JP2000281789A - 熱可塑性樹脂 - Google Patents
熱可塑性樹脂Info
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Abstract
的負荷を与えない芳香族炭化水素系溶剤に溶解する熱可
塑性樹脂を提供し、塗料、ワニス等の溶剤にして適用す
る製品の耐熱性を向上し、吸湿性を低減する熱可塑性樹
脂を提供する。 【解決手段】 一般式(II)で示されるガラス転移温度
が110℃〜160℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤に可
溶であるポリスルホン樹脂。 【化1】 (ここでR1は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基
であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状または分岐した
アルキル基であり、nは10〜750の整数である)
Description
される構造単位からなる芳香族炭化水素系溶剤に可溶な
熱可塑性樹脂に関し、さらに、具体的には、一般式(I
I)で示され、芳香族炭化水素系溶剤に可溶であるポリ
スルホン樹脂、一般式(III)で示され、芳香族炭化水
素系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤と酸素原子含有有
機溶剤との混合溶剤に可溶である、分子骨格にスルホン
基を導入した、ポリヒドロキシエーテル系樹脂に関す
る。
類とビス(4−ハロゲン化フェニル)スルホンから合成
される全芳香族樹脂であり、透明性、高耐熱性、寸法安
定性および耐候性に優れたスーパーエンジニアリングプ
ラスチックであり、その成形品は電気・電子、自動車、
機械などの分野に応用されている。ポリヒドロキシエー
テル系樹脂は、ビスフェノール化合物とエポキシ樹脂と
の重合から合成される高分子であり、接着剤、電気、電
子などの分野で応用されている。しかしながら、ポリス
ルホン樹脂、ポリヒドロキシエーテル系樹脂は、塩化メ
チレン、またはジメチルスルホキサイド(DMSO)な
どの酸素原子含有有機溶剤には溶解するが、芳香族炭化
水素系溶剤への溶解性が低いため、塗料、ワニスの形態
で使用する場合、塩化メチレン等のハロゲン系溶剤に溶
解して使用している。
チレン等のハロゲン系溶剤は、オゾン層破壊の防止およ
び地球環境の保全の観点から、近年その使用が制限され
つつあるが、ポリスルホン樹脂を塗料、ワニスの形態で
使用する場合には、その溶剤が限定され、ポリスルホン
樹脂の溶解性に優れた塩化メチレンを溶剤として使用せ
ざるを得ず、塩化メチレンがその塗料、ワニスの使用に
おいて、環境中に揮散し、環境保全の点で好ましくない
問題があった。本発明は、ジフェニルスルホン骨格を有
し、汎用溶剤であり、環境に比較的負荷を与えない芳香
族炭化水素系溶剤に溶解する熱可塑性樹脂を提供し、塗
料、ワニス等の溶剤にして適用する製品の耐熱性を向上
し、吸湿性を低減する熱可塑性樹脂を提供することを課
題とした。
で示さる構造単位からなる、芳香族炭化水素系溶剤に可
溶である熱可塑性樹脂である。
−である。ここでR1は水素原子または炭素数1〜2の
アルキル基であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状また
は分岐したアルキル基である。)
造単位が、一般式(II)で示され、ガラス転移温度が1
10℃〜160℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤に可溶で
あるポリスルホン樹脂である。
であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状または分岐した
アルキル基であり、nは10〜750の整数である)
造単位が、一般式(III)で示され、ガラス転移温度が
80℃〜150℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤または芳
香族炭化水素系溶剤と酸素原子含有有機溶剤との混合溶
剤に可溶である、分子骨格にスルホン基を導入したポリ
ヒドロキシエーテル系樹脂である。
であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状または分岐した
アルキル基であり、m,nは10〜250の整数であ
る)
構造単位の具体例として、一般式(II)で示されるポリ
スルホン樹脂、一般式(III)で示されるポリヒドロキ
シエーテル系樹脂が挙げられる。前記一般式(II)で示
されるポリスルホン樹脂は、ビスフェノール化合物とビ
ス(4−ハロゲン化フェニル)スルホンから合成するこ
とができる。ビスフェノール化合物としては、1,1−
(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)−3−メチルブ
タン(一般式(I)中、R1は水素原子、R2は炭素数4
の分岐したアルキル基)、2,2−(4,4’−ジヒド
ロキシジフェニル)−4−メチルペンタン(R1は炭素
数1のアルキル基、R2は炭素数4の分岐したアルキル
基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)
−3−エチルヘキサン(R1は水素原子、R2は炭素数7
の分岐したアルキル基)、3,3−(4,4’−ジヒド
ロキシジフェニル)ペンタン(R1は炭素数2のアルキ
ル基、R2は炭素数2のアルキル基)、2,2−(4,
4’−ジヒドロキシジフェニル)ヘプタン(R1は炭素
数1のアルキル基、R2は炭素数5の直鎖状アルキル
基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)
ヘプタン(R1は水素原子、R2は炭素数6の直鎖状アル
キル基)、2,2−(4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ル)オクタン(R1は炭素数1のアルキル基、R2は炭素
数6の直鎖状アルキル基)、1,1−(4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニル)オクタン(R1は炭素数1のアル
キル基、R2は炭素数6の直鎖状アルキル基)、2,2
(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)ノナン(R1は
炭素数1のアルキル基、R2は炭素数7の直鎖状アルキ
ル基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ル)ノナン(R1は炭素数1のアルキル基、R2は炭素数
8の直鎖状アルキル基)、2,2−(4,4’−ジヒド
ロキシジフェニル)デカン(R1は炭素数1のアルキル
基、R2は炭素数8の直鎖状アルキル基)、1,1−
(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)デカン(R1は
水素原子、R2は炭素数9の直鎖状アルキル基)、2,
2−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)ウンデカン
(R1は炭素数1のアルキル基、R2は炭素数9の直鎖状
アルキル基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフ
ェニル)ウンデカン(R1は水素原子、R2は炭素数10
の直鎖状アルキル基)、2,2−(4,4’−ジヒドロ
キシジフェニル)ドデカン(R1は炭素数1のアルキル
基、R2は炭素数10の直鎖状アルキル基)、1,1−
(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)ドデカン(R1
は水素原子、R2は炭素数11の直鎖状アルキル基)、
2,2−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)トリデ
カン(R1は炭素数1のアルキル基、R2は炭素数11の
直鎖状アルキル基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキ
シジフェニル)トリデカン(R1は水素原子、R2は炭素
数12の直鎖状アルキル基)、2,2−(4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニル)テトラデカン(R1は炭素数1
のアルキル基、R2は炭素数12の直鎖状アルキル
基)、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)
テトラデカン(R1は水素原子、R2は炭素数13の直鎖
状アルキル基)、及び2,2−(4,4’−ジヒドロキ
シジフェニル)ペンタデカン(R1は炭素数1のアルキ
ル基、R2は炭素数13の直鎖状アルキル基)が挙げら
れ、これらは2種以上が混合されていてもよい。好まし
くは、2,2−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)
オクタン(R1は炭素数1のアルキル基、R2は炭素数6
の直鎖状アルキル基)、1,1−(4,4’−ジヒドロ
キシジフェニル)デカン(R1は水素原子、R2は炭素数
9の直鎖状アルキル基)が使用される。また、前記ポリ
スルホン樹脂を合成するためのビス(4−ハロゲン化フ
ェニル)スルホンとしては、ビス(4―クロロフェニ
ル)プロパンが挙げられる。さらに、ビスフェノール化
合物のハロゲン化物とビス(4−ヒドロキシフェニル)
スルホンから合成することもできる。
キシエーテル系樹脂は、ビスフェノール化合物とビス
(p−ヒドロキシフェニル)スルホンとそれらのジグリ
シジルエーテル化物から合成される。ビスフェノール化
合物は、前記した化合物が使用され、ジグリシジルエー
テル化物は上記のビスフェノール化合物およびビス(p
−ヒドロキシフェニル)スルホンをジグリシジルエーテ
ル化したものが使用される。
ス転移温度が110℃〜160℃、かつ芳香族炭化水素
系溶剤に可溶であるポリスルホン樹脂は、溶液重合法等
の通常の方法で合成することができる。例えば、溶液重
合法の場合、生成するポリスルホン樹脂が溶解する溶
媒、例えば、ジメチルアセトアミド等にビスフェノール
化合物及びビス(4−ハロゲン化フェニル)を溶解し、
水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の塩基存在下に13
0℃〜180℃で10〜12時間反応させて目的のポリ
スルホン樹脂を合成する。
ラス転移温度が80℃〜150℃、かつ芳香族炭化水素
系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤と酸素原子含有有機
溶剤との混合溶剤に可溶である、分子骨格にスルホン基
を導入したポリヒドロキシエーテル系樹脂は、溶液重合
法の通常の方法で合成することができる。例えば、溶液
重合法の場合、ビスフェノール化合物とビス(p−ヒド
ロキシフェニル)スルホンとそれらのジグリシジルエー
テル化物を反応生成物であるポリヒドロキシエーテル系
樹脂が溶解する溶剤、例えば、ジメチルアセトアミド等
に溶かし、これに、水酸ナトリウム、炭酸カリウム等の
塩基を加え、110〜120℃で、3〜6時間反応させ
て、反応生成物である一般式(III)で示される構造か
らなる熱可塑性樹脂を合成する。
ン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンが挙げられ
る。芳香族炭化水素系溶剤と混合して使われる酸素原子
含有有機溶剤としては、分子中に酸素原子を含む溶剤が
好ましく、この様な酸素原子含有有機溶剤としては、酢
酸エチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチ
ルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、テト
ラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤、ジ
メチルスルホキシドなどの溶剤、ジメチルホルムアミ
ド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトア
ミドなどのアミド系溶剤が挙げられる。
ホン樹脂と一般式(III)で示される分子骨格にスルホ
ン基を導入したポリヒドロキシエーテル系樹脂は芳香族
炭化水素系溶剤または芳香族炭化水素系溶剤と酸素原子
含有有機溶剤の混合溶剤に溶解できることから、エポキ
シ樹脂、シアネートエステル樹脂、イミド系樹脂、ラジ
カル重合物質であるアクリレート・メタクリレート・マ
レイミド化合物等の三次元架橋性樹脂との配合が容易で
あり、接着剤、塗料等の樹脂組成物を与えることができ
る。
説明する。なお、本発明において合成した一般式(II)
で示されるポリスルホン樹脂と一般式(III)で示され
る分子骨格にスルホン基を導入したポリヒドロキシエー
テル系樹脂の同定及び物性評価の方法は以下の方法で行
った。 (1)分子量測定 テトラヒドロフラン(THF)を溶媒としたGPC測定
を行い、ポリスチレン換算で分子量を測定した。 (2)FT−IR測定 BIO−RAD社製フーリエ変換赤外分光光度計FTS
−40を用いて、ポリスルホン樹脂に関しては、原料の
フェノール水酸基−OH基に由来の伸縮振動(3200
〜3300cm-1)の消失とアルキル基−R由来の伸縮
振動(2850〜2930cm-1)と−SO2−に由来
する(1120〜1160cm-1、1290〜1330
cm-1)、分子骨格にスルホン基を導入したポリヒドロ
キシエーテル系樹脂においては分子鎖中の第二級アルコ
ールの伸縮振動(3200〜3300cm-1)、−SO
2−に由来する(1120〜1160cm-1、1290
〜1330cm-1)を確認した。 (3)溶解性の評価 トルエンまたはトルエン:酢酸エチル=1:1重量比の
混合溶剤に対し合成したポリスルホン樹脂または分子骨
格にスルホン基を導入したポリヒドロキシエーテル系樹
脂を溶解し、溶液の状態を目視で確認した。 (4)ガラス転移温度(Tg)測定 合成したポリスルホン樹脂とポリヒドロキシエーテル系
樹脂をトルエンに溶解し、シャーレ中で溶剤を揮散させ
てキャスト膜を作製した。作製したキャスト膜を所定の
寸法に切断し、レオメトリック・サイエンティフィック
社製粘弾性測定装置RSA−IIを使用して粘弾性測定を
行い、tanδのピーク値によってTgを測定した。
キシジフェニル)ウンデカン29.8gとビス(4―ク
ロロフェニル)スルホン57.4gと炭酸カリウム3
4.5gをジメチルアセトアミド500ml中で窒素雰
囲気下、撹拌しながらオイルバス温度180℃で還流さ
せた。12時間撹拌した後、アセトン3000ml中に
滴下し、生成した沈殿物をろ取した。沈殿物をテトラヒ
ドロフランに溶解し、不溶物をろ別した後、ろ液をメタ
ノール3000mlに滴下した。生成した沈殿物をろ取
してポリスルホン樹脂83gを得た。GPC測定の結
果、ポリスチレン換算でMn=46341、Mw=30
0000、Mw/Mn=6.58であった。生成したポ
リスルホン樹脂をトルエンに溶解させ、シャーレに塗布
し、溶剤を揮散させることによってキャストフィルムを
作製した。キャストフィルムを2cm角に切断し、減圧
下に100℃で乾燥させた後、重量を測定し、さらに、
純水に24時間浸漬後、重量を測定して重量増加を算出
することによって、ポリスルホン樹脂の吸水率を測定し
た。吸水率測定の結果、生成したポリスルホン樹脂の吸
水率は0.12重量%であった。また、キャストフィル
ムを動的粘弾性測定装置を用いて弾性率を測定(昇温速
度5℃/分、10Hz)し、tanδのピーク値によっ
てTgを測定した結果、110℃であった。
ル)スルホン32g、ビス(p−ヒドロキシフェニル)
スルホンジグリシジルエーテル52g、1,1−(4,
4’−ジヒドロキシジフェニル)ウンデカン41.7
g、1,1−(4,4’−ジヒドロキシジフェニル)ウン
デカンジグリシジルエーテル56gをN−メチルピロリ
ドン1000mlに溶解し、これに炭酸カリウム51g
を加え、110℃で攪拌した。3時間攪拌後、多量のメ
タノールに滴下し、生成した沈殿物をろ取して目的物質
である分子骨格にスルホン基を導入したポリヒドロキシ
エーテル系樹脂を82g得た。GPC測定の結果、ポリ
スチレン換算でMn=10301、Mw=17089、
Mw/Mn=1.66であった。生成したポリヒドロキ
シエーテル系樹脂をトルエンに溶解させ、シャーレに塗
布し、溶剤を揮散させることによってキャストフィルム
を作製した。キャストフィルムを2cm角に切断し、減
圧下に100℃で乾燥させた後、重量を測定し、さら
に、純水に24時間浸漬後、重量を測定して重量増加を
算出することによって、ポリヒドロキシエーテル系樹脂
の吸水率を測定した。吸水率測定の結果、生成したポリ
ヒドロキシエーテル系樹脂の吸水率は1.5重量%であ
った。また、キャストフィルムを動的粘弾性測定装置を
用いて弾性率を測定(昇温速度5℃/分、10Hz)
し、tanδのピーク値によってTgを測定した結果、
130℃にピークが観測された。
にスルホン基を導入したポリヒドロキシエーテル系樹脂
の溶解特性を表1に示す。
移温度が110℃〜160℃、かつ芳香族炭化水素系溶
剤に可溶であるポリスルホン樹脂は、トルエンに対し4
0重量%と高濃度に溶解させることができる。また、本
発明の一般式(III)で示されるガラス転移温度が80
℃〜150℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤または芳香族
炭化水素系溶剤と酸素原子含有有機溶剤との混合溶剤に
可溶である、分子骨格にスルホン基を導入したポリヒド
ロキシエーテル系樹脂は、トルエンに対し溶解し均一な
溶液とすることができる。また、トルエンと酢酸エチル
の1:1重量比の混合溶剤に対して40重量%の高濃度
まで溶解させることができる。スルホン骨格を有するビ
スフェノールS型エポキシ樹脂は、芳香族炭化水素であ
るトルエンには溶解しないが、本発明の一般式(I)、
(II)で示す熱可塑性樹脂は、芳香族炭化水素に溶解す
ることができ、用途が拡がる。例えば、本発明の熱可塑
性樹脂をエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂と混合し、硬化
剤にマイクロカプセル型潜在性硬化剤を含有させ、硬化
成形時にマイクロカプセルを壊し硬化させる方法を用い
ることにより高濃度に硬化剤を配合でき、短時間で硬化
させることができるが、カプセルの被膜はポリウレタン
系、ポリエステル系材質であり、極性溶媒に溶解してし
まい配合中に硬化したり、保存安定性に劣るという問題
があった。本発明の熱可塑性樹脂を用いることによりカ
プセル被膜を溶解しない芳香族炭化水素系溶剤に溶解し
用いることができる。
媒に可溶である一般式(II)で示されるポリスルホン樹
脂と一般式(III)で示されるスルホン基を導入したポ
リヒドロキシエーテル系樹脂は、塩化メチレン等のハロ
ゲン系溶剤を使用することなく塗料やワニス形態にする
ことができる。また、これらの熱可塑性樹脂は、低吸湿
性であり、耐熱性に優れているので電子機器等の高信頼
性が要求される接着剤用途に好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 一般式(I)で示さる構造単位からな
る、芳香族炭化水素系溶剤に可溶である熱可塑性樹脂。 【化1】 (ここでXは−C(−R1,−R2)−、または−SO2
−である。ここでR1は水素原子または炭素数1〜2の
アルキル基であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状また
は分岐したアルキル基である。) - 【請求項2】 請求項1に記載の構造単位からなる、一
般式(II)で示されるガラス転移温度が110℃〜16
0℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤に可溶であるポリスル
ホン樹脂。 【化2】 (ここでR1は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基
であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状または分岐した
アルキル基であり、nは10〜750の整数である) - 【請求項3】 請求項1に記載の構造単位からなる、一
般式(III)で示されるガラス転移温度が80℃〜15
0℃、かつ芳香族炭化水素系溶剤または芳香族炭化水素
系溶剤と酸素原子含有有機溶剤との混合溶剤に可溶であ
る、分子骨格にスルホン基を導入したポリヒドロキシエ
ーテル系樹脂。 【化3】 (ここでR1は水素原子または炭素数1〜2のアルキル基
であり、R2は炭素数2〜13の直鎖状または分岐した
アルキル基であり、m,nは10〜250の整数であ
る)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007287399A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Sumitomo Electric Wintec Inc | 樹脂ワニス、絶縁電線及び電気コイル |
RU2466154C1 (ru) * | 2011-05-11 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4'-диокси)фенилэтилена |
RU2477735C1 (ru) * | 2011-07-13 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Термопластичная композиция на основе полисульфона |
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1999
- 1999-03-31 JP JP09161399A patent/JP4178652B2/ja not_active Expired - Fee Related
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RU2466154C1 (ru) * | 2011-05-11 | 2012-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова | Полигидроксиэфир на основе 1,1-дихлор-2,2-ди-(4,4'-диокси)фенилэтилена |
RU2477735C1 (ru) * | 2011-07-13 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) | Термопластичная композиция на основе полисульфона |
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