JPH03252410A

JPH03252410A - 不飽和基含有芳香族ポリアミドオリゴマー及びその製造方法

Info

Publication number: JPH03252410A
Application number: JP5061290A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Hosogane; 細金　忠幸; Hiroshi Nakajima; 博史中島
Original assignee: Showa Highpolymer Co Ltd
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-11-11
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0667889B2

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］本発明は耐熱性合成樹脂、特に熱硬化性を付与した耐熱
性芳香族ポリアミドの原料として有用なオリゴマー及び
その製造方法に関する。

［従来の技術］プラスチック工業の需要が高度化するにつれて、特殊な
性質を持つ工業素材が必要とされるようになり、この傾
向は産業部門の高度化と相まって急速に展開しつつある
。

耐熱性向上の要求は、プラスチック、フィルム、＃！維
、ラミネート、積層板、接着剤等耐熱性を要求される分
野の工業材料に耐熱性を付与し、市場を拡大すること及
び新しい機能をもって広範な新しい分野への進出を計る
ためでもある。

このような要求に対し、芳香族ポリアミド、ポリイミド
、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド等エンジュ
ャリングプラスチック又と呼ばれる一群の合成樹脂が既
に開発され、従来の合成樹脂とは異なった新規な機能を
有するプラスチックとして工業生産され、新しい需要分
野を開拓しつつあり、アラミドの名称で知られている芳
香族ポリアミドはその中の一つである。

芳香族ポリアミドとしては、デュ・ボン社で開発された
ポリバラフェニレンテレフタルアミド（商品名：ケブラ
ー）、ポリメタフェニレンイソフタルアミド（商品名：
ノーメックス又はＨＴ−１）はその代表的なタイプであ
る。

これらのポリアミド類は、そのすべてが本質的に熱可塑
性合成樹脂に分類されるものであるが、一般に融点が高
く、しかも融点と熱分解温度との差が小さい、または逆
転しているものもあるので溶融成形が困難もしくは構造
によっては不可能であるという難点があった。これに対
し、先駆体としてオリゴマーを作り、それを熱硬化させ
るタイプのポリアミド類は未だ提案されていなかった。

熱硬化性の芳香族ポリアミドがなかった理由としては、
−Ｖ的にその融点が従来の熱可塑性合成樹脂に比して充
分高かったこと、また不飽和結合の導入は成形工程中に
好ましからざるゲル化を惹起する危険が多いと判断され
ていたためと考える。

［発明が解決しようとする課題］芳香族ポリアミドは、かなりの高温においても比較的安
定であり、電気特性、機械的強度も優れており、化学的
安定性も高く優れた耐熱性高分子である。

本発明はこれらの従来のポリアミドの有する優ねた性質
を失わずに成形加工性を高め、更に高温における機械的
強度、化学的安定性が高められた芳香族ポリアミド製造
のための原料の開発を目的としたものである。

［課題を解決するための手段］本発明者らは成形材料として、あるいは積層板として成
形加工する場合に、比較的融点が低く、加熱、加圧下で
所望の形状に成形可能であり、しかも比較的緩和な条件
で硬化でき、硬化後は充分な耐熱性、機械的強度および
化学的安定性等を有する芳香族ポリアミドを得るために
、芳香族ジアミン、芳香族ジカルボン酸ジハライド及び
不飽和アルコールあるいは不飽和フェノールをハロゲン
化水素受容体の存在下で反応させて、一般式の優れた性
質を有することを見出し、本発明を完成するに至った、本発明の不飽和基を有する芳香族ポリアミドオリゴマー
は、−例として次の反応式によって合成することができ
る。

（不飽和アルコル）（芳香族ジアミン）（芳香族ジカルボン酸ジハライド）で表わされる重合可能な不飽和基を有する不飽和ポリア
ミドオリゴマーを得た。

このものはラジカル発生触媒の存在下で硬化可能であり
、この硬化した芳香族ポリアミドは前記Ｌ−→ＣＨ２Ｃ
Ｈ＝ＣＨ２［Ａ　］（芳香族ポリアミドオリゴマー）上記反応を円滑に進行させるために、副生ずる塩化水素
の受容体が必要であって、−射的には第３級アミン又は
苛性アルカリの使用が便利である。

この場合のｎが１から１５、好ましくは３ないし７程度
の値のオリゴマーが成形性の容易さから有利であり、こ
の段階での高分子化は全く必要でない。この反応は一般
にアミン類を水相に、酸クロライドを水に溶解しない不
活性有機溶媒に混合して、界面重縮合反応を行なうか、
あるいは両者を不活性有機溶媒に溶解し、低温で縮合さ
せる低温溶液重縮合反応により行なうことができる。

本発明に使用できる芳香族ジアミンとしては、例えばメ
タフェニレンジアミン、４，４゛−ジアミノジフェニル
メタン、４．４゛−ジアミノジフェニルプロパン、３，
３゛−ジメチル−４，４”−ジアミノジフェニルメタン
、４．４”−ジアミノジフェニルエーテル、　３．４’
−ジアミノジフェニルエーテル、３．３°−ジアミノジ
フェニルスルホン、　４．４’−ジアミノジフェニルス
ルホン、ジアニシジン、２．４−トルイレンジアミン、
２．４／２．６−トルイレンジアミン混合ＩＪ、　１．
３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンなどが利用
可能であり、二種類又はそれ以上の混合使用も可能であ
る。

末端鎖の末端又は内部に重合可能な不飽和基を有する有
機残基の先駆体として、アリルアルコール、クロチルア
ルコール、メチルビニルカルビノール５プロパギルアル
コール、２−ブチン−１−オール、３−ブチン−２−オ
ール、３−ブチン−１−オール、５−ノルボルネン−２
−メタノール、シンナミルアルコール、ｏ−、ｍ−また
はｐ−インプロペニルフェノール、ｏ−、ｍ−またはｐ
−ビニルフェノールなどが挙げられる。

また、本発明に使用できる芳香族ジカルボン酸ジハライ
ドとしては、芳香族二塩基酸のジクロライドが便利であ
り１例えばテレフタル酸ジクロライド、イソフタル酸ジ
クロライド、フタル酸ジクロライドおよびそれらの混合
物などが代表的である。

フタル酸ジクロライドは、これから誘導される芳香族ポ
リアミドは耐熱性が少し不充分であり、テレフタル酸ジ
クロライドを使用するときは、熱硬化後のポリマーの耐
熱性は充分であるが先駆体として得られる芳香族ポリア
ミドオリゴマーの融点が高くなって取扱性が困難になる
傾向があり、実用性から言えば、イソフタル酸ジクロラ
イドが最も良くバランスされた性質を有しており１本発
明の目的に合致する。

この合成反応は比較的に化学量論的に反応は進行するの
で、前記［Ａ１式のｎに所望の値を入れ計算（アリルア
ルコールでなくとも同じに計算してよい、）シた上、必
要量の不飽和アルコールあるいは不飽和フェノール、芳
香族ジアミンおよび芳香族ジカルボン酸ジハライドを反
応させればよく、もし精密な調整を必要とするときは簡
単なテストによりそのモル比は決定できる。

この反応によって得られる芳香族ポリアミドオリゴマー
は既に説明した如く、その組成を容易に選ぶことができ
、２００℃以下の温度で成形可能とすることも容易にで
きる。

本発明により合成された不飽和基を有する芳香族ポリア
ミドオリゴマーは、ラジカル発生触媒の併用により硬イ
ヒさせることができ、耐熱性を格段に向上させることが
可能となる。

ラジカル発生触媒は制限を加える必要はないが、工業的
にはパーオキサイドタイプが適しており、成形温度が１
００℃以上になる場合はいわゆる高温分解型の５例えば
ジクミルバーオキザイドタイプが用いられる。

使用量はＩ〜３ｐｈｒが適当である。

また、本発明のオリゴマーの不飽和結合と共重合可能な
モノマーの併用は、千ツマ−が芳香族ポリアミドオリゴ
マーを溶解する場合に可能であり、特に前記［Ａ１式中
のｎが小さい値の場合その適用範囲が広い。モノマーの
併用は、縮合系全体の軟化を促進し、成形性１作業性を
良好にする反面、硬化した芳香族ポリアミドの耐熱性を
低下させる傾向があるので、目的に応じた添加量とする
ことか必要である。

本発明による不飽和基を有する芳香族ポリアミドオリゴ
マーを使用する成形体の製造に際しては、補強剤、フィ
ラー、雌型剤、着色剤、低収縮剤としての他のポリマー
等を必要に応じ併用できることはもちろんである。

次に本発明の理解を助けるために、以下に実施例を示す
。

［実施例］（実施例１）還流冷却器、滴下濾斗、温度計、撹拌機を備えた５００
ｍＩ２の四ツ口のセパラブルフラスコにイソフタル酸ク
ロライド２０．３ｇ　（０，１モル）、ジメチルフォル
ムアミド（ＤＭＦ）１００ｇを仕込み、１０℃以下に冷
却する。

次にアリルアルコール１．９４ｇ　（０，０３３４モル
）　、　３．４°−ジアミノジフェニルエーテル（３，
４’−ＤＡＰＥ）１６．６７ｇ　（０，０８３４モル）
、トリエチルアミン２０．５ｇ　（０，２０３モル）、
ＤＭＦ８０ｇを秤量混合し、反応フラスコに滴下する。

その間、反応温度を１０℃以下に保つ。

滴下終了後、ＤＭＦ　２０　ｇで滴下濾斗を洗浄し、洗
浄液は反応フラスコに添加する。

更に、反応混合物の温度を１０℃以下に保ちながら、撹
拌を２ｈｒ継続する。

次に激しく撹拌している大量の水中に反応混合物を徐々
に加え、結晶を析出さぜる６析出した結晶を吸引濾過し
、水で洗浄後乾燥する。

ｍ、ｐ、１５５〜１７５℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第１図に示す。

元素分析値は、Ｃ，７２，３４％：Ｈ，４，３９％：　Ｎ、　７．．２
５％で理論値は、Ｃ，７２，１５％　、Ｈ，４，４３％　、Ｎ、７．３８
％と良好な一致を示した。

還流冷却器、滴下濾斗、温度計、攪拌機を備えた５００
ｒｒ＋ｊ２の四ツ口のセパラブルフラスコにイソフタル
酸クロライド２０．３ｇ　（０，１モル）、ＤＭＦｌｏ
ｏｇを仕込み５１０℃以下に冷却する。

次にクロチルアルコール２．４ｇ　（０，０３３３モル
）　、　３．４°−ＤＡＰＥ１６．６７ｇ　（０，０８
３４モル）、トリエチルアミン２０．５ｇ　（０２０３
モル）、ＤＭＦ８０ｇを秤量混合し、反応フラスコに滴
下する。その間反応温度を１０℃以下に保つ。

滴下終了後、ＤＭＦ２０ｇで滴下濾斗を洗浄し、洗浄液
は反応フラスコに添加する。

更に、反応混合物の温度を１０℃以下に保ちながら、攪
拌を２ｈｒ継続する。

次に激しく撹拌している大量の水中に反応混合物を徐々
に加え、結晶を析出させる。析出した結晶を吸引濾過し
、水で洗浄後乾燥する。

ｍ、ｐ、１６０〜１７５℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第２図に示す。

元素分析値は、Ｃ，７２，４７％、Ｈ，４，５２％：Ｎ、７．１９％で
理論値は、Ｃ，７２，３５％：Ｈ，４，５７％：　Ｎ、　７．２８
％と良好な一致を示した。

（実施例３）アリルアルコール１．９４ｇ　（０，０３３４モル）の
代わりに、プロパギルアルコール１．８７ｇ　（０，０
３３４モル）を用いた以外は実施例１と同じ操作を行な
った。

ｍ、ｐ、１５０〜１７０℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第３図に示す。

元素分析値は。

Ｃ，７２，４８％、Ｈ，４，１９％、　Ｎ、　７．２３
％で理論値は、Ｃ，７２，３０％、　Ｈ，４，２３％、　Ｎ、７．４０
％と良好な一致を示した。

（実施例４）アリルアルコール１．９４ｇ　（０，０３３４モル）の
代わりに５−ノルボルネン−２・−メタノール４．１４
ｇ　（０，０３３４モル）を用いた以外は実施例１と同
じ操作を行なった。

ｍ、ｐ、１６５〜１８０℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第４図に示す。

元素分析値は、Ｃ，７３，４２％：　Ｈ，４，７１％：　Ｎ、　６．８
２％で理論値は。

Ｃ，７３，３７％；　Ｈ，４，７３％：　Ｎ、　６．９
０％と良好な一致を示した。

（実施例５）アリルアルコール１．９４ｇ　（０，０３３４モル）の
代わりにｍ−インプロペニルフェノール４．４７ｇ　（
０，０３３４モル）を用いた以外は実施例１と同じ操作
を行な−〕だ。

ｍ、ｐ、１５０〜１６５℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第５図に示す。

元素分析値は、Ｃ，７４，０２％：Ｈ，４，４３％：　Ｎ、　６．６８
％で理論値は、Ｃ，７３４３％：　Ｈ，４，４９％、　Ｎ、　６．８４
％と良好な一致を示した。

３．４’−ＤＡＰＥ１６．６７ｇ　（０，０８３４モル
）の代わりに３，３°−ジアミノジフェニルスルホン２
０．６７ｇ　（００８３３モル）を用いた以外は実施例１と同じ操作を行なった。

ｍ、ｐ、１４０〜１５５℃、このものの赤外吸収スペク
トルを第６図に示す。

元素分析値は、Ｃ，６４，２３％：Ｈ，３，９１％：　Ｎ、　６．３６
％で理論値は、Ｃ，６４，０４％：Ｈ，３，９３％：　Ｎ、　６．５５
％と良好な一致を示した。

［発明の効果］従来の芳香族ポリアミドは熱可塑性系の樹脂であるが、
高融点であったため耐薬品性、電気的特性などに優れた
性質を備えていたにもかかわらず、成形性に難点があり
、また高温度における機械的強度が大きく低下するため
融点または分解点以下の温度であっても使用分野に制限
を受けていた１本発明はこれらの欠点を改良し、同じ芳
香族ボ、リアミドでありながら成形性に優れ、かつ高温
においても機械的強度の低下が少ない熱硬化性の芳香族
ポリアミドの原料として使用可能な新規な不飽和基を有
する芳香族ポリアミドオリゴマーを開発することに成功
した。

このオリゴマーは低温で合成でき、また重合可能な二重
結合を有するにもかかわらず、比較的安定であって成形
工程中でのゲル化もなく、且つラジカル発生触媒の作用
により、低温においても簡単に硬化できる優れた性質を
有するものである。

このオリゴマーを硬化した芳香族ポリアミドは、高温で
あっても強度の低下を起こさない耐熱性に優れた芳香族
ポリアミドである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はそれぞれ実施例１〜６で得た不餡和基
含有芳香族ポリアミドオリゴマーの赤外吸収スペクトル
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、式中Ｒ＿１、Ｒ＿２は２価の芳香族基、Ａ及び
Ｂは脂肪族または芳香族の不飽和基であり（Ａ＝Ｂでも
可）、ｎは１〜１５の任意の数値である。〕で表わされる不飽和基含有芳香族ポリアミドオリゴマー
。
（２）芳香族ジアミン、芳香族ジカルボン酸ジハライド
および不飽和アルコール又は不飽和フェノールをハロゲ
ン化水素受容体の存在下で反応することよりなる不飽和
基含有芳香族ポリアミドオリゴマーの製造方法。
（３）不飽和アルコールが炭素鎖の末端又は内部に重合
可能な２重結合あるいは３重結合を有する有機残基又は
芳香族不飽和基を有する不飽和アルコールである特許請
求の範囲第２項の芳香族ポリアミドオリゴマーの製造方
法。
（４）不飽和フェノールがビニルフェノールまたはイソ
プロペニルフェノールの少なくとも一種である特許請求
の範囲第２項の芳香族ポリアミドオリゴマーの製造方法
。