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公開番号2025070796
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181346
出願日2023-10-20
発明の名称熱硬化性樹脂およびその利用
出願人株式会社カネカ
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類C08G 14/073 20060101AFI20250424BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】硬化成形体に優れた熱的物性を持たせることができる熱硬化性樹脂を実現する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る熱硬化性樹脂は、フェノール化合物(A)由来の3価の芳香族基と、芳香族ジアミン化合物(B)由来の2価の芳香族基とを含み、特定の昇温速度および窒素気流下で、最高温度1000℃に到達した時点でのX線光電子分光法によって測定した炭素含有率が、炭素、窒素、および酸素の含有量の総和を100重量%として、85重量%以上である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
一般式（Ｉ）で示される、ベンゾオキサジン環構造を主鎖中に有する熱硬化性樹脂であって、
前記樹脂または当該樹脂の硬化物は５℃／ｍｉｎの昇温速度、０．５ｍＬ／ｍｉｎの窒素気流下で、最高温度１０００℃に到達した時点でのＸ線光電子分光法によって測定した炭素含有率が、炭素、窒素、および酸素の含有量の総和を１００重量％として、８５重量％以上である、
熱硬化性樹脂。
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22
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〔一般式（Ｉ）において、
Ａｒ
１
およびＡｒ
２
は、バニリンを除くフェノール化合物（Ａ）由来の、３価の芳香族基を示し、
Ａｒ
１
とＡｒ
２
とは、同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ
１
は、芳香族ジアミン化合物（Ｂ）由来の、一般式（ＩＩ）から一般式（Ｖ）のいずれか１つ以上で示される２価の芳香族基を示す。〕
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34
137
〔一般式（ＩＩ）において、
アスタリスクは結合手を示し、
芳香環に結合している、Ｒを除く主鎖結合の位置関係は、メタまたはパラであり、
Ｒは芳香環上の置換基であり、炭素数１～１０の脂肪族基を示し、Ｒの個数は０個または１個以上であり、Ｒの個数が２個以上である場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍ１およびｍ２は、それぞれ０または１を示す。〕
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30
137
〔一般式（ＩＩＩ）において、
アスタリスクは結合手を示し、
２つの芳香環に結合している、Ｒを除く主鎖結合の位置関係は、それぞれメタまたはパラであり、
Ｌ１は、単結合、イソプロピリデン基、スルホニル基、カルボニル基、９，９－フルオレニル基、オキシ基、アルキレン基のいずれか１つ以上を示し、
Ｒは芳香環上の置換基であり、炭素数１～１０の脂肪族基を示し、それぞれの芳香環においてＲの個数は０個または１個以上であり、Ｒの個数が２個以上である場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍ３およびｍ４は、それぞれ０または１を示す。〕
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31
140
〔一般式（ＩＶ）において、
アスタリスクは結合手を示し、
３つの芳香環に結合している、Ｒを除く主鎖結合の位置関係は、それぞれメタまたはパラであり、
Ｌ２およびＬ３は、それぞれオキシ基を示し、
Ｒは芳香環上の置換基であり、炭素数１～１０の脂肪族基を示し、それぞれの芳香環においてＲの個数は０個または１個以上であり、Ｒの個数が２個以上である場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍ５およびｍ６は、それぞれ０または１を示す。〕
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25
137
〔一般式（Ｖ）において、
アスタリスクは結合手を示し、
４つの芳香環に結合している、Ｒを除く主鎖結合の位置関係は、それぞれメタまたはパラであり、
Ｌ４およびＬ６は、それぞれオキシ基を示し、
Ｌ５は、単結合、イソプロピリデン基、スルホニル基、カルボニル基、９，９－フルオレニル基のいずれか１つ以上を示し、
Ｒは芳香環上の置換基であり、炭素数１～１０の脂肪族基を示し、それぞれの芳香環においてＲの個数は０個または１個以上であり、Ｒの個数が２個以上である場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍ７およびｍ８は、それぞれ０または１を示す。〕
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記芳香族ジアミン化合物（Ｂ）が、４，４’－オキシジアニリン、１，４－ジアミノベンゼン、１，３－ジアミノベンゼン、２，４－ジアミノトルエン、２，６－ジアミノトルエン、３－（アミノメチル）ベンジルアミン、３，３’－ジアミノベンゾフェノン、４，４’－ジアミノベンゾフェノン、１，３－ビス（４－アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３－ビス（３－アミノフェノキシ）ベンゼン、ビス［４－（４－アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、４，４’－ビス（３－アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４’－ビス（４－アミノフェノキシ）ビフェニル、９，９－ビス（４－アミノフェニル）フルオレンからなる群より選ばれる少なくとも１つである、請求項１に記載の熱硬化性樹脂。
【請求項３】
請求項１に記載の熱硬化性樹脂を含む、組成物。
【請求項４】
請求項３に記載の組成物を成形してなる、未硬化成形体。
【請求項５】
請求項３に記載の組成物を硬化してなる、硬化成形体。
【請求項６】
請求項３に記載の組成物を強化繊維に含浸させてなる、プリプレグまたはセミプレグ。
【請求項７】
請求項４に記載の未硬化成形体または請求項５に記載の硬化成形体を炭化および／または黒鉛化させて得られる、炭素材料。
【請求項８】
請求項３に記載の組成物を強化繊維に含浸させた後に硬化させてなる繊維複合材料を、さらに炭化および／または黒鉛化させて得られる、炭素材料。
【請求項９】
請求項６に記載のプリプレグまたはセミプレグを炭化および／または黒鉛化させて得られる、炭素材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂およびその利用に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ベンゾオキサジン化合物は、熱などによってベンゾオキサジン環が開環重合および反応することにより硬化することが知られている。例えば特許文献１には、ベンゾオキサジン化合物を含む硬化性樹脂組成物、それを用いたフィルムおよびプリプレグ等が開示されている。また、特許文献２には、ベンゾオキサジン化合物を含む熱硬化性樹脂組成物を、強化繊維基材内に含浸させてプリブレグを得、当該プリブレグを黒鉛化処理することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１４８５６２号公報
特開２０１８－６２５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベンゾオキサジン化合物の熱的物性、特に耐熱性、熱安定性については不十分と指摘されることがあった。従って、上述のような従来のベンゾオキサジン化合物は、硬化した後の熱的物性について改善の余地があった。本発明の一態様は、硬化成形体に優れた熱的物性を持たせることができる熱硬化性樹脂を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る熱硬化性樹脂は、一般式（Ｉ）で示される、ベンゾオキサジン環構造を主鎖中に有する熱硬化性樹脂であって、前記樹脂または当該樹脂の硬化物は５℃／ｍｉｎの昇温速度、０．５ｍＬ／ｍｉｎの窒素気流下で、最高温度１０００℃に到達した時点でのＸ線光電子分光法によって測定した炭素含有率が、炭素、窒素、および酸素の含有量の総和を１００重量％として、８５重量％以上である。
【０００６】
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【０００７】
〔一般式（Ｉ）において、
Ａｒ
１
およびＡｒ
２
は、バニリンを除くフェノール化合物（Ａ）由来の、３価の芳香族基を示し、
Ａｒ
１
とＡｒ
２
とは、同一であっても異なっていてもよく、
Ｒ
１
は、芳香族ジアミン化合物（Ｂ）由来の、一般式（ＩＩ）から一般式（Ｖ）のいずれか１つ以上で示される２価の芳香族基を示す。〕
【０００８】
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【０００９】
〔一般式（ＩＩ）において、
アスタリスクは結合手を示し、
芳香環に結合している、Ｒを除く主鎖結合の位置関係は、メタまたはパラであり、
Ｒは芳香環上の置換基であり、炭素数１～１０の脂肪族基を示し、Ｒの個数は０個または１個以上であり、Ｒの個数が２個以上である場合には互いに同一であっても異なっていてもよく、
ｍ１およびｍ２は、それぞれ０または１を示す。〕
【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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