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DE2333647A1 - Neue, lagerbestaendige und heisshaertbare mischungen - Google Patents

Neue, lagerbestaendige und heisshaertbare mischungen

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Publication number
DE2333647A1
DE2333647A1 DE19732333647 DE2333647A DE2333647A1 DE 2333647 A1 DE2333647 A1 DE 2333647A1 DE 19732333647 DE19732333647 DE 19732333647 DE 2333647 A DE2333647 A DE 2333647A DE 2333647 A1 DE2333647 A1 DE 2333647A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bis
formula
cyclopentadienyl
compounds
oligomeric
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.)
Pending
Application number
DE19732333647
Other languages
English (en)
Inventor
Theobald Dr Haug
Juerg Kiefer
Heinz Dr Rembold
Sigfried Wyler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novartis AG
Original Assignee
Ciba Geigy AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciba Geigy AG filed Critical Ciba Geigy AG
Publication of DE2333647A1 publication Critical patent/DE2333647A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft lagerstabile, heisshärtbare Mischungen aus N,N'-Bis-imiden bestimmter ungesättigter Dicarbonsäuren und dimeren oder oligomeren halogenhaltigen Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen sowie ein Verfahren zur Herstellung von Formstoffen aus diesen heisshärtbaren Mischungen.
In der amerikanischen Patentschrift No. 2.726.232 wird bereits die Herstellung eines polymeren Produktes durch Umsetzung von a,af-Bis-(cyclopentadienyl)-p-xylol mit N,N'-l,3-Phenylen-bis-maleinimid beschrieben. Dieses
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CIBA-GEIGY AG - 2 -
unter extremen Reaktionsbedingungen erhaltene unlösliche Produkt weist zwar einen relativ hohen Erweichungspunkt auf, doch ist es brüchig und spröde und somit als Formstoff aufgrund dieses schlechten mechanischen Verhaltens für die meisten technischen Anwendungen ungeeignet. Gegenüber den aus der französischen Patentschrift 1.555.564 aus Ν,Ν'-Bis-imiden ungesättigter Dicarbonsäuren und Diaminen hergestellten Formstoffen besitzen die aus der härtbaren Mischung gemäss vorliegender Erfindung hergestellten Formstoffe bei etwa gleich guten mechanischen Eigenschaften bessere dielektrische Eigenschaften.
In der britischen Patentschrift No. 1.171.061 wurden beireits dimere und oligomere a,<x'-Bis-(cyclopentadienyl)-tetrahalogenxylole beschrieben, die sich durch Erhitzen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Härtungskatalysators, zu Forrastoffen mit guten mechanischen und dielektrischen Eigenschaften härten lassen. Diese Formstoffe haben aber den Nacht eil,das s sie keine hohe Dauertemperaturbeständigkeit aufweisen. Bei Temperaturen oberhalb von 1500C unterliegen diese Formstoffe der raschen Wärmealterung mit entsprechen- .den Verlusten ihrer guten mechanischen und dielektrischen Eigenschaften. Auf diesen Sachverhalt wird in der Publikation von H. Rembold "Bisdienharz, ein neuer Bindemitteltyp für Elektrolaminate" in "Kunststoffe", Band 60, Heft 11, Seite 879-882 (1970) näher eingegangen und der Mangel
309884/1106
CIBA-GEIGYAG _ J „
einer Dauertemperaturbeständigkeit dieser Formstoffe oberhalb von 1500C mit einer bei erhöhter Temperatur auftretenden Retro-Diels-Alder-Reaktion gedeutet.
Es wurde nun gefunden, dass Mischungen aus Ν,Ν'-Bis-imiden bestimmter ungesättigter Dicarbonsäuren und dimeren oder oligomeren halogensubstituierten α, α1-Bis-(cyclopentadienyl)-xylolen einerseits eine bei Zimmertemperatur ausserordentlich gute Lagerbeständigkeit aufweisen und andererseits bei der Härtung Formstoffe ergeben, die bis zu sehr hohen Temperaturen gute mechanische und gute dielektrische Eigenschaften und überraschenderweise eine hohe Wärmealterungsbestandigkeit noch bei 200 C aufweisen.
Die sehr gute Wärmealterungsbestandigkeit sowie die bis zu 2000C niedrigbleibenden dielektrischen Verluste dieser neuen Formstoffe gestatten die Verwendung der neuen Harzmischung zur Herstellung von hochwertigem Isoliermaterial.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit neue, lagerstabile, heisshärtbare Mischungen, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie enthalten
: a) Ν,Ν'-Bis-imide ungesättigter Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel . . - '■
B N-A-N B (I)
.3 09884/1106
in der A einen zweiwertigen organischen Rest mit mindestens 2 und höchstens 30 Kohlenstoffatomen und B einen Rest der Formeln
HC \ H3C HC "2V 11 H3C
Il und Il ι
HC bedeuten JC H C / \
/ \
b) dimere oder oligomere halogenhaltige Bis-(cyclopentadienyl) -Verbindungen der allgemeinen Formel
— CH
(H)
4-
-er
(X)
1 R2
i
P
1
(H)
in der X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom, R, und R2 je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, η eine ganze Zahl im Wert von mindestens 1 und höchstens 4 und P eine Zahl im Wert von 2 bis 20 bedeuten, und wobei gegebenenfalls die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ersetzt sein kann
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-f-
in der Y einen Rest der Formeln
x yUkyl
^ xAlkyl
,Aryl
Si
Aryl
(III)
oder einen zweiwertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet und R1, R2 und P die gleiche Bedeutung wie in Formel III haben.
Vorzugsweise enthalten die heisshärtbaren Mischungen a) N,N!-Bis-imide der Formel I, in der A einen unsubstituierten oder chlorsubstituierten Rest der Formel
darstellt, worin D ein Sauerstoffatom oder die Methylengruppe bedeutet, und b) oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der
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Formel II, in der η gleich 4, X ein Chloratom und R, und Rp je ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ! ersetzt sein kann, in der Y einen zweiwertigen aliphatischen Rest, insbesondere den Hexamethylenrest, und R, und R? die gleiche Bedeutung wte oben haben.
Die Bis-imide der Formel I stellen eine bekannte Verbindungsklasse dar und können durch Anwendung der in der
amerikanischen Patentschrift 3,010.290 und in der britischen Patentschrift 1.137.592 beschriebenen Methoden durch Umsetzen der entsprechenden Diamine mit den ungesättigten
Dicarbonsäureanhydriden in einem polaren Lösungsmittel und in Gegenwart eines Katalysators hergestellt werden.
Das Symbol A in der Formel I kann einen linearen oder verzweigten Alkylenrest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen, einen Phenylenrest, einen Cyclohexylenrest oder einen Rest der Formel
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in der a eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellt, bedeuten.
Das Symbol A kann auch mehrere Phenylen- oder Cyclohexylenreste umfassen, die direkt oder durch eine einfache
Valenzbindung oder durch ein Atom oder eine zweiwertige
inerte Gruppe, wie beispielsweise Sauerstoff- oder Schwefelatome, Alkylengruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
oder Über folgende Gruppen -CO-, -SO2-, -NR^-, -N N-,
-CONH-, -COO-, -CONH-A-HNCO- verbunden sind.
Ausserdem können die verschiedenen Phenylen- oder Cyclohexylen-Reste durch Methylgruppen substituiert sein.
Das Symbol A kann auch für die Gruppierung
5\ A
C=O ° ^C C=O
R4 Il und H
C3H6 - \/ - C3H6 - - H6C3 - \ / - C3H6 -
stehen. Darin bedeuten Ro, Ra, Rr und R^ Wasserstoffatome oder gleiche oder verschiedene aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1-6 Kohlenstoffatomen, wobei R3 und R,
zusammen mit dem Kohlenstoffatom in Stellung 5 auch einen
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5- oder 6-gliedrigen aliphatischen Ring bilden können.
Als spezielle Beispiele für Bis-imide der Formel I seien
genannt:
N3N1-Aethylen-bis-maleinimid NjN'-Hexamethylen-bis-maleinimid N, N' -m-Phenylen-bis-maleinimid NjN'-p-Phenylen-bis-maleinimid N,Nl-4,4l-Diphenylmethan-bis-maleiniinid N,N' -4,4'-3,3'-Diehlor-diphenylmethan-bis-maleinimid N,Nl-4,4f-Diphenyläther-bis-maleininiid
N,N'-4J4t-Diphenylsulfon-bis-maleinimid . N,Nl-4,4'-Dicyclohexylmethan-bis-maleiniTnid
N ,N' -α, α1 -4,4' -Dimethylencyclohexan-bis-maleinimid • NjN'-m-Xylylen-bis-maleinimid NjN'-p-Xylylen-bis-maleinimid N,Nf-4,4l-Diphenylcyclohex;an-bis-maleinimid
NjN'-m-Phenylen-bis-citraconimid ; N,N'-4,4'-Diphenylmethan-bis-citraconimid N,N'-4,4'- 2,2-Dipheny!propan-bis-maleinimid
; maleinimid
N,N'-4,4'-Diphenylmethan-bis-itaconimid
Ν,Ν'-p-Phenylen-bis-itaconsäureimid '. N,N'-4,4'-Diphenylmethan-bis-dimethylmaleinitnid N,Nl-4,4l-2,2-Diphenylpropan-bis-dimethylmaleinimid
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N,N -Hexamethylen-bis-dimethylmaleinimid
N,N'-4,4'-Diphenyläther-bis-dimethylmaleinimid ;
N,Nl-4,4?-Diphenylsulfon-bis-dimethylenmaleinimid.
Die dimeren und oligoraeren halogenhaltigen Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel II sind bekannte Verbindungen und werden gemäss dem in der britischen Patentschrift Nr. 1.171.061 beschriebenen Verfahren durch Umsetzung von Bis-(chlormethyl)-halogenbenzolen mit Cyclopentadienyl-Natrium erhalten. Als Beispiele für Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel II seien genannt:
Dimeres bzw. oligomeres α,a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres a,a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5-trichlor-p-xylol,
dimeres bzxtf. oligomeres cca'-Bis-Cmethylcyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres cc, a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-m-xylol,
dimeres bzw. oligomeres a,a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-o-xylol,
dimeres bzw. oligomeres a,a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrabrom-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres α, a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5-tribrom-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres oca'-Bis-Onethylcyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrabrom-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres α,α'-Bis-(cyclopentadienyl)-2-brom-p-xylol,
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dimeres bzw. oligomeres α, α1-Bis- (cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrafluor-p-xyIo1,
dimeres bzw. oligomeres α, α1-Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5-trifluor-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres a,a'-Bis-(methylcyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrafluor-p-xylol,
dimeres bzw. oligomeres α, α1-Bis-(cyclopentadienyl)-2,5-difluor-p-xylol.
Die dimeren und oligomeren Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III sind ebenfalls bekannte Verbindungen und werden analog den Verbindungen der Formel II durch Umsetzung von Alkalimetall- oder Grignard-Ver-
■ bindungen des Cyclopentadiene oder Methylcyclopentadien-s mit den entsprechenden Dihalogenverb indungen dar-
: gestellt. Die Verbindungen der Formel III und deren Herstellung werden in der deutschen Patentschrift No.
. 1.440.893 beschrieben.
Als dimere bzw. oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III kommen in Form ihrer Dimeren oder Oligomeren in Frage: Bis-(cyclopentadienyl)-methan, Bis- !(cyclopentadienyl)-phenylmethan, 1,3-Bis-(cyclopentadienyl)-propan, 1,5-Bis-(cyclopentadienyl)-pentan, 1,6-Bis-(cyclopentadienyl)-hexan, 1,9-Bis-(cyclopentadienyl)-nonan, 1,4-Bis-(cyclopentadienyl)-buten-2, α,α1-Bis-(cyclopentadienyl)-? -xylol, 4,6-Bis-(cyclopentadienyl-methyl)-1,3-dimethylbenzol, 1,3-Bis-(cyclopentadienyl-methyl)-2,4,6-trimethylbenzol, 1,4-Bis-(cyclopentadienyl)-cyclo-
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* - 11 -
penten-2, Di-cyclopentadienyl-dimethyl-silan, Bis-(methy1-cyclopentadienyl)-dimethyl-silan, Di-cyclopentadienyldiphenyl-silan.
Die härtbaren Mischungen gemäss vorliegender Erfindung bestehen vorteilhafterweise nur aus den Verbindungen der Formeln I und II. Enthalten die härtbaren Mischungen gegebenenfalls auch Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III, so ist der Anteil an diesen Verbindungen in der härtbaren Mischung so zu bemessen, dass er nicht mehr als 50 Molprozent, bezogen auf die halogenhaltigen Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel II, beträgt, ansonsten die hervorragenden dielektrischen Eigenschaften an den ausgehärteten Formstoffen nicht mehr gewährleistet sind.
In den härtbaren Mischungen beträgt das Molverhältnis von Ν,Ν'-Bis-imiden der Formel I zu den Bis-(cyclopentadienyl) -Verbindungen der Formeln II und gegebenenfalls III etwa 1:4 bis 4:1, vorzugsweise jedoch 1:2 bis 2:1.
Die bei Zimmertemperatur lagerstabilen, härtbaren Mischungen können auch aus mehreren Verbindungen der angegebenen Formeln I bis III bestehen. '■
Die Aushärtung der erfindungsgemässen Mischungen erfolgt durch Erwärmen der Mischungen auf Temperaturen zwischen 100-2800C, vorzugsweise 150-2500C, wobei die Mischungen
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CIBA-GElGY AG - χα -
ohne Abgabe von flüchtigen Reaktionsprodukten in vernetzte, unlösliche und unschmelzbare Produkte übergehen.
Es ist auch möglich, aus den erfindungsgemässen Mischungen erst ein Präpolymer herzustellen, indem man die homogen gemischten, gegebenenfalls fein vermahlenen Ausgangsmaterialien zeitweise auf 50-1200C erhitzt, so dass ein noch thermisch verformbares, teilweise lösliches Produkt entsteht. Dieses Präpolymer muss gegebenenfalls wieder zu einem verarbeitbaren Pulver vermählen werden. Die Präpolymer isation kann auch durch Erhitzen einer Lösung oder Suspension der Ausgangsmaterialien erfolgen. Dazu kommen Substanzen in Frage, die mit den Ausgangsmaterialien nicht reagieren und die sie gewünschten Falles genügend lösen. Solche Flüssigkeiten sind zum Beispiel: Dimethylformamid, Tetramethylharnstoff, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, Dichloräthylen, Tetrachlorethylen, Tetrachloräthan, Tetrabromäthan, Chlorbenzol, Dichlorbenzol, Brorabenzol, Cyclohexanon, Dioxan oder alkylierte aromatische Kohlenwasserstoffe.
Für ©anche technische Anwendungen ist der Zusatz eines Härtungskatalysators vorteilhaft. Durch Zugabe \ron zum Beispiel einer geringen Menge eines Peroxids wird der ausgehärtete Zustand rascher erreicht. Dazu sind Peroxide, wie Di-tert.-butylperoxid, Dilaurylperoxid, Dicumylperoxid oder tert.-Butylcumylperoxid in einer Konzentration
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CIBA-GEIGYAG - 13 -
von 0,01 - 5 Prozent, vorzugsweise 0,25 - 0,5 Prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der härtbaren Mischung,
geeignet. Es können jedoch auch andere/nichtperoxidische
Härtungsbeschleuniger oder Zusätze, die die Härtung günstig beeinflussen, eingesetzt werden.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Verfahren
zur Herstellung von vernetzten, unlöslichen und unschmelzbaren Kunststoffprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass man Ν,Ν'-Bis-imide ungesättigter Dicarbonsäuren der Formel I und dimere oder oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel II und gegebenenfalls der Formel III sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines Härtungskatalysators bei Temperaturen zwischen 100 - 2800C miteinander umsetzt.
Vorzugsweise werden bei dem Verfahren
a) Ν,Ν'-Bis-imide der Formel I, in der A einen unsub-
stituierten oder chlorsubstituierten Rest der
Formel
darstellt, worin D ein Sauerstoffatom oder die
Methylengruppe bedeutet, mit
b) oligomeren Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der
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70.01.335
CIBA-GEIGYAG - 14 -
Formel II, in der η gleich 4, X ein Chloratom und PL und Rp je ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ersetzt sein kann, in der Y einen zweiwertigen aliphatischen Rest, insbesondere den Hexamethylenrest, und R, und Rp die gleiche Bedeutung wie oben haben, umsetzt.
Die erfindungsgemässe Herstellung der vernetzten, unschmelzbaren Produkte erfolgt in der Regel unter gleichzeitiger Formgebung zu Formkörpern, Flächengcbilden, Laminaten, Verklebungen. Dabei können den härtbaren Massen die in der Technologie der härtbaren Kunststoffe gebräuchlichen Zusätze wie Füllstoffe, Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe, Formtrennmittel, flammhemtnende Stoffe zugesetzt ■werden. Als Füllstoffe können Glasfasern, Glimmer, Quarzmehl, Kaolin, kolloidales Siliziumdioxid oder Metallpulver verwendet werden, als Formtrennmittel kann z.B. Kalziumstearat dienen.
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70.01.335
CIBAGElGY AG - 15 -
Die Formgebung kann durch kurzes, rasches'Erhitzen auf
vorzugsweise 170-2500C bei einem Druck von 1-200 kp/cm
erfolgen. Die dabei entstehenden Formkörper besitzen bereits eine genügende mechanische Festigkeit, so dass sie ausserhalb der Presse in einem Ofen bei 200-2800C vollständig ausgehärtet werden können.
Wird aus den härtbaren Mischungen zuerst ein Präpolymer hergestellt, so kann dieses, zu einem feinen Pulver vermählen, nach dem Wirbelsinterverfahren als Oberflächenschutzmittel verwendet werden.
Eine Lösung oder Suspension des Präpolymeren in einem geeigneten Lösungsmittel kann zur Herstellung von Laminaten dienen, indejn man poröse Flächengebilde wie Gewebe, Fasermatten oder Faservliese, besonders Glasfasermatten oder Glasfasergewebe, mit Lösungen oder Suspensionen imprägniert und das Lösungsmittel durch einen Trocknungsvorgang entfernt. Die weitere Härtung erfolgt in einer Presse bei vorzugsweise 17O-25O°C und 5-200 kp/cm Druck. Es ist auch möglich, die Laminate in der Presse nur vorzuhärten und die so erhaltenen Produkte in einem Ofen bei 200-2800C bis zum Erreichen optimaler Gebrauchseigenschaften nachzuharten. '
3398 84/ 110«
ClBA-GEIGY AG Beispiele
A. Herstellung und Eigenschaften von ungefüllten Folien
Beispiel 1
\ 3,6 g (0,007 Mol) einer 73%igen Lösung von oligomerem ; α, α1 -Bis-(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-p-xylol . (Bis-dien I) in Xylol und 2,5 g (0,007 Mol) N9N1-4,4*- Diphenylmethan-bis-maleinimid (Bis-imid I) wurden mit 7 ml Aethylenchlorid zu einer homogenen Emulsion ver-
mischt und auf einer Weissblechunterlage zu einer glat- : ten, durchsichtigen flexiblen Folie gehärtet.
I Härtungsbedingung: 2 Stunden bei 800C, 2,5 Stunden bei ; 120°C, 2,5 Stunden bei 160°C und
! 2,5 Stunden bei 1800C.
i Beispiel 2 . ;
■ 9,60 g (0,0186 Mol) einer 73%igen Lösung von Bis-dien I : . in Xylol und 3,30 g (0,0092 Mol) Bis-imid I wurden inten-
' siv vermischt, vom Lösungsmittel befreit und zu einem feinen Pulver verrieben. Dieses Pulver wurde in einem ' Rahmen aus 1 mm dickem Polytetrafluorethylen (Teflon) ! zwischen zwei 1 mm dicken Teflonschichten während 15 Minuten bei 1800C und einem Druck von 35 Atmosphären zu einer Folie gepresst. Diese wurde während 4 Stunden
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CIBA-GEIGYAG - 17 -
bei 2200C im Ofen nachgehärtet, und es resultierte eine glatte, durchsichtige, flexible Folie.
Beispiel 3 ;
1,30 g (0,0025 Mol) einer 737oigen Lösung des Bis-diens I in Xylol und 0,80 g (0,005 Mol) des Bis-iraids I wurden mit 6 ml Aethylenchiorid zu einer homogenen Emulsion vermischt und auf einer Weissblechunterlage zu einer glatten, durchsichtigen, flexiblen Folie gehärtet. Die Folie löst sich nicht, wenn sie wahrend einer Stunde in 1200G heisses Dimethylformamid gelegt wird. :
Härtungsbedingung: 1,5 Stunden bei 8Ö°C, 1 Stunde bei : 100°C, 0,5 Stunden bei 1200C, 1 Stunde
bei 140°C.2 Stunden bei 180°C und 3 Stunden bei 2200C.
Beispiel 4
Eine Mischung aus 0,26 g (0,00125 Mol) oligomerem 1,6-Hexamethylen-bis-cyclopentadien (Bis-dien II) und 0,54 g : (0,00145 Mol) Bis-dien I sowie 1,92 g (5,4 Mol) Bisimid I wurden mit 1,2 ml Xylol und 5 ml Aethylenchlorid zu einer homogenen Emulsion vermischt. Diese wurde auf einer glatten Weissblechoberfläche zu einer glatten, durchsichtigen, flexiblen Folie gehärtet.
309884/1 1OS
CIBA-GEfGYAG _ χ8 -
Härtungsbedingung: 1,5 Stunden bei 800C, 1 Stunde bei
1200C, 3 Stunden bei 1800C und 3 Stun-■' den bei 2100C.
Vergleichsbeispiel 1
Gemäss der französischen Patentschrift No. 1.555.564 wurde eine Lösung von 5,40 g (0,015 Mol) Bis-imid I, 1,50 g (0,0075 Mol) 4,4t-Diaminodiphenylmethan und 0,1 g N-Phenyl-ß-naphthylamin in 20 ml Aethylenchlorid gelöst, 1,5 Stunden auf 800C erwärmt und auf einer glatten Weissblechunterlage zu einer glatten, durchsichtigen, flexiblen Folie gehärtet.
Härtungsbedingung: 1 Stunde bei 800C, 1 Stunde bei 1200C,
2 Stunden bei 1500C, 2 Stunden bei 1800C und 3 Stunden bei 2200C.
Beispiel 5
; 9,60 g (0,0186'Mol) einer 73%igen Lösung des Bis-diens Γ in Xylol und 3,8 g (0,0092 Mol) Ν,Ν'-4,4'-3,3'-Dichlordiphenylmethan-bis-maleinimid (Bis-imid II) wurden intensiv gemischt, vom Lösungsmittel befreit und zu einem feinen Pulver verrieben. Dieses Pulver wurde in der in Beispiel 2 beschriebenen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen zu einer Folie gepresst, die während 4 Stunden
309884/1108
CIBA-GEIGYAG -'19 -
bei 2200C im Ofen nachgehärtet wurde, und es resultierte eine glatte, flexible Folie.
Beispiel 6
9,60 g (0,0186 Mol) einer 73%igen Lösung des Bis-diens I in Xylol und 3,30 g (0,0092 Mol) Ν,Ν1-4,4'-Diphenyletherbis-maleinimid (Bis-imid III) wurden intensiv gemischt, vom Lösungsmittel befreit tind zu einem feinen Pulver verrieben. Dieses Pulver wurde in der in Beispiel 2 beschriebenen Vorrichtung unter den gleichen Bedingungen zu einer Folie gepresst, die während 4 Stunden bei 2200C im Ofen nachgehärtet wurde, und es resultierte eine glatte, flexible Folie.
Die in den vorangehenden Beispielen hergestellten Folien wurden ei.ner thermomechanischen und thermogravimetry sehen Prüfung unterzogen. Die thermomechanische Prtifung wurde mit dem Gerät "T MS-I" der Firma Perkin-Elmer bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 10°C/Minute durchgeführt. Die thermogravimetrische Analyse erfolgte in trockener Luft mit dem Gerät "Recording Vacuum Thermoanalyzer TA-I" der Firma Mettler bei einer Einwaage von 50 mg und einer Aufheizgeschwindigkeit von 2°C/Minute. Bei der thermogravimetrischen Analyse wird eine Kurve vom Gewicht der Probe in Abhängigkeit von der Temperatur aufgenommen ("thermo-
309884/1106
CIBA-GEiGYAG _ 20 -
ί gravimetrische Kurve") und gleichzeitig die erste Ableitung dieser thermogravimetrysehen Kurve ("differenzierte thermogravimetrieehe Kurve") gezeichnet. Die Temperatur der maximalen Verdampfungsgeschwindigkeit ist. die Stelle der grö'ssten Steigung der thermogravimetriechen Kurve; bei dieser Temperatur zeigt die differenzierte thermogravimetrische Kurve ein Maximum. Der Gewichtsanteil, der dem Bereich zwischen zwei Minima der differenzierten thermogravimetrisehen Kurve entspricht, wird als Fraktion bezeichnet. Die Messergebnisse dieser Untersuchungsmethoden sind in Tabelle I aufgeführt.
Die Messergebnisse zeigen, dass die aus den erfindungsgemässen Mischungen hergestellten Folien durchwegs einen höheren Erweichungsbeginn aufweisen als gemäss Vergleichsbeispiel 1 hergestellte Folie. Die Vorteile der neuen Formstoffe werden ebenfalls durch die thermogravimetrische Prlifung der Folien gemäss Beispiel 3 und 4 gezeigt, bei denen die Temperaturen der maximalen Verdampfungsgeschwindigkeit sowie Zersetzungsbeginn und -ende höher liegen als bei der gemäss Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Folie.
30988A/1106
«ο co
CD
Folie The r mome chan i s ehe Thermogravimetrische Prüfung Temperatu
Verdampfu
1
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1
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2
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3
Zersetzt,
-beginn
0C
mgs-
-ende
0C
gemäss Prüfung 65 453 586 0,6 34,6 65,4 290 670
Beispiel Erweichungsbeginn
bei 0C
10 455 550 0 32,9 66,4 290 610
1 240 85 463 600 1,0 28,3 70,7 352 650
2 271 86 448/520 616 0,8 24,5/
13,9
60,8 340 680
3 272 60 402 590 1,4 16,3 82,3 320 640
4 238 445- 580 0 33,5 64,5 302 630
Vergleich
1
237 430 544 0 33,4 65,1 298 680
• 5 247
6 265
CO CO CO CT)
ro
ciBA-GEiGYAG - 22 -
B. Herstellung und 'Eigenschaften von mit Glasfasern gefüllten Pressmassen
Beispiel 7
357 g (0,698 Mol) einer 73%igen Lösung von oligomerem α, α1 -Bis(cyclopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-p-xylol (Bis-dien I) in Xylol, 250,0 g (0,698 Mol) N,N1-4,4'-Diphenylmethan-bis-maleinimid (Bis-imid I) und-2,5 g N-Phenyl-ß-naphthylamin wurden in 750 ml Chloroform weitgehend gelöst und anschliessend mittels eines Rotation sver damp fers die Lösungsmittel wieder abgezogen. Es bleibt ein hellgelbes Pulver zurück.
' 300 g von diesem Pulver wurden mit 442,5 g gemahlenen
Glasfasern und 7,5 g Zinkstearat intensiv vermischt. Für die Prüfung der mechanischen Eigenschaften wurde die Misctmrig bei 1600C und 250 kp/cm" während 8 Minuten zu Formkörpern mit den Dimensionen 120 χ 15 χ 10 mm gepresst,
Zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften wurden bei
ο
'■ 2400C und 250 kp/cm während 4 Minuten Scheiben mit
einem Durchmesser von 140 mm und einer Dicke von 2 mm gepresst.
Vor der Prüfung wurden diese Formkörper bei 2200C während 4 Stunden nachgehärtet.
309884/1108
ClBA-GEIGY AG - 23 -
Beispiel 8
7440 g (2,00 Mol) einer 10%igen Lösung von Bis-dien I in Xylol, 1432 g (4,0 Mol) Bis-iraid I und 14,3 g N-Phenylß-naphthylamin wurden gemischt und mit Hilfe eines Rotation sverdamp fers von Lösungsmittel befreit; es hinterblieb ein hellgelbes Pulver. 400 g dieses Pulvers wurden mit 590 g gemahlenen Glasfasern und 10 g Zinkstearat vermischt. Für die Prüfung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften wurden gemäss Beispiel 7 Prlifkörper hergestellt, diese wurden bei 2200C während 4 Stunden nachgehärtet. ·
Beispiel 9
120,0 g (0,322 Mol) Bis-dien I und 60,0 g (0,28 Mol) oligomeres Hexamethylen-bis-cyclopentädien (Bis-dien II) in 45 g Xylol und 226 g (0,63 Mol) Bis-imid I in 100 ml Chloroform wurden gut vermischt, und danach wurde die Mischung mit Hilfe eines Rotationsverdampfers vom Lösungsmittel befreit. Es hinterblieb ein hellgelbes Pulver. 400 g von diesem Pulver wurden mit 590 g gemahlenen Glasfasern, 10 g Zinkstearat und 10 g tert.-Butyl-peroxidbenzoat vermischt. FUr die Prüfung der mechanischen Eigenschaften wurden gemäss Beispiel 7 Prllfkörper hergestellt .
309886/1106
CIBA-GEIGYAG "oh. "
233364T
Beispiel 10
Es wurden aus dem gemäss Beispiel 9 hergestellten pulverförmigen Reaktionsgemisch unter genau denselben Bedingungen Formkörper für die mechanische und elektrische Prüfung hergestellt. Vor der Prüfung wurden sie jedoch noch bei 22O0C während 4 Stunden nachgehärtet.
Beispiel 11
400 g der gemäss Beispiel 8 hergestellten pulverförmigen Mischung aus Bis-dien I und Bis-imid I wurden mit 580 g gemahlenen Glasfasern, 10 g Zinkstearat und 10 g tert.-Butyl-peroxidbenzoat intensiv vermischt. Aus dieser Mischung wurden für die Prüfung der mechanischen und
elektrischen Eigenschaften Prüfkörper gemäss Beispiel 7 hergestellt, welche bei 2200C während 4 Stunden nachgehärtet wurden.
Beispiel 12
Eine Mischung von 300 g (0,806 Mol) Bis-dien I und 150 g (0,70 Mol) Bis-dien II in 112 g Xylol, 1125 g (3,14 Mol) Bis-imid I und 11,2 g N-Phenyl-ß-naphthylamin wurden in 2300 ml Chloroform intensiv gemischt. Das Lösungsmittel wurde danach wieder völlig abgezogen und es hinterblieb ein hellgelbes Pulver. 400 g davon wurden mit 580 g gemahlenen Glasfasern, 10 g Zinkstearat und 10 g tert.-
309884/1106
CiBA-GEIGYAG . - 25 -
Butyl-peroxidbenzoat intensiv vermischt. Für die mechanische und elektrische Prüfung wurden aus diesem Gemisch Prüfkörper gemäss Beispiel 8 hergestellt, welche bei 2200C während 4 Stunden nachgehärtet wurden.
Vergleichsbeispiel· 2
Für Vergleichszwecke wurden gemäss Beispiel 4 der franzö-
. sischen Patentschrift No. 1.555.564, 718 g (2,0 Mol) Bisimid I mit 198 g (1,0 Mol) N,Nf-Diaminodiphenyl-methan intensiv gemischt. 400 g dieser Mischung wurden mit 590 g
; gemahlenen Glasfasern und 10 g Zinkstearat gemischt. Zur Herstellung der Prüfkörper nach Beispiel 7 musste diese
. Mischung jedoch bei 2000C und während 8 Minuten verpresst werden. Bei 1600C war die Reaktionsgeschwindigkeit zu langsam, so dass die organische "Substanz aus der Form
: floss.
Die Ergebnisse der mechanischen und elektrischen Prüfungen \ sind in Tabelle II aufgeführt. ;
Ein Vergleich der gemäss Beispiele 7-12 hergestellten Pressmassen mit der gemäss Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen Pressmasse zeigt, dass die Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit bei den aus den erfindungsgemässen Mischungen hergestellten Pressmassen etwas niedriger ist, doch durchschnittlich die gleiche Formbeständigkeit in
309894/1106
der Wärme wie die vergleichsweise herangezogene Pressmasse aufweisen.
Dagegen zeigen die erfindungsgemässen Pressmassen deutlich bessere dielektrische Eigenschaften gegenüber der gemäss Vergleichsbeispiel 7 hergestellten Pressmasse:
- der dielektrische Verlustfaktor bleibt bei Frequenzen bis 10 Hz unter 1 %, er steigt zwischen 50 und 10 Hz nur unbedeutend. Dagegen steigt der dielektrische Verlustfaktor bei der vergleichsweise herangezogenen Press-
; masse bei 10 Hz auf 1,33 %, der Anstieg zwischen 50 und 103 Hz ist mit 0,38 % auf 1,00 % viel steiler.
- Die Dielektrizitätskonstanten der erfindungsgemässen Pressmassen schwanken zwischen 50 und 10 Hz nur zwischen 3,7 und 4,8, dagegen bei der vergleichsweise heran-
. gezogenen Pressmasse zwischen 4,7 und 6,3.
; - Der spezifische Durchgangswiderstand ist bei den erfindungsgemässen Pressmassen stets höher als bei der vergleichsweise herangezogenen Pressmasse. Nach 24-stUndiger Wasserlagerung der Proben gemäss Beispiel 7-12 fällt der spezifische Durchgangswiderstand durchschnittlich um 1-2 Zehnerpotenzen, bei der Pressmasse gemäss
; Vergleichsbeispiel 2 fällt er dagegen sogar um 6 Zehnerpotenzen ab.
309884/1106
Tabelle II
Pressmassen gemäss Beispiel
8 .
-■ίο
11
12
Vergleich
Biegefestigkeit nach DIN 53452 (kg/cmz)
Schlagzähigkeit nach DIN 53453 (cm-kg/cra^)
Formbeständigkeit in der Wärme nach DIN 53458 (0C)
Verlustfaktor t'g<5 nach (50-, Hz DIN 53483 bei (10"; Hz
(10ö Hz
Dielektrizitätskonstante (f.) nach DIN 53483 bei (50-, Hz
(lOi Hz (10° Hz
Spezifischer Durchgangswiderstand nach DIN 53482, trocken, (-O_'cm)
nach Wasserlagerung während 24 Stunden bei 250C
Oberflächenwiderstand nach DIN 53482, trocken
nach Wasserlagerung während 24 Stunden bei 25°C
535
4,0
223
0,21
0,31
0,76
4,4
4,4
3,7
8-1015
1,2·1015
510
3,1
217
0,29 0,27 0,77
4,7 4,8 3,9
400
2,5
187
9,6-10
16
1,9-10
14
14
,12
520 3,4
230
0,27 0,32 0,88
4,4 4,5 3,6
7,7-10 9,2-10 J4
15
14
13
470 4,2
234
0,25 0,32 0,88
4,1 4,2 3,7
485 3,1
242
0,26 0,29 0,97
4,3 4,3 3,7
1,2·1017 6,4·1016
j 1,5-1014I 1,5·1015
>10
14
>10
13
>10
13
545
4,2
228
0,38 1,00 1,33
4,9 6,3 4,7
3,5-ΊΟ15 j 2,6·109 *14
CO CO CO CD
>10
>10
13
CiBA-GEIGYAG - 28 -
C. Herstellung von glasfaserverstärkten Schichtpressstoffen
Beispiel 15
370 g (1,055 Mol) NJN'-4J4l-Diphenylmethan-bis-maleinimid (Bis-imid I) werden in 7^0 ml Dioxan bei 80 - 100°C in Lösung gebracht. Unter gutem Rühren werden dazu 370 g (0,795 Mol) einer 8o^igen Lösung von oligomeren α,α'-Bis-(eyclopentadienyl)-2,3, 5,6-tetrachlor-p-xylol (Bis-dien I) zugegeben. Es entsteht eine homogene Mischung, welche bei 80°C 3—4 Stunden gerührt wird. Dabei steigt die Viskosität, gemessen bei 25°C, von 30 cP auf 1000 cP an. Die so erhaltene Adduktlösung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und ist bei Raumtemperatur über mehrere Monate lagerfähig.
Die erhaltene Adduktlösung wird unter Zugabe von 800 ml
Dioxan auf 90 cP verdünnt und zur Imprägnierung eines
Glasgewebes mit einem m -Gewicht von 280 g, welches als
Haftvermittler Vinyl-tris(-beta-methoxyäthoxy)-silan ("A-172", Markenbezeichnung der Firma Union Carbide) enthält, verwendet. Dazu wird das Glasgewebe im Tauchverfahren imprägniert. Die entstehende, feuchte Gewebebahn wird darauf in einem Umluftofen bei einer Temperatur von 1400C während 5 Minuten getrocknet und anschliessend geschnitten und zu Pressblindeln geschichtet in einer Plattenpresse bei 1700C zwischen zwei hochglänzenden Kupfer-
309884/110 6
CIBA-GEIGYAG - 29 -
' folien verpresst. Dabei-wird die Presse zunächst während 30 Sekunden unter leichten Kontaktdruck gehalten und an-
schliessend der Druck auf 20 kp/cm und die Temperatur innerhalb 15 Minuten auf 2000C gesteigert. Nach einer Stunde wird der Presskörper der Presse entnommen und weitere 6 Stunden im Ofen bei 2400C nachgehärtet. Man erhält einen zähen, mechanisch hochwertigen, wärmebeständigen Schichtpressstoff.
Beispiel 14
370 g (1,035 Mol) des Bis-imidsl werden in 455 ml Dioxan bei 85°C in Lösung gebracht. Unter gutem Rühren werden dazu 370 g (0,795 Mol) einer 80%igen Lösung von Bis-dien I in Xylol zugegeben. Die so erhaltene homogene Mischung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und unter Zugabe von Teilen Dioxan auf 90 cP bei 25°C verdünnt. ' ~.
Die nun fertige Imprägnierlösung wird nach dem im Beispiel '■13 beschriebenen Verfahren und unter Anwendung des gleichen Aushärtungszyklus zu Schichtpressstoffen verarbeitet.
Beispiel 15
370 g (1,035 Mol) des Bis-imidsl werden in 455 Teilen Dioxan bei 85°C in Lösung gebracht. 780 g (2,18 Mol) einer 80%igen Lösung von Bis-dien I in Xylol werden mit 280 ml
309884/1106
CIBA-GEIGYAG
Dioxan verdünnt und der heissen Lösung des Bis-imids I unter gutem Rühren zugegeben. Die so erhaltene homogene Mischung wird auf Raumtemperatur abgekühlt und unter Zugabe von Dioxan auf 90 cP bei 25°C verdünnt. Sie wird anschlies.-. send nach dem im Beispiel 13 beschriebenen Verfahren zu Schichtpressstoffen nach demselben Härtungsverfahren verarbeitet .
Vergleichsbeispiel J5
Für Vergleichszwecke wurden gemäss Beispiel F der britischen -Patentschrift No. 1,171*061 loo Teile oligomeres α, α' -Bis-(cyclopentadienyl)-2J 5, 5» 6-tetrachlor-p-xylol und o,5 Teile Di-tert.-butylperoxidbutan in loo Teilen eines Gemisches aus gleichen Teilen Toluol und Xylol zu einer homogenen Imprägnierlösung verrührt. Die Lösung wurde nach dem im Beispiel l6 beschriebenen Verfahren zu vorimprägnierten Glasgewebebahnen verarbeitet. Die imprägnierten, getrockneten Gewebebahnen wurden ansehliessend in einer Plattenpresse bei einer Temperatur von 2oo C zwischen zwei hochglänzenden Kupferfolien verpresst. Dabei wird die Presse zunächst während K Minuten
unter leichtem Kontaktdruck gehalten und anschliessend
2 der Druck auf 2o kp/cm gesteigert. Nach 2 Stunden wird
der Presskörper der Presse entnommen und weitere 4 Stunden im Ofen bei 2oo C nachgehärtet.
309884/1106
CIBA-GElGY AG
Die Ergebnisse der mechanischen und elektrischen Prüfungen sind in Tabelle III aufgeführt.
Ein Vergleich der gemäss Beispiele 15-15 hergestellten Schichtpressstoffen mit dem gemäss Vergleichsbeispiel 5 hergestellten Schichtpressstoff zeigt, dass die aus den erfindungsgemässen Mischungen hergestellten Schichtpressstoffe ein wesentlich besseres Verhalten der Biegefestigkeit und der Schlagbiegefestigkeit nach einer Temperaturalterung bei 220 C aufweisen.
Völlig überraschend bei den aus den erfindungsgemässen Mischungen hergestellten Schichtpressstoffen ist der Verlauf des Torsionsmoduls G in Abhängigkeit der Temperatur nach ASTM 1055 bzw. ISO 14^2 (Gemantest)." Abbildung 1 gibt die Torsionsmodulwerte in Abhängigkeit von der Temperatur wieder, während Abbildung 2 die Differenz des Rückstellwinkels gegenüber der Nullage in Abhängigkeit von der Temperatur angibt. Das Maximum der Kurve B in Abbildung 2 entspricht dem Wendepunkt der Kurve B in Abbildung 1 und die Lage des Glasumwandlungsbereiches des gehärteten Harzes an. Beide Prüfungen geben ferner einen Aufschluss über das mechanisch-thermische Verhalten des Schichtpressstoffes in einem weiten Temperaturbereich. Sie dienen zur Angabe der Temperaturbereiche, in denen sich der Schichtpressstoff hart, zäh oder weichelastisch verhält.
309884/1106
CIBA-GEiGY AG
Während beim Schichtpressstoff gemäss Vergleichsbeispiel 3 der Glasumwandlungsbereich (Erweichungsbereich) bereits
bei 170-l8o°C beobachtet wird, zeigt sieh bei den aus den erfindungsgemässen. Mischungen hergestellten Schichtpressstoffen bis über 250 C keine Äenderung im Verlauf des
Torsionsmoduls G. Aus Kurve B der Abbildung 2 geht hervor, dass der Erweichungsbereich erst bei Temperaturen eintritt, die über 25Ο C liegen.
§09884/1 106
Tabelle ,III
Schichtpressstoffe gemäss Beispiel . 13 14 . "15 Vergleich 3
Harzgehalt der Laminatplatten (%) 37-39 35-37 40 39-40 '
Biegefestigkeit nach DIN 53452 (kg/mm2)
- Ausgangswert
- nach 1000 Stunden Alterung bei 22O0C
47,0
38,0
46,6
35., 2
49,3
35,0
45,0
25,0
Schlagzähigkeit nach DIN 53458
(cmkg/cih2)
- Ausgangswerf
- nach 1000 Stunden Alterung bei 2200C.
155
120
150
■ 115
150,3
118
182
% 102
Dielektrischer Verlustfaktor tgS n.DIN 53483
- bei 20°C/103 Hz
.- bei 100°C/50 Hz
- bei 200OC/50 Hz
1,22
■ 0,43
0,52
1,43
0,45
0,65
2,13
0,78
0,90
K)
1,56 CO
0,62 GJ£J
2,24 OT
Dielektrizitätskonstante nach
DIN 53483
- bei 20°C/103 Hz
- bei 100°C/50 Hz
- bei 200°C/50 Hz
4,4
4,3
4,3
4,6
4,4 ■·
4,3
4,2
4,2
4,0
»4
3,9
3,9
4,0
Spezifischer Durchgangswiderstand nach
DIN 53482 (Ω · cm)
- Ausgangswert
- nach 96 Stunden Lagerung bei 96% rel.
Feuchtigkeit, 25°C
9,2 1015
5,6 1014
8,4 1015
4,4 1014
9,8 1015
1,1 1014
4,0 1015
2,9 IG14
30988^/1106

Claims (1)

  1. CIBA-GEIGY AG
    3 1
    •Patentansprüche
    1. Lagerstabile, heisshärtbare Mischungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthalten
    a) NjN'-Bis-imide ungesättigter Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel
    O / \ A O 1! B N - h \ / / \ Ü
    O
    -N B
    Ii
    (I)
    in der A einen zweiwertigen organischen Rest mit mindestens 2 und höchstens 30 Kohlenstoffatomen und B einen Rest der Formeln
    HC HC
    HC
    Ii
    H3C
    bedeuten und
    b) dimere oder oligomere halogenhaltige Bis-(cyclopentadienyl)-verbindungen der allgemeinen Formel
    (II)
    (X)
    P .
    309884/1
    ClBA-GEIGY AG
    in.der X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom, R, und R, je ein Wasserstoffatora oder eine Methylgruppe, η eine ganze Zahl im Wert von mindestens 1 und höchstens 4 und P eine Zahl im Wert von 2 bis 20 bedeuten, und wobei gegebenenfalls die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ersetzt sein kann
    (III>
    in der Y einen Rest der Formeln
    .Alkyl Alkyl
    Aryl "Aryl
    oder einen zweiwertigen, aliphatischen ,cycloaliphatisch en, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest bedeutet.
    309884/1106
    CiBA-GEIGY AG
    2. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass sie enthalten
    a) Ν,Ν'-Bis-imide der Formel I, in der Ä einen unsubstituierten oder chlorsubstituierten Rest der Formel
    darstellt, worin D ein Sauerstoffatom oder die Methylengruppe bedeutet, und
    b) oiigomere Bis-(cyelopentadienyl)-Verbindungen der Formel II, in der η gleich 4, X ein Chloratom und R, und Rp je ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch oiigomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ersetzt sein kann, in der Y einen zweiwertigen aliphatischen Rest, insbesondere den Hexamethylenrest, und R-, und Rp die gleiche Bedeutung wie oben haben.
    3. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Ν,Ν'-Bis-imiden der Formel I zu den Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formeln II und gegebenenfalls III 1:4 bis 4:1 beträgt.
    309804/1106
    ^t-. Mischungen geraäss Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, ; dass das Molverhältnis 1:2 bis 2:1 beträgt.
    5· Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als N,N'-Bis-imid der Formel I N,N'-4,4'-Diphenylmethan-bis-maleinimid enthalten.
    6. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als N,Nf-Bis-imid der Formel I N,Nf-4,4'-3,3l Diehlordiphenylmethan-bis-maleinimid enthalten.
    7. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als N,N!-Bis-imid der Formel I N,NT-4,V-Diphenyläther-bis-maleinimid enthalten.
    8. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als halogenhaltige Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindung der Formel II oligomeres a,a'-Bis-(cyclopentadienyl)-2,335j6-tetraehlor-p-xylol enthalten.
    9. Mischungen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindung der Formel III oligomeres 1,6-Hexamethylen-bis-cyclopentadien enthalten.
    10.Verfahren zur Herstellung von unlöslichen und unschmelzbaren Kunststoffprodukten, dadurch gekennzeichnet, dass man
    30988Α/Π06
    CIBA-GEIGY AG
    a) N,Nf-Bis-imide ungesättigter Dicarbonsäuren der allgemeinen Formel
    -A-N
    (D
    B N
    in der A einen zweiwertigen organischen Rest mit mindestens 2 und höchstens 30 Kohlenstoffatomen und B einen Rest der Formeln
    H2C H3C\ HC HC C
    HoC HqC
    bedeuten und
    b) dimere oder oligomere halogenhaltige Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der allgemeinen Formel
    (II)
    303684/1106
    CIBA-GEIGY AG
    in der X ein Fluor-, Chlor- oder Bromatom, R, und R^ je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, η eine ganze Zahl im Wert von mindestens 1 und höchstens 4 und P eine Zahl im Wert von 2 bis 20 bedeuten, und wobei gegebenenfalls die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel III ersetzt sein kann.
    in der Y einen Rest der Formeln
    Alkyl
    -Alkyl
    ,Aryl
    Aryl
    oder einen zweiwertigen, aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff rest bedeutet, gegebenenfalls in Gegenwart eines Härtungskatalysators bei Temperaturen zwischen 100 - 2800C miteinander umsetzt.
    309884/1106'
    CIBA-GEIGY AG
    11. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man
    a) N,N1-Bis-imide der Formel I, mit der A einen unsubstituierten oder chlorsubstituierten Rest der Formel
    darstellt, wo.rin D ein Sauerstoffatom oder die Methylengruppe bedeutet, mit
    b) oligomeren Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen
    der Formel II, in der η gleich 4, X einen Chloratom und PL· und R„ je ein Wasserstoffatom bedeuten, wobei die Komponente b) bis zu 50 Molprozent durch oligomere Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formel ΊΙΙ ersetzt sein kann, in der Y einen zweiwertigen aliphatischen Rest, insbesondere den Hexamethylenrest, und R-. und R„ die gleiche Bedeutung wie oben haben, umsetzt.
    12. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man von Mischungen ausgeht, in denen das Molverhältnis von Ν,Ν'-Bis-imiden der Formel I zu den Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindungen der Formeln II und gegebenenfalls'III 1:4 bis 4:1 beträgt.
    3Q9884/11Ö6
    ClBA-GElGY AQ
    13· Verfahren geraäss Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man von Mischungen ausgeht, in denen das Molverhältnis 1:2 bis 2:1 beträgt.
    14. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator einen peroxidischen Katalysator verwendet.
    15. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator tert.-Butylperoxidbenzoat
    verwendet.
    16. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als N,Nf-Bis-imid der Formel I Ν,Ν'-4,4'-ϋ1-phenylmethan-bis-maleinimid verwendet.
    17. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ν,Ν'-Bis-imid der Formel I N,Nl-4,4l-3,31· Dichlordiphenylmethan-bis-maleinimid verwendet.
    18. Verfahrei gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
    dass man als Ν,Ν'-Bis-imid der Formel I N,N'-4,4f-Diphenyläther-bis-maleinimid verwendet.
    19. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als halogenhaltige Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindung der Formel II oligomeres (!,a'-Bis-Ccyelopentadienyl)-2,3,5,6-tetrachlor-p-xylol verwendet.
    303884/1106
    CIBA-GEIGY AG
    20. Verfahren gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bis-(cyclopentadienyl)-Verbindung der Formel III oligomeres 1,6-Hexamethylen-bis-cyclopentadien verwendet.
    FO 5.55 (Std) Sta/Ge 13. April I973
    30980A/ 1 106
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2641955A1 (de) * 1975-09-19 1977-03-24 Rhone Poulenc Ind Waermehaertbare zusammensetzungen auf der basis von bis-maleinimid und n-vinylpyrrolidon-2
DE2921513A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-06 Rhone Poulenc Ind Imidgruppenhaltige polymerisate

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1575653A (en) * 1977-06-01 1980-09-24 Ciba Geigy Ag Reinforced composites
US4304591A (en) * 1978-01-25 1981-12-08 Ciba-Geigy Corporation Water-insoluble hydrophilic copolymers used as carriers for medicaments and pesticides
US4351932A (en) * 1980-03-27 1982-09-28 Hitco Bis-maleimide/divinyl aryl crosslinking agent resin system
US4454283A (en) * 1981-03-30 1984-06-12 Hitco Bis-maleimide resin with inhibitor
US4468497A (en) * 1981-03-30 1984-08-28 Hitco Elastomer modified bis-maleimide resin
DE3726286A1 (de) * 1987-08-07 1989-02-16 Basf Ag Formmassen aus ungesaettigten polyesterharzen
US6009747A (en) * 1998-05-27 2000-01-04 Petroleo Brasileiro S.A.-Petrobras Method for evaluating drilling fluids
JP6417785B2 (ja) * 2014-08-22 2018-11-07 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
US11685808B2 (en) 2020-06-11 2023-06-27 Novoset, Llc Oligomer resin compositions

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2726232A (en) * 1953-02-06 1955-12-06 Du Pont P-xylylene bis (5 cyclopentadiene) and polymer
US3188303A (en) * 1961-03-17 1965-06-08 Velsicol Chemical Corp Process and product relating to the reaction of dicyclopentadiene and alpha, beta di-and tri-carboxylic acids
BE625698A (de) * 1961-12-06
US3322572A (en) * 1962-12-10 1967-05-30 Ciba Ltd Process for applying an oligomeric bis (cyclopentadienyl) resin on a wire
US3462407A (en) * 1965-05-28 1969-08-19 Hooker Chemical Corp Process for reacting diolefinic polymer with polyhalocyclopentadiene and products thereof
US3445482A (en) * 1965-08-12 1969-05-20 Universal Oil Prod Co Bis(polyhalocycloalkene)dicarboxylic acids and derivatives thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2641955A1 (de) * 1975-09-19 1977-03-24 Rhone Poulenc Ind Waermehaertbare zusammensetzungen auf der basis von bis-maleinimid und n-vinylpyrrolidon-2
DE2921513A1 (de) * 1978-05-30 1979-12-06 Rhone Poulenc Ind Imidgruppenhaltige polymerisate

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