JPS63172736A - ポリイミド用末端封止剤 - Google Patents
ポリイミド用末端封止剤Info
- Publication number
- JPS63172736A JPS63172736A JP403787A JP403787A JPS63172736A JP S63172736 A JPS63172736 A JP S63172736A JP 403787 A JP403787 A JP 403787A JP 403787 A JP403787 A JP 403787A JP S63172736 A JPS63172736 A JP S63172736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyimide
- formula
- varnish
- terminating agent
- tables
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002966 varnish Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 7
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 title claims description 5
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000000000 tetracarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- NIDNOXCRFUCAKQ-UHFFFAOYSA-N bicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical class C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2C(O)=O NIDNOXCRFUCAKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- KNDQHSIWLOJIGP-UMRXKNAASA-N (3ar,4s,7r,7as)-rel-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methanoisobenzofuran-1,3-dione Chemical compound O=C1OC(=O)[C@@H]2[C@H]1[C@]1([H])C=C[C@@]2([H])C1 KNDQHSIWLOJIGP-UMRXKNAASA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 abstract description 2
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 abstract description 2
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 abstract description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N n-phenylnitramide Chemical compound [O-][N+](=O)NC1=CC=CC=C1 VBEGHXKAFSLLGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N methyl cyanide Natural products CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 4
- -1 nadic acid monomethyl ester Chemical class 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 2
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N cyclopentadiene Chemical compound C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- LFVLUOAHQIVABZ-UHFFFAOYSA-N Iodofenphos Chemical compound COP(=S)(OC)OC1=CC(Cl)=C(I)C=C1Cl LFVLUOAHQIVABZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013006 addition curing Methods 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N methyl 2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-[2-[(2-acetyloxyphenyl)methyl-(2-methoxy-2-oxoethyl)amino]ethyl]amino]acetate Chemical compound C=1C=CC=C(OC(C)=O)C=1CN(CC(=O)OC)CCN(CC(=O)OC)CC1=CC=CC=C1OC(C)=O OJURWUUOVGOHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000006798 ring closing metathesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- 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
- C08G73/1003—Preparatory processes
- C08G73/1007—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines
- C08G73/101—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines containing chain terminating or branching agents
- C08G73/1017—Preparatory processes from tetracarboxylic acids or derivatives and diamines containing chain terminating or branching agents in the form of (mono)amine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Indole Compounds (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[産業上の利用分野1
本発明は、保存安定性の優れたPMR型ポリイミドに関
するものである。さらに詳しくは、ワニスの保存安定性
が良好でかつ繊維強化複合材料のa械的物性が高い7ト
リツクス樹脂として好適なP M R型ポリイミドに関
するものである。 [従来の技術] 縮合重合型ポリイミドは重合度を増すにつれてする方法
で用いられてきた。しかし、この方法では成形の際に閉
環に伴って発生する縮合水や、高沸点溶媒の除去が困難
であり、そのためこれらの揮発分が成形品に残り、ボイ
ドが生成して物性が低下するなどの問題点があった。そ
こでこの問題を解決するために付加硬化型ポリイミドが
開発された。イ41加硬化撃ポリイミドは、分子311
500程度のオリゴマで末端に付加反応性のナジック酸
を有するものであり、アミド酸プレポリマを経てポリイ
ミドポリマとなり、次いで末端のナジック酸の開環付加
反応により架橋する熱硬化性樹脂である。しかし、f・
j加硬化型ポリイミドもNMP、D M l”等のρi
沸点溶媒にしか溶解しないという問題点を有していた。 そこで、溶解性を向上させる研究が進められた結果、無
水カルボン酸型のモノマをアルコールでエステル化し、
アルコールを溶媒として使用するP M R型ポリイミ
ド(1n−situPoly■erizatio1+
of Monomeric Reactants)が米
国ティーアールダブリュー °システムズ(TRW9
y s L e 1118 )社で開発された
するものである。さらに詳しくは、ワニスの保存安定性
が良好でかつ繊維強化複合材料のa械的物性が高い7ト
リツクス樹脂として好適なP M R型ポリイミドに関
するものである。 [従来の技術] 縮合重合型ポリイミドは重合度を増すにつれてする方法
で用いられてきた。しかし、この方法では成形の際に閉
環に伴って発生する縮合水や、高沸点溶媒の除去が困難
であり、そのためこれらの揮発分が成形品に残り、ボイ
ドが生成して物性が低下するなどの問題点があった。そ
こでこの問題を解決するために付加硬化型ポリイミドが
開発された。イ41加硬化撃ポリイミドは、分子311
500程度のオリゴマで末端に付加反応性のナジック酸
を有するものであり、アミド酸プレポリマを経てポリイ
ミドポリマとなり、次いで末端のナジック酸の開環付加
反応により架橋する熱硬化性樹脂である。しかし、f・
j加硬化型ポリイミドもNMP、D M l”等のρi
沸点溶媒にしか溶解しないという問題点を有していた。 そこで、溶解性を向上させる研究が進められた結果、無
水カルボン酸型のモノマをアルコールでエステル化し、
アルコールを溶媒として使用するP M R型ポリイミ
ド(1n−situPoly■erizatio1+
of Monomeric Reactants)が米
国ティーアールダブリュー °システムズ(TRW9
y s L e 1118 )社で開発された
【ケヤー
ナルオ7″77@て3,3°4.4°−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸ジメチルエステル(BTDE) 、ナ
ジック酸モノメチルエステル(NE)および4.4′−
ジアミノジフェニルメタン(DDM)を直接メタノール
に溶解してワニスを調製し、このワニスを用いて湿式法
にてプリプレグを製造している。しかしながら、NEは
BTDEのような芳香族のテトラカルボン酸ジエステル
と比べるとDDMのようなジアミンとの反応性が高くそ
のためワニスの保存中にNEと1)DMとの反応が優先
的に進行し、低分子量のビスナジイミド(BNI)が生
成するという問題点をイf していた 【ニーシーニス
オーカ9ニック コーチインク9ス アンビア°ラス
チフクス (AC3Organic Coating
s and Plastics)。 40、(1979)、935 ; シゝヤーナル
オフ9 ア7°ライビ tI0リン−サイエンス (J
、Appl、Polym、Sci、)、27.(198
2)、4295]、 このように、調製した樹脂溶液
中のモノマ組成が保存中に変化するため、品質の安定し
たプリプレグを製造することが苦しく困難であった。 BNIが多量に生成すると残された七ツマが高分子量の
オリゴマを形成するため樹脂全体の分子下など耐熱性に
も悪影響を及ぼしていたけショナルブンヘ0 シンネ0
シ吻ム (National SAMPE 53v
posiu11)、26゜(1981) 、89J。 【発明が解決しようとする問題点] そこで本発明者らは上記欠点のない保存安定性に優れた
I” M R型ポリイミドワニスについて鋭意倹Hした
結果、次の発明に到達したのである。 [問題を解決するための手段] 本発明はnII記特許請求範囲の欄に記載のとおりの構
成を有する。すなわち本発明のポリイミド用末端封止剤
は特許請求範囲の欄に記載のとおり式[1」で表わされ
るナシイミド構造を有することを特徴とする特 本発明によるポリイミド用末端封止剤はPMR型以外に
も使用できることは当然であるが、以下に述べるように
PMR型の場合゛に本発明の効果が最も大きい。 従来のナジック酸型末端封止剤であるナジック酸モノア
ルキルエステル(NE)が保存中にBNに対してNEが
指環族ジカルボン酸モノアルキルエステルであるという
化学構造上の違いを有することに根本的な原因があった
。芳香族ジカルボン酸モノアルキルエステルと芳香族ア
ミンとの反応が100@C以上で始るのに対して脂環族
ジカルボン酸モノアルキルエステルは反応性が高いため
室温でも芳香族アミンとの反応が容易に進行する。 したがって、この問題を解決するためには末端封止剤の
反応性を低下させ、PMR型ポリイミドの主鎖を構成す
る他のモノマと同等の反応性にする必要がある。 そこで本発明者らは反応性のコントロールされた末端封
止剤について鋭意検討を行った結果、式[11に示され
るような芳香族アミンを反応部分にもつナシイミド型末
端封止剤がこの要求を満たすものであることを見出した
。すなわち末端封止剤の反応性部分として反応性の高い
指環族ジカルボン酸モノエステルを使用するのに代えて
芳香族アミンを導入することにより、他の七ツマと同等
ベンゼンを合成し、次いでこれを塩化第一スズを用いて
還元する(1)の反応式に示す方法で合成できる。 この池にもあらかじめマレイミドニトロベンゼンを合成
したのちシクロペンタジェンを付加させてnf&にニト
ロ基を還元する(2)の反応式に示す方法などもあるた
め、合成法は(1)に限定されるものではない。 次に前記特許17求範囲の(2)の欄に記載のPMR型
ポリイミドワニスは、式[1]で表わされ得られるポリ
イミドオリゴマは、オリゴマ化したときの経返し単位数
を!lとすると、ジアミン:テトラカルボン酸ジアルキ
ルエステル:末端封止剤のモル比が、+−二 (n+1
):2になるように調整することによって、任意の平均
分子量を持たせることができる。 また1本発明によるP M R型ポリイミドワニスでは
、シフ′ミン型モノマとテトラカルボン酸ジアルキルエ
ステル型モノマの化学構造やオリゴマ化したときの平均
分子量をコントロールすることによって、耐熱性や物性
、成形性等の異なる樹脂が得られる。 P M I? aツボリイミドワニスからfi蚕られる
樹脂はオリゴマ化したときのの平均分子量が大きくなる
ほど機械的1.V性は向上するが、宵・1熱性や成形性
が低下する。そのため、オリゴマ化したときのの平均繰
返しりt位薮口は0〜10の範囲が適しており特にnM
o、4〜2の範囲が耐熱性、成形性、物性の点でバラン
スがとれておりP M R型ポリイミドワニスとして好
適である。 これを硬化して得られる樹脂は優れた耐熱性と機械的特
性を有するため、繊維強化複合材料用マトリックスIn
Bliとして優れて°いる。このほか、接着剤や成形
材f’)としても好適である。 本発明によるI】M R型ポリイミドワニスを繊維強化
複合材料として用いる場合には、強化繊維として炭素w
4維を用いる場合、とくに高強度の炭素繊維の場合に最
も優れた効果が得られる。このほか強化41組としては
炭素繊維の池にガラス繊維なども使用でさるし、また種
類の異なった繊維を混合便用してもさしつかえない、繊
維の形態も長媚剃1、織1勿、編物、マット、カットフ
ァイバーなど1ii1れの形態であってもさしつかえな
い。 〔実施例〕 以下の′A施例によって本発明をさらに詳細に説明する
。 実施例1 1−アミノ−4−ナシイミドベンゼンの合成a、 1
−ニトロ−4−ナシイミドベンゼンl−アミノ−4−ニ
トロベンゼン138gをジメチルアセトアミド500m
1に溶解し、これに164gのナジック酸無水物を50
0m1のジメチルアセトアミドに溶湯で放置した。水に
投入し、オレンジ色の沈殿物を濾過し水で洗い真空乾燥
した。 収量236g(83K) 元素分析結果(計算値) C;63.98(63,38) )に4.11(4,
23) N;10.02(9,86)b、 1−ア
ミノ−4−ナシイミドベンゼン1−二!・ロー4−リー
ジイミドベンゼン200gをアセトニトリル を加えて60°Cで2時間反応させた. 室温まで冷却
後、反応溶液を水に投入し炭酸ナトリウムで中和した.
沈殿物を濾過し、真空乾燥後、アセトニトリルでソック
スレー抽出した.7′セトニトリルを減圧留去し、白色
の固体を得た。 収i 130g(752) 元素分析結果(計算値) C;70.32(70.87) H;5.68(5.
51) N;1G.8?(11.02)実施(i42 3、3’,4,4°−ベンゾフェノンテ)・ラカルボン
酸4゛ージアミノジフェニルメタン(DDM)を溶解さ
せた.この時、ANB : BTDE : DDMのモ
ル比は2:3:2になるよう添加した.この溶液から過
剰のエタノールを減圧留去してPMR型ポリイミドフェ
ワニ76な。 このワニスを20°Cで保存しながら経時的に高速液体
クロマトグラフィー分析を行ったところ、60日、経過
した後もその成分に全く変化はなく保存安定性は良好で
あった。 20°Cで60日保存したワニスと東し株式会社製′°
トレカ” ’I’ 4 0 Uを用いてホットメルト法
でプリプレグを作成した.得られたプリプレグの樹11
合有星は39.6%であった.そこで得られたプリプレ
グを長さ3 0 c m、ril 2 0 c tnに
切断し、これを積層してオートクレーブ中で160℃で
14 J/ci2に加圧したのち290°Cまで昇温し
、2時間保持した1&室温まで冷却してからオートクレ
ーブから成形品を取り出した.得られた成形品を3 1
(i ’Cで6時間アフターキュアーして成形品を1
7#た.l:)られた成形品中の炭素a維の体17iさ
有量は60.2%で、LJSC法で測定したガラス転移
温度は332°Cで良好な耐熱性を有していること1
3 、8 t/em2で優れた機械特性を有していた。 比較例 末端封止剤としてナジック酸毫ツメチルエステル(N
E)を使用し、NE : B’rDE : DDMのモ
ル比を2:2:3にした以外は実施例2と同様の方法で
I) M l !!2ポリイミドワニスを調製した。 このワニスを20°c−C−tz存しながら経時的に高
速液体クロマトグラフィー分析を行ったところ、60日
、経過した後には13%のビスナジイミドが生成してお
りワニスの組成が変化していた。このワニスを用いて実
施例2と同様の方法でプリプレグを作成し、成形して複
合材料の曲げ特性の測定を11つなところ曲げ強度16
2 kg/mm2、曲げ弾性率13.6 t/mm”で
あり低い物性を示した。
ナルオ7″77@て3,3°4.4°−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸ジメチルエステル(BTDE) 、ナ
ジック酸モノメチルエステル(NE)および4.4′−
ジアミノジフェニルメタン(DDM)を直接メタノール
に溶解してワニスを調製し、このワニスを用いて湿式法
にてプリプレグを製造している。しかしながら、NEは
BTDEのような芳香族のテトラカルボン酸ジエステル
と比べるとDDMのようなジアミンとの反応性が高くそ
のためワニスの保存中にNEと1)DMとの反応が優先
的に進行し、低分子量のビスナジイミド(BNI)が生
成するという問題点をイf していた 【ニーシーニス
オーカ9ニック コーチインク9ス アンビア°ラス
チフクス (AC3Organic Coating
s and Plastics)。 40、(1979)、935 ; シゝヤーナル
オフ9 ア7°ライビ tI0リン−サイエンス (J
、Appl、Polym、Sci、)、27.(198
2)、4295]、 このように、調製した樹脂溶液
中のモノマ組成が保存中に変化するため、品質の安定し
たプリプレグを製造することが苦しく困難であった。 BNIが多量に生成すると残された七ツマが高分子量の
オリゴマを形成するため樹脂全体の分子下など耐熱性に
も悪影響を及ぼしていたけショナルブンヘ0 シンネ0
シ吻ム (National SAMPE 53v
posiu11)、26゜(1981) 、89J。 【発明が解決しようとする問題点] そこで本発明者らは上記欠点のない保存安定性に優れた
I” M R型ポリイミドワニスについて鋭意倹Hした
結果、次の発明に到達したのである。 [問題を解決するための手段] 本発明はnII記特許請求範囲の欄に記載のとおりの構
成を有する。すなわち本発明のポリイミド用末端封止剤
は特許請求範囲の欄に記載のとおり式[1」で表わされ
るナシイミド構造を有することを特徴とする特 本発明によるポリイミド用末端封止剤はPMR型以外に
も使用できることは当然であるが、以下に述べるように
PMR型の場合゛に本発明の効果が最も大きい。 従来のナジック酸型末端封止剤であるナジック酸モノア
ルキルエステル(NE)が保存中にBNに対してNEが
指環族ジカルボン酸モノアルキルエステルであるという
化学構造上の違いを有することに根本的な原因があった
。芳香族ジカルボン酸モノアルキルエステルと芳香族ア
ミンとの反応が100@C以上で始るのに対して脂環族
ジカルボン酸モノアルキルエステルは反応性が高いため
室温でも芳香族アミンとの反応が容易に進行する。 したがって、この問題を解決するためには末端封止剤の
反応性を低下させ、PMR型ポリイミドの主鎖を構成す
る他のモノマと同等の反応性にする必要がある。 そこで本発明者らは反応性のコントロールされた末端封
止剤について鋭意検討を行った結果、式[11に示され
るような芳香族アミンを反応部分にもつナシイミド型末
端封止剤がこの要求を満たすものであることを見出した
。すなわち末端封止剤の反応性部分として反応性の高い
指環族ジカルボン酸モノエステルを使用するのに代えて
芳香族アミンを導入することにより、他の七ツマと同等
ベンゼンを合成し、次いでこれを塩化第一スズを用いて
還元する(1)の反応式に示す方法で合成できる。 この池にもあらかじめマレイミドニトロベンゼンを合成
したのちシクロペンタジェンを付加させてnf&にニト
ロ基を還元する(2)の反応式に示す方法などもあるた
め、合成法は(1)に限定されるものではない。 次に前記特許17求範囲の(2)の欄に記載のPMR型
ポリイミドワニスは、式[1]で表わされ得られるポリ
イミドオリゴマは、オリゴマ化したときの経返し単位数
を!lとすると、ジアミン:テトラカルボン酸ジアルキ
ルエステル:末端封止剤のモル比が、+−二 (n+1
):2になるように調整することによって、任意の平均
分子量を持たせることができる。 また1本発明によるP M R型ポリイミドワニスでは
、シフ′ミン型モノマとテトラカルボン酸ジアルキルエ
ステル型モノマの化学構造やオリゴマ化したときの平均
分子量をコントロールすることによって、耐熱性や物性
、成形性等の異なる樹脂が得られる。 P M I? aツボリイミドワニスからfi蚕られる
樹脂はオリゴマ化したときのの平均分子量が大きくなる
ほど機械的1.V性は向上するが、宵・1熱性や成形性
が低下する。そのため、オリゴマ化したときのの平均繰
返しりt位薮口は0〜10の範囲が適しており特にnM
o、4〜2の範囲が耐熱性、成形性、物性の点でバラン
スがとれておりP M R型ポリイミドワニスとして好
適である。 これを硬化して得られる樹脂は優れた耐熱性と機械的特
性を有するため、繊維強化複合材料用マトリックスIn
Bliとして優れて°いる。このほか、接着剤や成形
材f’)としても好適である。 本発明によるI】M R型ポリイミドワニスを繊維強化
複合材料として用いる場合には、強化繊維として炭素w
4維を用いる場合、とくに高強度の炭素繊維の場合に最
も優れた効果が得られる。このほか強化41組としては
炭素繊維の池にガラス繊維なども使用でさるし、また種
類の異なった繊維を混合便用してもさしつかえない、繊
維の形態も長媚剃1、織1勿、編物、マット、カットフ
ァイバーなど1ii1れの形態であってもさしつかえな
い。 〔実施例〕 以下の′A施例によって本発明をさらに詳細に説明する
。 実施例1 1−アミノ−4−ナシイミドベンゼンの合成a、 1
−ニトロ−4−ナシイミドベンゼンl−アミノ−4−ニ
トロベンゼン138gをジメチルアセトアミド500m
1に溶解し、これに164gのナジック酸無水物を50
0m1のジメチルアセトアミドに溶湯で放置した。水に
投入し、オレンジ色の沈殿物を濾過し水で洗い真空乾燥
した。 収量236g(83K) 元素分析結果(計算値) C;63.98(63,38) )に4.11(4,
23) N;10.02(9,86)b、 1−ア
ミノ−4−ナシイミドベンゼン1−二!・ロー4−リー
ジイミドベンゼン200gをアセトニトリル を加えて60°Cで2時間反応させた. 室温まで冷却
後、反応溶液を水に投入し炭酸ナトリウムで中和した.
沈殿物を濾過し、真空乾燥後、アセトニトリルでソック
スレー抽出した.7′セトニトリルを減圧留去し、白色
の固体を得た。 収i 130g(752) 元素分析結果(計算値) C;70.32(70.87) H;5.68(5.
51) N;1G.8?(11.02)実施(i42 3、3’,4,4°−ベンゾフェノンテ)・ラカルボン
酸4゛ージアミノジフェニルメタン(DDM)を溶解さ
せた.この時、ANB : BTDE : DDMのモ
ル比は2:3:2になるよう添加した.この溶液から過
剰のエタノールを減圧留去してPMR型ポリイミドフェ
ワニ76な。 このワニスを20°Cで保存しながら経時的に高速液体
クロマトグラフィー分析を行ったところ、60日、経過
した後もその成分に全く変化はなく保存安定性は良好で
あった。 20°Cで60日保存したワニスと東し株式会社製′°
トレカ” ’I’ 4 0 Uを用いてホットメルト法
でプリプレグを作成した.得られたプリプレグの樹11
合有星は39.6%であった.そこで得られたプリプレ
グを長さ3 0 c m、ril 2 0 c tnに
切断し、これを積層してオートクレーブ中で160℃で
14 J/ci2に加圧したのち290°Cまで昇温し
、2時間保持した1&室温まで冷却してからオートクレ
ーブから成形品を取り出した.得られた成形品を3 1
(i ’Cで6時間アフターキュアーして成形品を1
7#た.l:)られた成形品中の炭素a維の体17iさ
有量は60.2%で、LJSC法で測定したガラス転移
温度は332°Cで良好な耐熱性を有していること1
3 、8 t/em2で優れた機械特性を有していた。 比較例 末端封止剤としてナジック酸毫ツメチルエステル(N
E)を使用し、NE : B’rDE : DDMのモ
ル比を2:2:3にした以外は実施例2と同様の方法で
I) M l !!2ポリイミドワニスを調製した。 このワニスを20°c−C−tz存しながら経時的に高
速液体クロマトグラフィー分析を行ったところ、60日
、経過した後には13%のビスナジイミドが生成してお
りワニスの組成が変化していた。このワニスを用いて実
施例2と同様の方法でプリプレグを作成し、成形して複
合材料の曲げ特性の測定を11つなところ曲げ強度16
2 kg/mm2、曲げ弾性率13.6 t/mm”で
あり低い物性を示した。
Claims (3)
- (1)式[1]で表わされるポリイミド用末端封止剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼[1]
- (2)式[1]で表わされる末端封止剤および一般式[
2]で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステルお
よび一般式[3]で表されるジアミンからなるPMR型
ポリイミドワニス。 ▲数式、化学式、表等があります▼[1] ▲数式、化学式、表等があります▼[2] ▲数式、化学式、表等があります▼[3] R_1:nil、CH_2、O、CO、SO_2、S、
C(CH_3)_2R_2:nil、CH_2、O、C
O、SO_2、S、C(CH_3)_2X:炭素数1〜
4のアルキル基 - (3)式[1]で表わされる末端封止剤および一般式[
2]で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステルお
よび一般式[3]で表されるジアミンからなるPMR型
ポリイミドを含浸させたことを特徴とする繊維強化複合
材料用中間素材。 ▲数式、化学式、表等があります▼[1] ▲数式、化学式、表等があります▼[2] ▲数式、化学式、表等があります▼[3] R_1:nil、CH_2、O、CO、SO_2、S、
C(CH_3)_2R_2:nil、CH_2、O、C
O、SO_2、S、C(CH_3)_2X:炭素数1〜
4のアルキル基
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP403787A JPS63172736A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | ポリイミド用末端封止剤 |
PCT/JP1988/000027 WO1993013156A1 (en) | 1987-01-13 | 1988-01-13 | Terminal blocking agents for polyimide, polyimide varnish, and intermediate material for fiber-reinforced composite material prepared therefrom |
US07/247,445 US4973662A (en) | 1987-01-13 | 1988-01-13 | Endcapping agent for polyimide, polyimide varnish, and intermediate material for fiber-reinforced composite material comprising same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP403787A JPS63172736A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | ポリイミド用末端封止剤 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23573691A Division JPH0692492B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 繊維強化複合材料用プリプレグ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63172736A true JPS63172736A (ja) | 1988-07-16 |
JPH0547565B2 JPH0547565B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=11573762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP403787A Granted JPS63172736A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | ポリイミド用末端封止剤 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63172736A (ja) |
WO (1) | WO1993013156A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0453700A2 (en) * | 1990-04-26 | 1991-10-30 | Rohr Industries, Inc. | Process for the preparation of polyimide prepolymers |
EP0555597A1 (en) * | 1991-02-11 | 1993-08-18 | UNITED STATES GOVERNMENT, as represented by THE NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION | Low toxicity high temperature pmr polyimides |
US5338827A (en) * | 1990-01-30 | 1994-08-16 | Trw Inc. | Polyimide resins useful at high temperatures |
US5432001A (en) * | 1990-01-30 | 1995-07-11 | Trw Inc. | Concentrated prepolymer composition useful for forming polyimide articles |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014159551A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-09-04 | Jnc Corp | 熱硬化性組成物、硬化膜および電子部品 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3652500A (en) * | 1969-08-21 | 1972-03-28 | Gen Electric | Process for producing polyamide coating materials by endcapping |
JPS61130341A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ポリアミツク酸溶液の調整方法 |
JPH06229584A (ja) * | 1993-02-08 | 1994-08-16 | Shimizu Corp | 空調装置 |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP403787A patent/JPS63172736A/ja active Granted
-
1988
- 1988-01-13 WO PCT/JP1988/000027 patent/WO1993013156A1/ja unknown
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5338827A (en) * | 1990-01-30 | 1994-08-16 | Trw Inc. | Polyimide resins useful at high temperatures |
US5432001A (en) * | 1990-01-30 | 1995-07-11 | Trw Inc. | Concentrated prepolymer composition useful for forming polyimide articles |
US5461138A (en) * | 1990-01-30 | 1995-10-24 | Trw Inc. | Prepolymer composition for polyimides and method of forming same |
US5461137A (en) * | 1990-01-30 | 1995-10-24 | Trw Inc. | Concentration prepolymer composition useful for forming polymides articles |
EP0453700A2 (en) * | 1990-04-26 | 1991-10-30 | Rohr Industries, Inc. | Process for the preparation of polyimide prepolymers |
EP0555597A1 (en) * | 1991-02-11 | 1993-08-18 | UNITED STATES GOVERNMENT, as represented by THE NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION | Low toxicity high temperature pmr polyimides |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1993013156A1 (en) | 1993-07-08 |
JPH0547565B2 (ja) | 1993-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0618935B1 (en) | Polyimide resins useful at high temperatures | |
US4691025A (en) | Bismaleimides and prepreg resins therefrom | |
US4853449A (en) | Bismaleimide formulations containing olefinic ether modifiers | |
JP2004509190A5 (ja) | ||
JP2675680B2 (ja) | 付加反応により調製されたポリイミド樹脂 | |
KR102070942B1 (ko) | 폴리이미드계 공중합체 및 이를 포함하는 폴리이미드계 필름 | |
KR20180050213A (ko) | 중합성 조성물 | |
US4973662A (en) | Endcapping agent for polyimide, polyimide varnish, and intermediate material for fiber-reinforced composite material comprising same | |
US4745197A (en) | Flexible bismaleimides | |
US5173561A (en) | Heat resistant polyimide-benzoxazole polymers and composites thereof | |
KR102060190B1 (ko) | 폴리이미드계 랜덤 공중합체 및 이를 포함하는 폴리이미드계 필름 | |
EP2018401B1 (en) | Compositions comprising biscitraconimide, bisitaconimide, and/or citraconimido-itaconimide | |
JPS63172736A (ja) | ポリイミド用末端封止剤 | |
JPH059236A (ja) | ビスマレインイミドの共反応物としてのテトラアリルエステル | |
US7605223B1 (en) | Low melt viscosity imide oligomers and polyimides therefrom | |
US20210340344A1 (en) | Novel Amide Acid Oligomer Process For Molding Polyimide Composites | |
JPS6375034A (ja) | 付加硬化型可溶性イミドオリゴマ及びそれを用いた繊維強化複合材料用中間素材 | |
JPH0832765B2 (ja) | エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、その硬化物および複合材料 | |
JPS63170358A (ja) | アリル−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプテ−5−エン−2,3−ジカルボン酸の(ポリ)オキサアルキレン−α,ω−ビスイミド化合物、その製法及び該化合物を含有する硬化性混合物 | |
JPH0692492B2 (ja) | 繊維強化複合材料用プリプレグ | |
CN101443368B (zh) | 含有双柠康酰亚胺、双衣康酰亚胺和/或柠康酰亚氨基衣康酰亚胺的组合物 | |
JPS63120731A (ja) | 芳香族ポリエ−テルケトン樹脂 | |
EP0494756B1 (en) | Aromatic polyamide oligomers | |
HERGENROTHER | High temperature polymers from thermally curable oligomers | |
JP3494710B2 (ja) | 熱硬化性ポリイミド樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |