JPH0356580B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、新規な熱硬化性樹脂の製造法に関す
る。 ジカルボン酸とビス(2−オキサゾリン)化合
物とをほぼ等モル量の割合で混合し、加熱すると
線状のポリエステルアミドが得られることはすで
に知られたことである。 しかし、ビス(2−オキサゾリン)化合物を原
料とした熱硬化性樹脂は今までのところ全く知ら
れていない。 本発明者らは、ビス(2−オキサゾリン)化合
物を用いて熱硬化性樹脂を製造する方法について
鋭意研究した結果、スルホンアミドまたはその誘
導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビスフエ
ノールスルホン化合物からなる群から選ばれた少
なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化合物
とを加熱反応させると容易に熱硬化性樹脂が得ら
れ、しかもこの熱硬化性樹脂は耐熱性と吸水性の
点で特にすぐれていることを知見し、これらの知
見にもとづき本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は、スルホンアミドまたはそ
の誘導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビス
フエノールスルホン化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化
合物とを加熱反応させることを特徴とする熱硬化
性樹脂の製造法である。 本発明に用いられるスルホンアミドとは、一般
式RSO2NH2(式中、Rはアルキル基、アリール
基を示す)で表わされるもので、具体的には、た
とえばメタンスルホン酸アミドなどの脂肪族スル
ホン酸アミド、たとえばベンゼンスルホン酸アミ
ド、O−トルエンスルホン酸アミド、p−トルエ
ンスルホン酸アミド、ナフタリン−α−スルホン
酸アミド、ナフタリン−β−スルホン酸アミドな
どの芳香族スルホン酸アミドなどがあげられる。 上記スルホンアミドの誘導体としては、たとえ
ばO−トルエンスルホン酸アミドを酸化し、環化
させたサツカリンなどがあげられる。 本発明に用いられる酸イミドとしては、たとえ
ばジアセトアミドなどの開鎖状の酸イミド、たと
えばスクシンイミド、グルタルイミド、パラバン
酸、ヒダントイン、ジメチルヒダントイン、イソ
シアヌル酸、フタルイミド、マレインイミドなど
の環状の酸イミドがあげられる。特に環状の酸イ
ミドが好ましい。 本発明に用いられる芳香族オキシ酸としては、
たとえばサリチル酸、メタ−オキシ安息香酸、パ
ラオキシ安息香酸、オルトクレソチン酸、没食子
酸、マンデル酸、トロパ酸などのベンゼン核にカ
ルボキシル基と水酸基とを有するもの、α−オキ
シナフトエ酸、β−オキシナフトエ酸などのナフ
タレン核にカルボキシル基と水酸基とを有するも
のがあげられる。 本発明に用いられるビスフエノールスルホン化
合物としては、たとえば
る。 ジカルボン酸とビス(2−オキサゾリン)化合
物とをほぼ等モル量の割合で混合し、加熱すると
線状のポリエステルアミドが得られることはすで
に知られたことである。 しかし、ビス(2−オキサゾリン)化合物を原
料とした熱硬化性樹脂は今までのところ全く知ら
れていない。 本発明者らは、ビス(2−オキサゾリン)化合
物を用いて熱硬化性樹脂を製造する方法について
鋭意研究した結果、スルホンアミドまたはその誘
導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビスフエ
ノールスルホン化合物からなる群から選ばれた少
なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化合物
とを加熱反応させると容易に熱硬化性樹脂が得ら
れ、しかもこの熱硬化性樹脂は耐熱性と吸水性の
点で特にすぐれていることを知見し、これらの知
見にもとづき本発明を完成するに至つた。 すなわち、本発明は、スルホンアミドまたはそ
の誘導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビス
フエノールスルホン化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化
合物とを加熱反応させることを特徴とする熱硬化
性樹脂の製造法である。 本発明に用いられるスルホンアミドとは、一般
式RSO2NH2(式中、Rはアルキル基、アリール
基を示す)で表わされるもので、具体的には、た
とえばメタンスルホン酸アミドなどの脂肪族スル
ホン酸アミド、たとえばベンゼンスルホン酸アミ
ド、O−トルエンスルホン酸アミド、p−トルエ
ンスルホン酸アミド、ナフタリン−α−スルホン
酸アミド、ナフタリン−β−スルホン酸アミドな
どの芳香族スルホン酸アミドなどがあげられる。 上記スルホンアミドの誘導体としては、たとえ
ばO−トルエンスルホン酸アミドを酸化し、環化
させたサツカリンなどがあげられる。 本発明に用いられる酸イミドとしては、たとえ
ばジアセトアミドなどの開鎖状の酸イミド、たと
えばスクシンイミド、グルタルイミド、パラバン
酸、ヒダントイン、ジメチルヒダントイン、イソ
シアヌル酸、フタルイミド、マレインイミドなど
の環状の酸イミドがあげられる。特に環状の酸イ
ミドが好ましい。 本発明に用いられる芳香族オキシ酸としては、
たとえばサリチル酸、メタ−オキシ安息香酸、パ
ラオキシ安息香酸、オルトクレソチン酸、没食子
酸、マンデル酸、トロパ酸などのベンゼン核にカ
ルボキシル基と水酸基とを有するもの、α−オキ
シナフトエ酸、β−オキシナフトエ酸などのナフ
タレン核にカルボキシル基と水酸基とを有するも
のがあげられる。 本発明に用いられるビスフエノールスルホン化
合物としては、たとえば
【式】で示されるビ
スフエノールS、水酸基がベンゼン核のメタの位
置に付いたものなどがあげられる。上記の2つの
ベンゼン核は、たとえばハロゲンなどで置換され
ていてもよく、その具体例としてはテトラブロモ
ビスフエノールSなどがあげられる。 前述のスルホンアミドまたはその誘導体、酸イ
ミド、芳香族オキシ酸あるいはビスフエノールス
ルホン化合物は一種または二種以上用いてもよ
い。 スルホンアミドまたはその誘導体、酸イミド、
芳香族オキシ酸あるいはビスフエノールスルホン
化合物の使用量は、後述するビス(2−オキサゾ
リン)化合物1モルに対して約2モル以下、好ま
しくは約1〜0.2モル程度である。 本発明では上記のもの以外に、たとえばジカル
ボン酸などを併用してもよい。ジカルボン酸を併
用することにより樹脂の機械強度たとえば曲げ、
引張り、衝撃強度などの点ですぐれたものが得ら
れるので特に好ましい。 本発明に用いられるジカルボン酸としては、マ
ロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸、ダイマー酸、エイコサン二酸などの脂肪族
ジカルボン酸、たとえば、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジ
フエニルスルホンジカルボン酸、ジフエニルメタ
ンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などが
あげられる。 これらは二種以上混合して用いてもよい。 ジカルボン酸の使用量は、約5〜95モル%程度
である。 本発明に用いられるビス(2−オキサゾリン)
化合物としては、たとえば1,2−ビス(2−オ
キサゾリニル−2)エタン、1,4−ビス(2−
オキサゾニリル−2)ブタン、1,6−ビス(2
−オキサゾリニル−2)ヘキサン、1,8−ビス
(2−オキサゾニリル−2)オクタン、1,4−
ビス(2−オキサゾリニル−2)シクロヘキサン
などのアルキル鎖にオキサゾリン環が結合した化
合物、たとえば1,2−ビス(2−オキサゾリニ
ル−2)ベンゼン、1,3−ビス(2−オキサゾ
リニル−2)ベンゼン、1,4−ビス(2−オキ
サゾリニル−2)ベンゼン、5,5′−ジメチル−
2,2′−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベンゼ
ン、4,4,4′,4′−テトラメチル−2,2′−ビ
ス(2−オキサゾリニル−2)ベンゼン、1,2
−ビス(5−メチル−2−オキサゾニル−2)ベ
ンゼン、1,3−ビス(5−メチル−2−オキサ
ゾリニル−2)ベンゼン、1,4−ビス(5−メ
チル−2−オキサゾリニル−2)ベンゼンなどの
芳香核に2個のオキサゾリン環が結合したものお
よび2,2′−ビス(2−オキサゾリン)、2,
2′−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,
2′−ビス(5−メチル−2−オキサゾリン)など
があげられる。これらは二種以上混合して用いて
もよい。 本発明では、前述のスルホンアミドもしくはそ
の誘導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビス
フエノールスルホン化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化
合物とを均一に溶解し、加熱反応させることによ
り熱硬化性樹脂が得られるが、後述の触媒を用い
ると反応時間を短くしたり、反応温度を下げるこ
とができるので好ましい。 ビス(2−オキサゾリン)化合物とそのほかの
原料とは、最初から混合しておいて加熱溶融して
もよいし、それぞれを加熱溶融し、しかる後、混
合してもよい。触媒は加熱前に加えてもよいし、
融解途中または融解後でも随時加えてもよい。 触媒としては、たとえば亜リン酸エステル類、
有機ホスホン酸エステル類、無機塩類などの求電
子試薬あるいはオキサゾリン環開環重合触媒など
があげられる。 亜リン酸エステルとしては、たとえば亜リン酸
トリフエニル、亜リン酸トリス(ノニルフエニ
ル)、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリ−n−
ブチル、亜リン酸トリス(2−エチルヘキシル)、
亜リン酸トリステアリル、亜リン酸ジフエニルモ
ノデシル、テトラフエニルジプロピレングリコー
ルジホスフアイト、テトラフエニルテトラ(トリ
デシル)ペンタエリスリトールテトラホスフアイ
ト、亜リン酸ジフエニル、亜リン酸4,4′−ブチ
リデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフエニ
ル−ジ−トリデシル)、ビスフエノールA ペン
タエリスリトールホスフアイト、亜リン酸水素ジ
フエニルなどがあげられる。これらは二種以上用
いてもよい。上記のなかでフエノレート基あるい
は置換フエノレート基を含む亜リン酸エステルが
好ましい。 有機ホスホン酸エステルとしては、たとえばフ
エニルホスホン酸ジフエニル、β−クロロエチル
ホスホン酸ジ(β−クロロエチル)、4,4′−ビ
フエニレンジホスホン酸テトラキス(2,4−ジ
−t−ブチルフエニル)などの脂肪族または芳香
族ホスホン酸のエステルがあげられる。 無機塩類としては、系に溶解する各種塩類が有
効である。結晶水は持つていない方がよい。たと
えば、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネ
シウム、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バ
ナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ツケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、
スズ、セリウム等の1〜4価の陽イオン(バナジ
ウムやジルコニル等の多原子陽イオンを含む)と
たとえばハロゲン、硝酸、硫酸、塩素酸等の陰イ
オンとの組み合わせからなる塩類をあげることが
できる。なかでも塩化第二銅、塩化バナジウム、
塩化バナジル、硝酸コバルト、塩化亜鉛、塩化マ
ンガン、塩化ビスマスなどがすぐれた触媒能を示
す。 オキサゾリン環開環重合触媒としては、たとえ
ば強酸、スルホン酸エステル、硫酸エステルおよ
びハロゲン化アルキルなどがあげられる(例;高
分子、vol.22、No.252、P.159−164(1973)、講座
重合反応論7「開環重合」P.165、化学同人
(1973)参照)。 強酸としては、たとえばリン酸、硫酸、硝酸な
どのオキソ酸、たとえば塩酸、硫化水素などの水
素酸などの鉱酸やたとえばフエニルリン酸、メタ
ンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエ
ンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナ
フタリンα−スルホン酸、ナフタリン−β−スル
ホン酸、スルフアニル酸、フエニルホスホン酸な
どの有機酸があげられる。 スルホン酸エステルとしては、たとえばパラト
ルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン
酸エチルなどがあげられる。 硫酸エステルとしては、たとえばジメチル硫
酸、ジエチル硫酸などがあげられる。 ハロゲン化アルキルとしては、たとえばヨウ化
メチル、塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化ブチ
ル、臭化ラウリル、臭化アリル、臭化ベンジル、
パラジクロロメチルベンゼン、4臭化エタンなど
のハロゲンによつて置換されたアルキルやこのア
ルキルが更に水酸基やカルボキシル基で置換され
た、たとえばα−臭化プロピオン酸、2,3−ジ
ブロモプロパノール、α−臭化酪酸などもあげら
れる。 上記の触媒のなかで亜リン酸エステル類および
スルホン酸エステルが好ましい。 触媒の量は樹脂原料に対し約0.1重量%以上、
好ましくは約0.3重量%以上である。 反応温度は約100℃以上、好ましくは約130゜〜
230℃程度である。反応時間は反応温度、触媒の
種類や樹脂原料などにより異なるが、通常は約10
秒〜3時間程度である。 本発明の方法は次のような特徴を有している。 1 用いられる原料の種類や使用量をかえること
によつて非常に広範囲な物性を持つた樹脂が得
られる。特に耐熱性と吸水性の点ですぐれた樹
脂が得られる。 2 スルホンアミドまたはその誘導体、芳香族オ
キシ酸あるいはビスフエノールスルホン化合物
をジカルボン酸と併用すると、耐熱性、機械特
性ともにすぐれた樹脂が得られる。 本発明によつて得られる熱硬化性樹脂は、たと
えば電気部品のうめ込み成型、電気絶縁物、塗料
などに有利に用いることができる。 つぎに実施例をあげ、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン36g(0.17モル)、ジメチルヒダントイン14
g(0.11モル)、トリフエニルホスフアイト1g
を試験管にはかりとり200℃の油浴につけ、時々
撹拌した。10分後、内温は190℃となり、発熱を
伴いながら18分後217℃でゲル化した。透明なう
すいこはく色のかたい硬化物が得られた。 実施例 2 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン15.2g(0.07モル)とパラオキシ安息香酸4.8
g(0.035モル)、触媒としてパラトルエンスルホ
ン酸、パラトルエンスルホン酸メチル、ジメチル
硫酸、α−ブロモプロピオン酸をそれぞれ0.2g
試験管にとり150℃油浴中で撹拌しながら加熱し
た。内温が120℃になつた時間からゲル化するま
での時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 2分40秒、パラトル
エンスルホン酸メチル 2分、ジメチル硫酸 1
分35秒、α−ブロモプロピオン酸 3分40秒 実施例 3 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン15.3g(0.07モル)とスクシンイミド4.7g
(0.05モル)、触媒としてパラトルエンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸メチル、ジメチル硫
酸をそれぞれ0.2g試験管にとり150℃油浴中で撹
拌しながら加熱した。内温が120℃になつた時間
からゲル化するまでの時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 4分40秒、パラトル
エンスルホン酸メチル 2分55秒、ジメチル硫酸
1分45秒 実施例 4 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン37.5g(0.17モル)と4,4′−ジヒドロキシ
ジフエニルスルホン12.5g(0.05モル)をビーカ
ーにはかり取り、180℃油浴中に均一に融解させ
る。樹脂液が150℃になつた時、パラトルエンス
ルホン酸、ジメチル硫酸、α−ブロモプロピオン
酸それぞれ0.5gを加えゲル化時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 35秒、ジメチル硫酸
25秒、α−ブロモプロピオン酸 1分45秒 実施例 5 サリチル酸、パラオキシ安息香酸、β−オキシ
ナフトエ酸それぞれ1モルに対して1,3−ビス
(2−オキサゾリニル−2)ベンゼン2モルとな
る組成比の混合粉末10gと0.2gのトリフエニル
ホスフアイトを試験管にはかりとり、180℃油浴
中に静置した。内温が150℃になつた後、それぞ
れは5分30秒、17分、5分後にゲル化し、こはく
色の透明でかたい硬化物が得られた。 実施例 6 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、フタルイミド44g(0.3モ
ル)およびトリフエニルホスフアイト3.5gを混
合し、185℃に加温溶解し、あらかじめ215℃に保
たれた型(空間部30cm×13cm×0.3cm)に流しこ
んだ後、215℃で1時間硬化させた。こうして得
られた3mmの硬化板を用いて物性を測定し、次の
値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)183℃、吸水率(23
℃の水中24時間浸漬)0.3%、電気特性:体積抵
抗率3.4×1016Ωcm、誘電率(106Hz)3.36、誘電正
接(106Hz)0.94、絶縁破壊強さ16KV/mm 実施例 7 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン65g(0.3モル)、1,4−ビス(2−オキサ
ゾリニル−2)ベンゼン65g(0.3モル)、フタル
イミド29g(0.2モル)およびトリフエニルホス
フアイト2.4gを混合し、180℃に加温して溶解し
た。あらかじめ215℃に加熱しておいた金型(ス
ペース3mm)に流し込んだ後、215℃で1時間硬
化させた。こうして得られた3mmの硬化板を用い
て物性を測定し次の値を得た。熱変形温度(18.6
Kg)179℃、吸水率0.34% 実施例 8 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、フタルイミド15g(0.1モ
ル)、イソフタル酸17g(0.1モル)およびトリフ
エニルホスフアイト1.6gを160℃に加温して溶解
する。あらかじめ200℃に加熱しておいた型に流
しこんだ後、200℃で30分硬化させた。得られた
硬化板を用いて物性を測定し、次の値を得た。 熱変形温度164℃、吸水率0.3%、曲げ強さ10Kg
f/mm2、曲げ弾性率570Kgf/mm2 実施例 9 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、パラオキシ安息香酸55g
(0.4モル)およびトリフエニルホスフアイト2.5
gとを混合し、130℃に加温して溶解し、あらか
じめ加温した型(空間部30cm×13cm×0.3cm)に
流しこんだ後、200℃乾燥機に1時間放置して硬
化させた。放冷後、型を開け硬化物を取り出し
た。この注型板を用いて物性を測定して次の値を
得た。 曲げ強さ12.2Kgf/mm2、曲げ弾性率450Kgf/
mm2、熱変形温度(荷重18.6Kg)163℃、吸水率
(23℃の水中24時間浸漬)0.4% 実施例 10 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)、p−オキシ安息香酸35
g(0.25モル)およびトリフエニルホスフアイト
5.1gとを混合し、150℃に加温して溶解し、あら
かじめ200℃に加熱した金型(空間部厚み3mm)
に流し込んだ後、200℃の乾燥機に2時間入れて
硬化させた。こうして得られた硬化板を用いて物
性を測定し、次の値を得た。 曲げ強さ8Kgf/mm2、曲げ弾性率530Kgf/mm2、
熱変形温度226℃、吸水率0.10% 実施例 11 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン54g(0.25モル)、1,4−ビス(2−オキ
サゾリニル−2)ベンゼン54g(0.25モル)、β
−オキシナフトエ酸47g(0.25モル)およびトリ
フエニルホスフアイト3.0gを混合し、160℃に加
温して溶解した。あらかじめ210℃に加熱した金
型(空間部厚み3mm)に流しこんだ後、210℃の
乾燥機に30分入れて硬化させた。こうして得られ
た厚さ3mmの硬化板を用いて物性を測定し次の値
を得た。 曲げ強度12.5Kgf/mm2、曲げ弾性率590Kgf/
mm2、熱変形温度(18.6Kg)187℃、吸水率0.22%、
電気特性:体積抵抗率1.0×1016Ωcm、誘電率
(106Hz)3.5、誘電正接(106Hz)0.9×10-2、絶縁
破壊強さ16KV/mm 実施例 12 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、サリチル酸41g(0.3モ
ル)およびトリフエニルホスフアイト1.5gとを
混合し、140℃に加温して溶解し、あらかじめ200
℃に加熱した金型(スペース3mm)に流しこんだ
後、200℃乾燥機に1時間入れて硬化させた。こ
うして得られた硬化板を用いて物性を測定し次の
値を得た。 熱変形温度175℃、吸水率0.26% 実施例 13 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)とサリチル酸35g(0.25
モル)を125℃に加温して溶解し、1.7gのパラト
ルエンスルホン酸を加え均一に混合し、あらかじ
め200℃に加温しておいた型(厚み3mm)に流し
こんで200℃で2時間硬化させた。このようにし
て得られた注型板を用いて物性を測定し、次の値
を得た。 熱変形温度208℃、吸水率0.22%、曲げ強さ11
Kgf/mm2、曲げ弾性率590Kgf/mm2 実施例 14 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、パラオキシ安息香酸28g
(0.2モル)、アジピン酸(0.2モル)及びトリフエ
ニルホスフアイト3.7gとを混合し、130℃に加熱
溶解し、あらかじめ200℃に加熱した金型(スペ
ース3mm)に流しこんだ後、200℃で30分硬化さ
せた。得られた硬化板を用いて物性を測定し、次
の値を得た。 曲げ強さ21Kgf/mm2、曲げ弾性率480Kgf/mm2、
熱変形温度122℃、吸水率0.53% 実施例 15 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)、パラオキシ安息香酸26
g(0.19モル)、セバチン酸13g(0.06モル)お
よびトリフエニルホスフアイト2.6gを混合し、
140℃に加温、溶解して、あらかじめ200℃に加温
した型に流し込み、200℃乾燥機で2時間乾燥さ
せた。物性は次の通りである。 熱変形温度(荷重18.6Kg)206℃、吸水率(23
℃水中24時間)0.4%、曲げ強さ21Kgf/mm2、曲
げ弾性率550Kgf/mm2 実施例 16 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン113g(0.53モル)と4,4′−ジヒドロキシ
ジフエニルスルホン38g(0.15)モルを130℃に
加熱溶解した後、0.75gのパラトルエンスルホン
酸メチルを加えよくかきまぜた後、あらかじめ
180℃に加温した型(空間部0.3cm×30cm×13cm)
に流しこみ、180℃で2時間硬化させた。この注
型板を用い物性を測定して次の値を得た。 曲げ強さ12Kgf/mm2、曲げ弾性率550Kgf/mm2、
熱変形温度(18.6Kg)270℃、吸水率(23℃×
24Hrs)0.3% 実施例 17 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン97g(0.45モル)、4,4′−ジヒドロキシジ
フエニルスルホン38g(0.15モル)、アジビン酸
22g(0.15モル)およびトリフエニルホスフアイ
ト1.6gを混合し、130℃に加温溶解し、あらかじ
め200℃に加温した型(空間部30cm×13cm×0.3
cm)に流しこんだ後、200℃乾燥機に1時間放置
して硬化させた。この注型板を用いて物性を測定
し次の値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)138℃、吸水率(23
℃の水中24時間)0.4%、曲げ強さ12.3Kgf/mm2、
曲げ弾性率440Kgf/mm2 実施例 18 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン105g(0.49モル)、サツカリン45g(0.25モ
ル)加温して溶解し155℃に保つ。ついで2.2gの
トリフエニルホスフアイトを加え混合し、あらか
じめ210℃に保たれた型(空間部30cm×13cm×0.3
cm)に流しこんだ後、210℃で1時間硬化させた。
この注型板を用いて物性を測定し次の値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)188℃、吸水率(23
℃の水中24時間)0.1%、曲げ強さ9Kgf/mm2、
曲げ弾性率680Kgf/mm2 実施例 19 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン34.6g(0.16モル)、p−トルエンスルホン
酸アミド27.4g(0.16モル)およびトリフエニル
ホスフアイト0.43gをよく混合し、170℃のヒー
ター付円筒型金型に入れた。内温が110℃に達す
ると、内容物はクリアーに溶解し、その後23分た
つとゲル化した。さらに20分間加熱した後、放冷
して硬化物を取り出した。こうしてシヨア硬度D
が94の非常に固い硬化物が得られた。 実施例 20 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン147g(0.68モル)、アジピン酸50g(0.34モ
ル)、p−トルエンスルホン酸アミド11.6g
(0.068モル)およびトリフエニルホスフアイト
2.1gをよく混合し、ステンレスビーカーに入れ、
油浴につけて溶解した。内温が115℃になつた時
点で、空隙部の巾3mmの金型(前もつて200℃に
予熱しておいた)に注入し、200℃の乾燥機に40
分放置して硬化させた。得られた硬化物の熱変形
温度は98℃であつた。
置に付いたものなどがあげられる。上記の2つの
ベンゼン核は、たとえばハロゲンなどで置換され
ていてもよく、その具体例としてはテトラブロモ
ビスフエノールSなどがあげられる。 前述のスルホンアミドまたはその誘導体、酸イ
ミド、芳香族オキシ酸あるいはビスフエノールス
ルホン化合物は一種または二種以上用いてもよ
い。 スルホンアミドまたはその誘導体、酸イミド、
芳香族オキシ酸あるいはビスフエノールスルホン
化合物の使用量は、後述するビス(2−オキサゾ
リン)化合物1モルに対して約2モル以下、好ま
しくは約1〜0.2モル程度である。 本発明では上記のもの以外に、たとえばジカル
ボン酸などを併用してもよい。ジカルボン酸を併
用することにより樹脂の機械強度たとえば曲げ、
引張り、衝撃強度などの点ですぐれたものが得ら
れるので特に好ましい。 本発明に用いられるジカルボン酸としては、マ
ロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、ス
ベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸、ダイマー酸、エイコサン二酸などの脂肪族
ジカルボン酸、たとえば、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジ
フエニルスルホンジカルボン酸、ジフエニルメタ
ンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などが
あげられる。 これらは二種以上混合して用いてもよい。 ジカルボン酸の使用量は、約5〜95モル%程度
である。 本発明に用いられるビス(2−オキサゾリン)
化合物としては、たとえば1,2−ビス(2−オ
キサゾリニル−2)エタン、1,4−ビス(2−
オキサゾニリル−2)ブタン、1,6−ビス(2
−オキサゾリニル−2)ヘキサン、1,8−ビス
(2−オキサゾニリル−2)オクタン、1,4−
ビス(2−オキサゾリニル−2)シクロヘキサン
などのアルキル鎖にオキサゾリン環が結合した化
合物、たとえば1,2−ビス(2−オキサゾリニ
ル−2)ベンゼン、1,3−ビス(2−オキサゾ
リニル−2)ベンゼン、1,4−ビス(2−オキ
サゾリニル−2)ベンゼン、5,5′−ジメチル−
2,2′−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベンゼ
ン、4,4,4′,4′−テトラメチル−2,2′−ビ
ス(2−オキサゾリニル−2)ベンゼン、1,2
−ビス(5−メチル−2−オキサゾニル−2)ベ
ンゼン、1,3−ビス(5−メチル−2−オキサ
ゾリニル−2)ベンゼン、1,4−ビス(5−メ
チル−2−オキサゾリニル−2)ベンゼンなどの
芳香核に2個のオキサゾリン環が結合したものお
よび2,2′−ビス(2−オキサゾリン)、2,
2′−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,
2′−ビス(5−メチル−2−オキサゾリン)など
があげられる。これらは二種以上混合して用いて
もよい。 本発明では、前述のスルホンアミドもしくはそ
の誘導体、酸イミド、芳香族オキシ酸およびビス
フエノールスルホン化合物からなる群から選ばれ
た少なくとも一種とビス(2−オキサゾリン)化
合物とを均一に溶解し、加熱反応させることによ
り熱硬化性樹脂が得られるが、後述の触媒を用い
ると反応時間を短くしたり、反応温度を下げるこ
とができるので好ましい。 ビス(2−オキサゾリン)化合物とそのほかの
原料とは、最初から混合しておいて加熱溶融して
もよいし、それぞれを加熱溶融し、しかる後、混
合してもよい。触媒は加熱前に加えてもよいし、
融解途中または融解後でも随時加えてもよい。 触媒としては、たとえば亜リン酸エステル類、
有機ホスホン酸エステル類、無機塩類などの求電
子試薬あるいはオキサゾリン環開環重合触媒など
があげられる。 亜リン酸エステルとしては、たとえば亜リン酸
トリフエニル、亜リン酸トリス(ノニルフエニ
ル)、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリ−n−
ブチル、亜リン酸トリス(2−エチルヘキシル)、
亜リン酸トリステアリル、亜リン酸ジフエニルモ
ノデシル、テトラフエニルジプロピレングリコー
ルジホスフアイト、テトラフエニルテトラ(トリ
デシル)ペンタエリスリトールテトラホスフアイ
ト、亜リン酸ジフエニル、亜リン酸4,4′−ブチ
リデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフエニ
ル−ジ−トリデシル)、ビスフエノールA ペン
タエリスリトールホスフアイト、亜リン酸水素ジ
フエニルなどがあげられる。これらは二種以上用
いてもよい。上記のなかでフエノレート基あるい
は置換フエノレート基を含む亜リン酸エステルが
好ましい。 有機ホスホン酸エステルとしては、たとえばフ
エニルホスホン酸ジフエニル、β−クロロエチル
ホスホン酸ジ(β−クロロエチル)、4,4′−ビ
フエニレンジホスホン酸テトラキス(2,4−ジ
−t−ブチルフエニル)などの脂肪族または芳香
族ホスホン酸のエステルがあげられる。 無機塩類としては、系に溶解する各種塩類が有
効である。結晶水は持つていない方がよい。たと
えば、リチウム、カリウム、ナトリウム、マグネ
シウム、カルシウム、チタン、ジルコニウム、バ
ナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ツケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、
スズ、セリウム等の1〜4価の陽イオン(バナジ
ウムやジルコニル等の多原子陽イオンを含む)と
たとえばハロゲン、硝酸、硫酸、塩素酸等の陰イ
オンとの組み合わせからなる塩類をあげることが
できる。なかでも塩化第二銅、塩化バナジウム、
塩化バナジル、硝酸コバルト、塩化亜鉛、塩化マ
ンガン、塩化ビスマスなどがすぐれた触媒能を示
す。 オキサゾリン環開環重合触媒としては、たとえ
ば強酸、スルホン酸エステル、硫酸エステルおよ
びハロゲン化アルキルなどがあげられる(例;高
分子、vol.22、No.252、P.159−164(1973)、講座
重合反応論7「開環重合」P.165、化学同人
(1973)参照)。 強酸としては、たとえばリン酸、硫酸、硝酸な
どのオキソ酸、たとえば塩酸、硫化水素などの水
素酸などの鉱酸やたとえばフエニルリン酸、メタ
ンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエ
ンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナ
フタリンα−スルホン酸、ナフタリン−β−スル
ホン酸、スルフアニル酸、フエニルホスホン酸な
どの有機酸があげられる。 スルホン酸エステルとしては、たとえばパラト
ルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン
酸エチルなどがあげられる。 硫酸エステルとしては、たとえばジメチル硫
酸、ジエチル硫酸などがあげられる。 ハロゲン化アルキルとしては、たとえばヨウ化
メチル、塩化ブチル、臭化ブチル、ヨウ化ブチ
ル、臭化ラウリル、臭化アリル、臭化ベンジル、
パラジクロロメチルベンゼン、4臭化エタンなど
のハロゲンによつて置換されたアルキルやこのア
ルキルが更に水酸基やカルボキシル基で置換され
た、たとえばα−臭化プロピオン酸、2,3−ジ
ブロモプロパノール、α−臭化酪酸などもあげら
れる。 上記の触媒のなかで亜リン酸エステル類および
スルホン酸エステルが好ましい。 触媒の量は樹脂原料に対し約0.1重量%以上、
好ましくは約0.3重量%以上である。 反応温度は約100℃以上、好ましくは約130゜〜
230℃程度である。反応時間は反応温度、触媒の
種類や樹脂原料などにより異なるが、通常は約10
秒〜3時間程度である。 本発明の方法は次のような特徴を有している。 1 用いられる原料の種類や使用量をかえること
によつて非常に広範囲な物性を持つた樹脂が得
られる。特に耐熱性と吸水性の点ですぐれた樹
脂が得られる。 2 スルホンアミドまたはその誘導体、芳香族オ
キシ酸あるいはビスフエノールスルホン化合物
をジカルボン酸と併用すると、耐熱性、機械特
性ともにすぐれた樹脂が得られる。 本発明によつて得られる熱硬化性樹脂は、たと
えば電気部品のうめ込み成型、電気絶縁物、塗料
などに有利に用いることができる。 つぎに実施例をあげ、本発明を更に具体的に説
明する。 実施例 1 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン36g(0.17モル)、ジメチルヒダントイン14
g(0.11モル)、トリフエニルホスフアイト1g
を試験管にはかりとり200℃の油浴につけ、時々
撹拌した。10分後、内温は190℃となり、発熱を
伴いながら18分後217℃でゲル化した。透明なう
すいこはく色のかたい硬化物が得られた。 実施例 2 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン15.2g(0.07モル)とパラオキシ安息香酸4.8
g(0.035モル)、触媒としてパラトルエンスルホ
ン酸、パラトルエンスルホン酸メチル、ジメチル
硫酸、α−ブロモプロピオン酸をそれぞれ0.2g
試験管にとり150℃油浴中で撹拌しながら加熱し
た。内温が120℃になつた時間からゲル化するま
での時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 2分40秒、パラトル
エンスルホン酸メチル 2分、ジメチル硫酸 1
分35秒、α−ブロモプロピオン酸 3分40秒 実施例 3 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン15.3g(0.07モル)とスクシンイミド4.7g
(0.05モル)、触媒としてパラトルエンスルホン
酸、パラトルエンスルホン酸メチル、ジメチル硫
酸をそれぞれ0.2g試験管にとり150℃油浴中で撹
拌しながら加熱した。内温が120℃になつた時間
からゲル化するまでの時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 4分40秒、パラトル
エンスルホン酸メチル 2分55秒、ジメチル硫酸
1分45秒 実施例 4 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン37.5g(0.17モル)と4,4′−ジヒドロキシ
ジフエニルスルホン12.5g(0.05モル)をビーカ
ーにはかり取り、180℃油浴中に均一に融解させ
る。樹脂液が150℃になつた時、パラトルエンス
ルホン酸、ジメチル硫酸、α−ブロモプロピオン
酸それぞれ0.5gを加えゲル化時間を測定した。 パラトルエンスルホン酸 35秒、ジメチル硫酸
25秒、α−ブロモプロピオン酸 1分45秒 実施例 5 サリチル酸、パラオキシ安息香酸、β−オキシ
ナフトエ酸それぞれ1モルに対して1,3−ビス
(2−オキサゾリニル−2)ベンゼン2モルとな
る組成比の混合粉末10gと0.2gのトリフエニル
ホスフアイトを試験管にはかりとり、180℃油浴
中に静置した。内温が150℃になつた後、それぞ
れは5分30秒、17分、5分後にゲル化し、こはく
色の透明でかたい硬化物が得られた。 実施例 6 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、フタルイミド44g(0.3モ
ル)およびトリフエニルホスフアイト3.5gを混
合し、185℃に加温溶解し、あらかじめ215℃に保
たれた型(空間部30cm×13cm×0.3cm)に流しこ
んだ後、215℃で1時間硬化させた。こうして得
られた3mmの硬化板を用いて物性を測定し、次の
値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)183℃、吸水率(23
℃の水中24時間浸漬)0.3%、電気特性:体積抵
抗率3.4×1016Ωcm、誘電率(106Hz)3.36、誘電正
接(106Hz)0.94、絶縁破壊強さ16KV/mm 実施例 7 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン65g(0.3モル)、1,4−ビス(2−オキサ
ゾリニル−2)ベンゼン65g(0.3モル)、フタル
イミド29g(0.2モル)およびトリフエニルホス
フアイト2.4gを混合し、180℃に加温して溶解し
た。あらかじめ215℃に加熱しておいた金型(ス
ペース3mm)に流し込んだ後、215℃で1時間硬
化させた。こうして得られた3mmの硬化板を用い
て物性を測定し次の値を得た。熱変形温度(18.6
Kg)179℃、吸水率0.34% 実施例 8 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、フタルイミド15g(0.1モ
ル)、イソフタル酸17g(0.1モル)およびトリフ
エニルホスフアイト1.6gを160℃に加温して溶解
する。あらかじめ200℃に加熱しておいた型に流
しこんだ後、200℃で30分硬化させた。得られた
硬化板を用いて物性を測定し、次の値を得た。 熱変形温度164℃、吸水率0.3%、曲げ強さ10Kg
f/mm2、曲げ弾性率570Kgf/mm2 実施例 9 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、パラオキシ安息香酸55g
(0.4モル)およびトリフエニルホスフアイト2.5
gとを混合し、130℃に加温して溶解し、あらか
じめ加温した型(空間部30cm×13cm×0.3cm)に
流しこんだ後、200℃乾燥機に1時間放置して硬
化させた。放冷後、型を開け硬化物を取り出し
た。この注型板を用いて物性を測定して次の値を
得た。 曲げ強さ12.2Kgf/mm2、曲げ弾性率450Kgf/
mm2、熱変形温度(荷重18.6Kg)163℃、吸水率
(23℃の水中24時間浸漬)0.4% 実施例 10 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)、p−オキシ安息香酸35
g(0.25モル)およびトリフエニルホスフアイト
5.1gとを混合し、150℃に加温して溶解し、あら
かじめ200℃に加熱した金型(空間部厚み3mm)
に流し込んだ後、200℃の乾燥機に2時間入れて
硬化させた。こうして得られた硬化板を用いて物
性を測定し、次の値を得た。 曲げ強さ8Kgf/mm2、曲げ弾性率530Kgf/mm2、
熱変形温度226℃、吸水率0.10% 実施例 11 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン54g(0.25モル)、1,4−ビス(2−オキ
サゾリニル−2)ベンゼン54g(0.25モル)、β
−オキシナフトエ酸47g(0.25モル)およびトリ
フエニルホスフアイト3.0gを混合し、160℃に加
温して溶解した。あらかじめ210℃に加熱した金
型(空間部厚み3mm)に流しこんだ後、210℃の
乾燥機に30分入れて硬化させた。こうして得られ
た厚さ3mmの硬化板を用いて物性を測定し次の値
を得た。 曲げ強度12.5Kgf/mm2、曲げ弾性率590Kgf/
mm2、熱変形温度(18.6Kg)187℃、吸水率0.22%、
電気特性:体積抵抗率1.0×1016Ωcm、誘電率
(106Hz)3.5、誘電正接(106Hz)0.9×10-2、絶縁
破壊強さ16KV/mm 実施例 12 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、サリチル酸41g(0.3モ
ル)およびトリフエニルホスフアイト1.5gとを
混合し、140℃に加温して溶解し、あらかじめ200
℃に加熱した金型(スペース3mm)に流しこんだ
後、200℃乾燥機に1時間入れて硬化させた。こ
うして得られた硬化板を用いて物性を測定し次の
値を得た。 熱変形温度175℃、吸水率0.26% 実施例 13 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)とサリチル酸35g(0.25
モル)を125℃に加温して溶解し、1.7gのパラト
ルエンスルホン酸を加え均一に混合し、あらかじ
め200℃に加温しておいた型(厚み3mm)に流し
こんで200℃で2時間硬化させた。このようにし
て得られた注型板を用いて物性を測定し、次の値
を得た。 熱変形温度208℃、吸水率0.22%、曲げ強さ11
Kgf/mm2、曲げ弾性率590Kgf/mm2 実施例 14 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン130g(0.6モル)、パラオキシ安息香酸28g
(0.2モル)、アジピン酸(0.2モル)及びトリフエ
ニルホスフアイト3.7gとを混合し、130℃に加熱
溶解し、あらかじめ200℃に加熱した金型(スペ
ース3mm)に流しこんだ後、200℃で30分硬化さ
せた。得られた硬化板を用いて物性を測定し、次
の値を得た。 曲げ強さ21Kgf/mm2、曲げ弾性率480Kgf/mm2、
熱変形温度122℃、吸水率0.53% 実施例 15 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン135g(0.625モル)、パラオキシ安息香酸26
g(0.19モル)、セバチン酸13g(0.06モル)お
よびトリフエニルホスフアイト2.6gを混合し、
140℃に加温、溶解して、あらかじめ200℃に加温
した型に流し込み、200℃乾燥機で2時間乾燥さ
せた。物性は次の通りである。 熱変形温度(荷重18.6Kg)206℃、吸水率(23
℃水中24時間)0.4%、曲げ強さ21Kgf/mm2、曲
げ弾性率550Kgf/mm2 実施例 16 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン113g(0.53モル)と4,4′−ジヒドロキシ
ジフエニルスルホン38g(0.15)モルを130℃に
加熱溶解した後、0.75gのパラトルエンスルホン
酸メチルを加えよくかきまぜた後、あらかじめ
180℃に加温した型(空間部0.3cm×30cm×13cm)
に流しこみ、180℃で2時間硬化させた。この注
型板を用い物性を測定して次の値を得た。 曲げ強さ12Kgf/mm2、曲げ弾性率550Kgf/mm2、
熱変形温度(18.6Kg)270℃、吸水率(23℃×
24Hrs)0.3% 実施例 17 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン97g(0.45モル)、4,4′−ジヒドロキシジ
フエニルスルホン38g(0.15モル)、アジビン酸
22g(0.15モル)およびトリフエニルホスフアイ
ト1.6gを混合し、130℃に加温溶解し、あらかじ
め200℃に加温した型(空間部30cm×13cm×0.3
cm)に流しこんだ後、200℃乾燥機に1時間放置
して硬化させた。この注型板を用いて物性を測定
し次の値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)138℃、吸水率(23
℃の水中24時間)0.4%、曲げ強さ12.3Kgf/mm2、
曲げ弾性率440Kgf/mm2 実施例 18 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン105g(0.49モル)、サツカリン45g(0.25モ
ル)加温して溶解し155℃に保つ。ついで2.2gの
トリフエニルホスフアイトを加え混合し、あらか
じめ210℃に保たれた型(空間部30cm×13cm×0.3
cm)に流しこんだ後、210℃で1時間硬化させた。
この注型板を用いて物性を測定し次の値を得た。 熱変形温度(荷重18.6Kg)188℃、吸水率(23
℃の水中24時間)0.1%、曲げ強さ9Kgf/mm2、
曲げ弾性率680Kgf/mm2 実施例 19 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン34.6g(0.16モル)、p−トルエンスルホン
酸アミド27.4g(0.16モル)およびトリフエニル
ホスフアイト0.43gをよく混合し、170℃のヒー
ター付円筒型金型に入れた。内温が110℃に達す
ると、内容物はクリアーに溶解し、その後23分た
つとゲル化した。さらに20分間加熱した後、放冷
して硬化物を取り出した。こうしてシヨア硬度D
が94の非常に固い硬化物が得られた。 実施例 20 1,3−ビス(2−オキサゾリニル−2)ベン
ゼン147g(0.68モル)、アジピン酸50g(0.34モ
ル)、p−トルエンスルホン酸アミド11.6g
(0.068モル)およびトリフエニルホスフアイト
2.1gをよく混合し、ステンレスビーカーに入れ、
油浴につけて溶解した。内温が115℃になつた時
点で、空隙部の巾3mmの金型(前もつて200℃に
予熱しておいた)に注入し、200℃の乾燥機に40
分放置して硬化させた。得られた硬化物の熱変形
温度は98℃であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 スルホンアミドもしくはその誘導体、酸イミ
ド、芳香族オキシ酸およびビスフエノールスルホ
ン化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種
とビス(2−オキサゾリン)化合物とを加熱反応
させることを特徴とする熱硬化性樹脂の製造法。 2 スルホンアミドをジカルボン酸とともに用い
る特許請求の範囲第1項記載の製造法。 3 酸イミドをジカルボン酸とともに用いる特許
請求の範囲第1項記載の製造法。 4 芳香族オキシ酸をジカルボン酸とともに用い
る特許請求の範囲第1項記載の製造法。 5 ビスフエノールスルホン化合物をジカルボン
酸とともに用いる特許請求の範囲第1項記載の製
造法。
Priority Applications (5)
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