融解す
る共融混合物を形成することが知られている低温
融解脂肪族ビスイミドを用いるのが好ましい。好
ましいビスイミド混合物は、メチレンジアニリン
(MDA)のビスイミドを50重量%から80重量%、
トルエンジアミン(TDA)のビスイミドを5重
量%から30重量%、並びにトリメチルヘキサメチ
レンジアミン(THDA)のビスイミドを5重量
%から25重量%含んでいるとよい。 例えば、メチレンジアニリンのビスマレイミド
は、148℃から152℃で融解し、トルエンジアミン
のビスマレイミドは、161℃から163℃、またトリ
メチル−ヘキサメチレンジアミンのビスマレイミ
ドは、約121℃で融解する。また64%のMDA、21
%のTDA、及び15%のTHDAを含むビスマレイ
ミドの混合物は、70℃から125℃で融解する。 実施例は次の通りである。 実施例 1 メチレンジアニリン64%、トリメチルヘキサメ
チレンジアミン15%並びにトルエンジアミン21%
よりなるビスマレイミド混合物の84重量部と、55
%ジビニルベンゼンの15重量部と、ヒドロキノン
の1重量部とを混合した。この組成物を、99℃
(210〓)の温度で30分でゲル化した。ジビニルベ
ンゼンを含まないビスマレイミドをゲル化するに
は、190℃の温度で、60分間要した。 実施例 2 実施例1で使用したビスイミドの混合物82重量
部を、55%ジビニルベンゼン15重量部と、分子量
が20000であるポリエーテルスルフオンエラスト
マー1重量部と、分子量が80000である線状ビス
フエノールAエポキシエラストマー1重量部とで
混合した。 実施例2の純粋な樹脂を、99℃(210〓)の温
度で1時間、次に177℃(350〓)で2時間、更に
246℃(475〓)で16時間、硬化した。99℃(210
〓)で樹脂をゲル化するには、わずか30分で十分
であつた。このサンプルは、低温でゲル化し、そ
の際、亀裂は生じなかつた。 実施例 3 実施例1のビスイミド混合物の82重量部を、
80DVBの15重量部、ヒドロキノン1重量部、並
びに実施例2の各エラストマー1重量部と混合
し、実施例2のように硬化した。サンプルは低温
でゲル化し、亀裂は全く生じなかつた。 実施例 4 実施例1のビスイミドの混合物の80重量部を、
55%DVBの15重量部、ヒドロキノンの1重量
部、並びにVAMAC(デユポンアクリレートエス
テルエラストマー)の5重量部と混合し、実施例
2と同様な方法で硬化して、微小亀裂を生じない
硬質の生成物をつくつた。 実施例 5 実施例2の方法を、樹脂にTAICの4重量部を
添加しながら、繰り返して、低温における粘着性
を改良し、高温におけるものと同程度の効果を達
成した。 硬化したサンプルを試験した結果は、次表の通
りであつた。
【表】
【表】
収縮率 小
実施例 6 この樹脂を、無方向性高モジユラス長尺グラフ
アイト繊維上で熱溶融して、含浸した実施例5の
未硬化組成物の固体樹脂を36±3%含むプリプレ
グテープを調製した。この5ミル(2.54×10-3
cm)の厚さのテープよりなる16個のかたまりを、
薄板同士の間に置き、次に通孔オートクレーブの
中で、約7Kg/cm2(100psi)、177℃(350〓)で
4時間硬化し、低圧下で66℃(150〓)に冷却
し、次に、246℃(475〓)で4時間、更に288℃
(550〓)で1時間、制御せずに硬化した。硬化し
たテープ組成物の機械的性質及び物理的性質は、
次の通りである。
実施例 6 この樹脂を、無方向性高モジユラス長尺グラフ
アイト繊維上で熱溶融して、含浸した実施例5の
未硬化組成物の固体樹脂を36±3%含むプリプレ
グテープを調製した。この5ミル(2.54×10-3
cm)の厚さのテープよりなる16個のかたまりを、
薄板同士の間に置き、次に通孔オートクレーブの
中で、約7Kg/cm2(100psi)、177℃(350〓)で
4時間硬化し、低圧下で66℃(150〓)に冷却
し、次に、246℃(475〓)で4時間、更に288℃
(550〓)で1時間、制御せずに硬化した。硬化し
たテープ組成物の機械的性質及び物理的性質は、
次の通りである。
【表】
【表】
実施例 7
無方向性のT−300.6K高モジユラスプリプレ
グテープを、実施例5の未硬化樹脂を28±3%含
むように調製し、展開し、実施例6の方法と同様
にして調製した。機械的性質並びに物理的性質
は、次表の通りである。
グテープを、実施例5の未硬化樹脂を28±3%含
むように調製し、展開し、実施例6の方法と同様
にして調製した。機械的性質並びに物理的性質
は、次表の通りである。
【表】
【表】
この樹脂は、適度の粘着性を有し、敏速に繊維
を湿らせるので、硬化する間に、通常はオートク
レーブから流さなくてはならない過剰の樹脂を必
要とすることなしに、樹脂から組成物を合成する
ことが出来る。そのため、吸収布を加えたり、凹
んだ樹脂を除去したり、追加の作業をする必要性
がなくなるので、重要な利点である。 耐湿性は、類似のサンプルを1週間毎に2回除
去し、177℃(350〓)の油に1分間、浸すことに
より、加熱した時、実施例7の組成物の(0/±
45/0)s コントロールサンプルの重量変化
と、同一の環境に5週間置いた時の百分率重量変
化により定められる。この油は、MEKを使用す
る見本から取られる。 図面について説明すると、2種類のグループの
サンプル間の百分率重量変化は0.125%を越えな
い。油分を取られたサンプルの5週間後の百分率
重量変化から、5週間後のコントロールサンプル
の百分率重量変化を差し引く。このサンプルは、
試験期間の間に、微小な亀裂も応力亀裂も生じな
かつた。 以上は、本発明の好適な実施例について述べた
ものであり、本発明は、次の請求の範囲に定義し
た本発明の範囲を逸脱しない限り、幾多の代用、
修正及び変更が許されることは云うまでもない。
を湿らせるので、硬化する間に、通常はオートク
レーブから流さなくてはならない過剰の樹脂を必
要とすることなしに、樹脂から組成物を合成する
ことが出来る。そのため、吸収布を加えたり、凹
んだ樹脂を除去したり、追加の作業をする必要性
がなくなるので、重要な利点である。 耐湿性は、類似のサンプルを1週間毎に2回除
去し、177℃(350〓)の油に1分間、浸すことに
より、加熱した時、実施例7の組成物の(0/±
45/0)s コントロールサンプルの重量変化
と、同一の環境に5週間置いた時の百分率重量変
化により定められる。この油は、MEKを使用す
る見本から取られる。 図面について説明すると、2種類のグループの
サンプル間の百分率重量変化は0.125%を越えな
い。油分を取られたサンプルの5週間後の百分率
重量変化から、5週間後のコントロールサンプル
の百分率重量変化を差し引く。このサンプルは、
試験期間の間に、微小な亀裂も応力亀裂も生じな
かつた。 以上は、本発明の好適な実施例について述べた
ものであり、本発明は、次の請求の範囲に定義し
た本発明の範囲を逸脱しない限り、幾多の代用、
修正及び変更が許されることは云うまでもない。
Applications Claiming Priority (1)
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