JPH01182317A - 芳香族オキシカルボン酸樹脂およびその製造方法 - Google Patents

芳香族オキシカルボン酸樹脂およびその製造方法

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JPH01182317A
JPH01182317A JP63003053A JP305388A JPH01182317A JP H01182317 A JPH01182317 A JP H01182317A JP 63003053 A JP63003053 A JP 63003053A JP 305388 A JP305388 A JP 305388A JP H01182317 A JPH01182317 A JP H01182317A
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良満 田辺
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は新規な芳香族オキシカルボン酸樹脂およびその
製造方法に関する。
(従来の技術) 従来、芳香族オキシカルボン酸樹脂としては、次のよう
なものが知られている。
モノオキシカルボン酸では、感圧紙用顕色剤の分野で使
用されるサリチル酸のホルムアルデじドによる縮合物が
あり(特開昭65−22276)エポキシ樹脂の原料ま
たは他のエポキシ化物の硬化剤として、塗布等の分野で
使用されるP−ヒドロキシ安息香酸のホルムアルデヒド
による縮合物がある(特開昭48−75697.49−
108197)。また、ジおよびトリオキシカルボン酸
では、イオン交換樹脂等に使用されるβ−レゾルシン酸
または没食子酸のホルムアルデヒドまたはアセトアルデ
ヒドによる縮合物がある(CA、邦: 14048:I
t、、CA 、 94 : 104゜178w)  。
これら公知の芳香族オキシカルボン酸樹脂はホルムアル
デヒドまたはアセトアルデヒドのような低級炭化水素か
ら成る結合によっている。これらの樹脂は一般に固くて
もろいという性質があり、ざらに縮合度を上げると不溶
不融化し、樹脂としての取り扱いや機能は大巾に制限さ
れる。例えば、成形加工性や機械的強度の不足、または
他の樹脂等に対する相溶性不良や耐水性にも問題があり
感圧紙用顕色剤またはイオン交換樹脂等の分野では改良
が望まれていた。
本発明者らは先に、上記問題点の改良を目的としてP−
キシリレン結合から成る新規なサリチル酸樹脂を見出し
特許出願した(特開昭62−164716)。この樹脂
は、可どう性、耐酸化性、成形加工性等に優れ、金属キ
レート樹脂、感圧紙用顕色剤等の分野で有用性が認めら
れた。
しかしながら、エポキシ樹脂の分野においては、サリチ
ル酸のオルソ位にある水酸基が水素結合を持つため不活
性となり、使用するには難点がある。また、本発明者ら
が新たにオレフィン重合釜内壁付着防止剤として使用を
検討中の用途では、ラジカルトラップ能が小さいために
顕著な効果が認められない等でさらに改良が望まれてい
る。このオレフィン重合釜内壁付着防止剤としては、従
来、多価フェノール系化合物の樹脂が多用されている。
例えば、レゾルシンのような二価フェノール類の縮合物
(特開昭56−7487)、ピロガロールのような三価
フェノールとアルデヒド化合物の共縮合物(特開昭55
−54305.55−54317.57−192414
)等が知られている。このように、これらの化合物の内
壁付着防止効果は主に、その構造中にある水酸基のラジ
カルトラップ能に起因する。これらの樹脂を上記目的で
使用する場合、一般にメタノールのような低沸点溶剤に
溶解させて重合釜内壁に塗布している。このため引火し
易く、爆発による災害の危険性があり、この危険性を回
避するためアルカリ水溶液に溶解させて使用量れば、水
酸基の一部または大部分が使用した一アルカリの金属塩
となり、効果は著しく低下する。また、水溶性が増すた
めに、釜内で行なわれる重合が乳化重合や懸濁重合の場
合には適さない。したがって、水酸基を減少させずに水
溶性となり、さらには塗イσ後、水不溶化することがで
き、また、塗布膜の剥離を防止でき、適当な高分子量体
で可とう性を待つ樹脂が望まれていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討た。
その結果、サリチル酸を除く芳香族オキシカルボン酸類
とビスハロゲノメチル誘導体類またはビスアラルキルア
ルコール誘導体類とを共縮合させた樹脂を見出した。こ
れら新樹脂は前記用途における種々の欠点を改良できる
ものである。
すなわち、本発明は l) −数式(I) (Oll)m          (Ill)m   
        (υ11)11(式中、Aはフェニレ
ン基、アルキル置換フェニレン基、ジフェニレン基、ジ
フェニルエーテル基またはナフチレニル基を示し、mは
1〜3の整数、nはO〜300の整数を示す。但し、m
が1で−011が−C00Hに対し〇−位にある場合を
除く)で表わされる芳香族オキシカルポーン酸樹脂およ
び2) 一般式(II) (式中、mは1〜3の整数を示す。但し、mが1で一〇
〇が−(:00Hに対し〇−位にある場合を除く。)で
表わされる芳香族オキシカルボン酸と一般式(m) X−C84−A−(:112−X     (m)(式
中、Aはフェニレン基、アルキル置換フェニレン基、ジ
フェニレン基、ジフェニルエーテル基またはナフチレニ
ル基を示し、Xはハロゲン原子、水酸基、アシロキシ基
または炭素数4以下のアルコキシ基を余す。)で表わさ
れるビスハロゲノメチル誘導体類またはヒスアラルキル
アルコール誘導体類を酸触媒の存在下で反応させること
を特徴とする前記一般式(1)で表わされる芳香族オ。
キシカルボン酸樹脂の製造方法である。
まず本発明の芳香族オキシカルボン酸樹脂の製造方法を
説明する。
本発明の樹脂は一般式(II)で表わされる芳香族オキ
シカルボン酸類と一般式(m)で表わされるビスハロゲ
ノメチル誘導体類またはビスアラルキルアルコール誘導
体を酸触媒の存在下で共縮合反応させて製造することが
できる。
本発明に使用する一般式(m)であられされるビスハロ
ゲノメチル誘導体またはビスアラルキルアルコール誘導
体中のAは で例示されるアルキル置換フェニレン基、つ素原子、水
酸基、炭素数4以下のアルコキシ基、アシロキシ基であ
る。アルコキシ基、アシロキシ基中のアルキルの炭素原
子数が4以下であると反応が速く、また炭素原子数4、
すなわちブチル基においてtert−ブチルは反応が遅
い傾向にある。したがって、本発明で用いるものとして
はα、α°−ジクロロー〇−キシレン、α、α−ジクロ
ローm−キシレン、α、α°−シクロローp−キシレン
、α、α°−ジブロモー〇−キシレン、α、α“−ジブ
ロモ−m−キシレン、α。
α゛−ジブロモーp−キシレンα、α°−ジフルオロー
〇−キシレン、α、α°−ジフルオローm−キシレン、
α、α°−ジフォローp−キシレン、α、α°−ショー
トー0−キシレン、α。
α°−ショートーm−キシレン、α、α°−ショートー
p−キシレン、4,4°−ビス(クロロメチル)ジフェ
ニルエーテル、4.4“−ビス(クロロメチル)ジフェ
ニル、2.6−ビス(クロロメチル)ナフタレン、4.
4°−ビス(ブロモメチル)ジフェニルエーテル、4.
4°−ビス(ブロモメチル)ジフェニル、2,6−ビス
(クロロメチル)ナフタレン、4.4°−ビス(フルオ
ロメチル)ジフェニルエーテル、4,4°−ビス(フル
オロメチル)ジフェニル、4.4°−ビス(ヨードメチ
ル)ジフェニルエーテル%4.4°−ビス(ヨードメチ
ル)ジフェニル、α、α°−ジクロロー2−メチルーp
−キシレン、α、α°−ジクロロー3−メチルーm−キ
シレン、α、α°−ジクロロー2.5−ジメチル−p−
キシレン、α、α−ジブロモー2.5−ジメチル−p−
キシレン、α、α゛−ジクロロー2,4−ジメチル−1
,3−キシレン、α、α°−ジクロロー2.4−ジメチ
ル−1,5−キシレン、α、α−ジヒドロキシー〇−キ
シレン、α、α°−ジヒドロキシーm−キシレン、a、
α′−ジヒドロキシーp−キシレン、α、α°−ジアセ
トキシ−〇−キシレン、α、α°−ジアセトキシーm−
キシレン、α、α°−ジアセトキシーp−キシレン、α
、α°−ジプロビオノキシーP−キシレン、α、α°−
ジーn−ブチロキシーp−キシレン、α、α°−ジメト
キシー〇−キシレン、α、α。
−ジメトキシ−m−キシレン、α′、α°−ジメトキシ
ーp−キシレン、α、α゛−ジェトキシー〇−キシレン
、α、α°−ジェトキシーm−キシレン、α、α°−ジ
ェトキシーp−キシレン、α1.α°−ジイソプロポキ
シー〇−キシレン、α、α°−ジイソプロポキシーm−
キシレン、α、α°−ジイソプロポキシーp−キシレン
、α、α゛−ジーn−プロポキシーp−キシレン、α、
α°−ジーn−ブトキシーm−キシレン、α、α°−ジ
ーn−ブトキシーp−キシレン、α、α°−ジー5ec
−ブトキシーP−キシレン、α、α°−ジイソブトキシ
ーP−キシレン、4.4゜−ジヒドロキシメチルジフェ
ニルエーテル、4.4゜−ジヒドロキシメチルジフェニ
ル、2.6−シヒドロキシメチルナフタレン、4,4°
−ジアセトキシメチルジフェニルエーテル、4.4°−
ジアセトキシメチルジフェニル、2,6−ジアセドキシ
メチルナフタレン、4.4°−メトキシメチルジフェニ
ルエーテル、4,4°−メトキシメチルジフェニル、4
.4′−ジェトキシメチルジフェニルエーテル、4.4
°−ジイソプロポキシメチルジフェニル、4,4°−ジ
イソブトキシメチルジフェニルエーテル、α、α°−ジ
メトキシー2−メチル−p−キシレン、α、α。
−ジメトキシ−3−メチル−m−キシレン、α。
α゛−ジヒドロキシー2.5−ジメチルP−キシ0レン
、α、α“−ジメトキシ−2,5−ジメチル−p−キシ
レン、α、α”−ジメトキシ−2,4−ジメチル−1,
3−キシレン、α、α°−ジメトキシー2.4−ジメチ
ル−1,5−キシレン等を挙げることができる。なお、
その中でより好適な化合物は、α。
α°−ジメトキシーp−キシレンである。
本発明で使用する一般式(n)で表わされる芳香族オキ
シカルボン酸としてはサリチル酸を除く水酸基が1〜3
の安息香酸誘導体である。具体的には、P−ヒドロキシ
安息香酸、m−ヒドロキシ息香酸、2.3−ジヒドロキ
シ安息香酸、2.4−ジヒドロキシ安息香酸、2.5−
ジヒドロキシ安息香酸、2,6−ジヒドロキシ安息香酸
、3.4−ジヒドロキシ安息香酸、3.5−ジヒドロキ
シ安息香酸、2,3.4−トリヒドロキシ安息香酸、2
,4.6−トリヒドロキシ安息香酸、3,4.5− )
ジヒドロキシ安息香酸、2,3.5−トリヒドロキシ安
息香酸、2.3.6− トリヒドロキシ安息香酸である
酸触媒としては、無機または有機の酸、特に鉱酸、例え
ば塩酸、硫酸、リン酸または硝酸、塩化亜鉛、塩化第二
錫、塩化アルミニウム、塩化第二鉄のようなフリーゾル
タラフッ形触媒、メタンスルホン酸またはp−トルエン
スルホン酸にどの有機スルホン酸:さらにはトリフルオ
ロメタンスルホン酸、ナフィオンH(商品名:デュポン
社製)のような超強酸であって、単独で使用するかまた
は併用してもよい。
共縮合反応における原料の使用割合は、ビスハロゲノメ
チル誘導体類またはビスアラルキルアルコール誘導体の
1モルに対し、芳香族オキシカルボン酸類を1〜15モ
ル、好ましくは1.1〜10モルの範囲である。触媒の
使用量は芳香族オキシカルボン酸とビスハロゲノメチル
誘導体またはアラルキルアルコール誘導体の全重量に対
して0.1〜5重量%である。反応温度は50〜200
℃、好ましくは80〜160℃の範囲である。反応時間
は1〜20時間である。反応が進行するにつれて生成す
る水、アルコール、有機酸またはハロゲン化水素酸類を
系外にトラップする。必要によっては系内に残存する微
量の揮発分を窒素により系外に除去する。
なお、本発明の方法では、無溶媒で反応を行なうことは
何ら支障がないが、反応に不活性な溶媒を使用してもよ
い。この溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン
、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族炭
化水素類、1.2−ジクロロエタン、1,1.2− ト
リクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、ジオキサン
、ジグライム、テトラグライム、オクタグライム、ポリ
エチレングリコールジメチルエーテル、2−メトキシエ
タノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタ
ノール、メトキシベンゼン等のエーテル類、n−ブチル
アルコール、イソブチルアルコール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ポ
リエチレングリコール等のアルコール類、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、ジエチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート等のエステル類、N、N−ジメチルホ
ルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキ
シド、スルホラン、1.3−ジメチル−2−イミダゾリ
ジン等の非プロトン性極性溶剤が挙げられる。これらの
溶剤の使用量は任意の割合で使用できるが、通常は全原
料に対し10重量倍以下で行なう。
このようにして、反応を行なった後に、目的物を取り出
す方法としては、溶剤を使用した場合、減圧濃縮するか
あるいは水に投入して沈澱を析出させる方法がとられ、
また無溶媒で反応させた場合では、そのまま、排出して
冷却後、粉砕して目的物を得るか、もしくは反応生成物
をアルカリ水溶液に溶解後、酸で析出させる方法がとら
れる。
このような本発明の製造方法で得られる芳香族オキシカ
ルボン酸樹脂の分子量範囲は300〜60000−程度
であり、常温で液状ないし樹脂の軟化点(JIS−に−
2548による環球法軟化点)が250 ’e程度まで
である。
本発明の樹脂は、一般式(I)で明らかなように、水酸
基のほかにカルボキシ基が存在し、このカルボ、キシル
基のみをアルカリ金属塩またはアンモニウム塩といるこ
とにより水酸基を減少させることなく樹脂を水溶化し、
水酸基の特性を発揮させることができる点に特徴がある
。しかもこの水溶性し、酸による中和または多価金属塩
による複分解によって容易に不溶化することができる。
したがってオレフィン重合釜内壁付着防止剤として使用
する場合、メタノールのような低沸点溶剤に溶解させて
使用することは、もちろん何ら差しつかえないが、水溶
液として使用でき、しかもそのオレフィン重合が乳化重
合または懸濁型゛合であっても、なんら支障を生じない
不溶化に用いる多価金属塩は、カルシウム、マグネシウ
ム、亜鉛、バリウム、アルミニウム、ニッケル、コバル
ト、スズ、鉄、マンガン等多価金属の塩化物、硫酸塩、
硝酸塩等のうち水溶性のものが好ましく、これらの水溶
液を塗布膜に接触させることによって前記アルカリ金属
塩との塩交換によって塗布膜は水に不溶化する。
樹脂の水溶化がアンモニラ塩によってなされた場合は、
塗布膜をたんに加熱するだけで、水に不′溶化するので
より好都合である。これらの方法で得られた塗布膜はポ
リ塩化ビニール製造用重合釜の内壁付着防止効果が顕著
で、ひび割れや剥離などが生ずることなく、好適な状態
を保つことができる。一方、エポキシ樹脂の硬化剤とし
て使用した場合、相溶性、作業性および硬化物の機械的
性質等に優れ、有用なエポキシ樹脂用効果剤として認め
られた。
以下、本発明を実施例、使用例により、更に詳細に説明
する。
実施例1 撹拌器、温度計を装着した反応容器に、一般式(II)
で表わされる芳香族オキシカルボン酸類としてP−ヒF
′ロキシ安息香酸13.ag(0,3モル)、一般式(
III)で表わされるビスハロゲノメチル誘導体として
α、α°−ジクロローp−キシレン8.8g(0,05
モル)および触媒として塩化亜鉛0.1g、溶媒として
ジグライム50履1を装入し、窒素ガスを通気させなが
ら昇温した。途中、発生する塩化水素ガスを系外にトラ
ップしながら昇温をつづけ温度が150℃に達したのち
3時間その温度に保った。塩化水素ガスの発生がほとん
どなくなったのを確認した後冷却して内温を100℃以
下にした。次にこれを激しく撹拌した500 mAの水
中へ排出して、沈澱を析出せしめた。沈澱を濾過、水洗
後、真空乾燥して白色粉状のP−ヒドロキシ安息香酸樹
脂13.2gを得た。この樹脂の平均分子量は980で
あり、JIS −K −2548による環球法軟化点測
定装置で測定した軟化点は88℃であった。
実施例2 一般式(n)で表わされる芳香族オキシカルボン酸類と
してm−ヒドロキシ安息香酸13.8g(0,1そル)
、一般式(III)で表わされるビスアラルキルアルコ
ール誘導体として4.4°−メトキシメチルジフェニル
エーテル16.8g(0,065モル)および触媒とし
てP−トルエンスルホン酸0.03gを実施例1で用い
た反応容器に装入し、窒素ガスを通気させながら昇温し
た。途中、生成するメタノールを系外に留去させなから
昇温をつづけ、温度が170℃にしたのち、170〜1
75℃で5時間反応させた。反応終了後、同温度で直ち
に磁製浅皿に排出し、放置したところ、生成物は固化し
淡黄色透明の樹@23.5gを得た。平均分子量は18
50であり、軟化点は83℃であった。
実施例3 一般式(Il)で表わされる芳香族オキシカルボン酸類
としてβ−レゾルシン酸(3,4ジヒドロキシ安息香酸
) 15.4g(0,1モル)、一般式(III)で表
わされるビスアラルキルアルコール誘導体としてα、α
°−ジヒドロキシーp−キシレン12 、43(0,0
9モル)および触媒として濃塩酸を0.5−1溶媒とし
てエチレングリコール200m1を装入し昇温した。反
応は150〜180℃で3時間行なった。
反応後、冷却するとゲル状の粒子が析出した。室。
温までゆっくり冷却熟成してから濾過することによりゲ
ル状粒子を得た。これを湯洗を繰り返し、完全に溶媒を
除いたのち真空乾燥してβ−レゾルシン酸の樹脂25g
を得た。平均分子量は14,800で軟化点は200℃
以上であった。
実施例4 一般式(II)で表わされる芳香族オキシカルボン酸類
として没食子酸1永和物(3,4,5−トリヒドロキシ
安息香酸) 18.8g(0,1モル)、一般式(II
I)で表わされるビスアラルキルアルコール誘導体とし
てα、α°−ジメトキシーP−キシレン11.8g(0
,07モル)および触媒としてp−トルエンスルホン酸
0.1g、溶媒としてジグライムを実施例1で用いた反
応容器に装入し、150℃で5時間反応させた。反応後
、冷却して水300 mA中に排出し沈澱を析出せしめ
た。これを濾過水洗後乾燥して24gの没食子酸樹脂を
得た。平均分子量は25◎0であり軟化点は135℃で
あった。
実施例5 一般式(m)で表わされるビスアラルキルアルコール誘
導体としてα、α°−ジメトキシーm−キシレンを、溶
媒として2−ブトキシェタノールを5吏用した以外は実
施例4と同様にして、没食子酸樹脂を得た。平均分子量
2380であり軟化点は112℃であった。
実施例6 一般式(ff)で表わされる芳香族オキシカルボン酸と
して2,4.6− トリヒドロキシ安息香酸94g(0
,5モル)を用いた以外は実施例4と同様にして2.4
.6−トリヒドロキシ安息香酸樹脂を得た。平均分子量
は650であり軟化点は48℃であった。
使用例1 実施例1〜6で得られた芳香族オキシカルボン酸樹脂を
希炭酸ソーダー水溶液で2重量%となるように溶解させ
た。次に、これらの溶液にステンレス製テストピースな
3分間浸漬させたのち、70℃の乾燥器で10分間加熱
乾燥した。ついで、これらの塗布されたテストピースを
5%塩化カルシウム水溶液に3分間浸漬させ、水洗後7
0℃の乾燥器で加熱乾燥した。こうして作成した塗布板
を重合器内に取り付は塩化ビニールの懸濁重合を行なっ
た。
同様に、実施例4で得られた没食子酸樹脂の希アンモニ
ア水溶液を塗布し70℃IO分間の乾燥のみによって作
成したテストピースを評価した。
評価の判定は、テストピース上にスケールの付着が認め
られるまでの重合回数で行ない、(回数の多いものが良
好である)表1に示す結果が得られた。
使用例2 ビスフェノールAから導入されるエピコート828(シ
ェル化学製)の硬化剤として実施例1で。
得られたP−ヒドロキシ安息香酸樹脂および実施例6で
得られた2、4.6−トリヒドロキシ安゛息香酸樹脂を
用い、硬化促進剤として2,4.6−トリス(ジメチル
アミノメチル)フェノール(TAP)を使用し、配合後
注型化工して加工後の硬化樹脂の性能を評価した。エポ
キシ樹脂との相溶性は良好で、配合等の作業性に優れて
いることが認められた。比較例として硬化剤に酸無水物
(エピキュアYH−306:シエル化学製)を用い同様
の評価を行なった。結果を表2に示す。
(発明の効果) 以上、詳述したように本発明の芳香族オキシカルボン酸
樹脂は塩化ビニールの懸濁重合におけるステンレス製重
合釜内壁へのスケール付着防止効果が顕著であり、又、
エポキシ樹脂の硬化剤に使用した場合も作業性、機械的
物性に優れることが立証された。
このような有用な樹脂を安価に簡単な製法で製造できる
ことは産業上の発展に大いに貢献するものである。
特許出願人  三井東圧化学株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Aはフェニレン基、アルキル置換フェニレン基
    、ジフェニレン基、ジフェニルエーテル基またはナフチ
    レニル基を示し、mは1〜3の整数、nは0〜300の
    整数を示す。但し、mが1で−OHが−COOHに対し
    0位の場合を除く)で表わされる芳香族オキシカルボン
    酸樹脂。 2)一般式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、mは1〜3の整数を示す。但し、mが1で、−
    OHが−COOHに対し0−位にある場合を除く。)で
    表わされる芳香族オキシカルボン酸と一般式(III) X−CH_2−A−CH_2−X(III) (式中、Aはフェニレン基、アルキル置換フェニレン基
    、ジフェニレン基、ジフェニルエーテル基またはナフチ
    レニル基を示し、Xはハロゲン原子、水酸基、アシロキ
    シ基または炭素数4以下のアルコキシ基を示す。)で表
    わされるビスハロゲノメチル誘導体類またはビスアラル
    キルアルコール誘導体類を酸触媒の存在下で反応させる
    ことを特徴とする 一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Aはフェニレン基、アルキル置換フェニレン基
    、ジフェニレン基、ジフェニルエーテル基またはナフチ
    レニル基を示し、mは1〜3の整数、nは0〜300の
    整数を示す。但し、mが1で−OHが−COOHに対し
    0−位の場合を除く。)で表わされる芳香族オキシカル
    ボン酸樹脂の製造方法。
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