JPH05500079A - シアナト含有フェノール樹脂の製造方法 - Google Patents

シアナト含有フェノール樹脂の製造方法

Info

Publication number
JPH05500079A
JPH05500079A JP2512552A JP51255290A JPH05500079A JP H05500079 A JPH05500079 A JP H05500079A JP 2512552 A JP2512552 A JP 2512552A JP 51255290 A JP51255290 A JP 51255290A JP H05500079 A JPH05500079 A JP H05500079A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenolic resin
reaction
resin
solvent
temperature
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.)
Granted
Application number
JP2512552A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3801619B2 (ja
Inventor
ダス,サジャル
Original Assignee
アライド―シグナル・インコーポレーテッド
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 アライド―シグナル・インコーポレーテッド filed Critical アライド―シグナル・インコーポレーテッド
Publication of JPH05500079A publication Critical patent/JPH05500079A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3801619B2 publication Critical patent/JP3801619B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/28Chemically modified polycondensates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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】 本発明はンアナト(eyanato)基含有フェノール樹脂の製造方法に関する 。さらに詳しくは、本発明は改良された性質を有する、このような樹脂の製造方 法に関する。
2、従来技術 フェノール樹脂は量と用途に関して数十年間にわたって絶えず成長してきた合成 物質の種類である。最大量で用いられる建築ブロックはフェノールとホルムアル デヒドである4、他の重要なフェノール出発物質はアルキル置換フェノールであ り、クレゾール、キシしノノール、p−tert−ブチルフェノール及びノニル フェノールを含む。例えばレゾルシノール(1,3−ベンゼンジオール)及びビ スフェノール−A[ビス−A又は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブロ バンコのようなジフェノールは特別な性質を必要とする用途により少量で用いら れる。
ホルムアルデヒドの他に、時にはアセチルデヒド又はフルフルアルデヒドも非常 に少量で用いられる。原料、化学及び製造方法を変えることによって生ずる分子 構造の大きな許容範囲が、合成の選択から生ずる一連の物理的性質の結果として 、これらの製品の非常に多くの用途を可能にしている。
フェノールとホルムアルデヒドとの反応の初期の研究はフェノールに基づ(染料 化学の進展としての1870年代初期におけるフォノ バイエル等の研究から開 始した。初期の実験は殆ど興味を喚起させない性質を有する溶解性、非晶質の生 成物を生ずる。不溶性の架橋生成物も1880年代後半に報告されているが、こ れらの生成物も有用な物質として受容されなかった。1888年に、硬質ゴム代 用品としての用途を意図したフェノール樹脂製品の最初の特許が付与された。
最初の商業的製品は1900年代初期にルイス ブルナー カンパニー(Lou is Bluner Company)によって代用セラックとして導入された 。
プロセス特許はオルト−メチロールフェノールとバラ−メチロールフェノールに 対してそれぞれ、1894年と1895年に発行された。
初期のフェノール樹脂製造の重要な新機軸は、充填剤入り組成物に好まIl、い 物理的性質を得るための分子構造の制御及び熱と圧力どの使用を汽むものであっ た。
酸性又は塩基性触媒と、ホルムアルデヒド対フェノールのモル比の変化どの使用 の研究はバケライト樹脂と呼ばれる2種類のポリマー物質の定義を生じた3、ホ ルムアルデヒド対フェノールの1:1より大きいモル比で製造される苛性アル、 づり触媒作用生成物は架橋した不溶性で不融性の組成物を制御された形式で形成 するために用いることができる。ホルムアルデヒド対フェノールの1:1より小 さいモル比では、得られる生成物はまだ溶解性であり、さらに酸加水分解は安定 な組成物を生ずるが、塩基加水分解物質は分子量と粘度が増大する。しかし5、 初期の商業化にとっては熱と圧力の使用を実用的にまで減じて、本質的に空隙の ない成形組成物を製造することが最も重要であったと思われる。
レゾール樹脂はアルカリ触媒とモル過剰量のホルムアルデヒドとによって製造さ れる。ノボラック又はノボラック樹脂は酸触媒とフェノール1モルにつき1モル 未満のホルムアルデヒドとによって製造される。レゾール化ノボラックの製造に 関係する初期反応は酸触媒とホルムアルデヒド対フェノールの1:1より小さい モル比とによって実施される。ノボラックの製造後に、反応混合物が塩基性にな るようにpHを調節して、追加のホルムアルデヒドを加える。レゾールとレゾー ル化ノボラックは本質的に熱硬化性であり、発達(advancement)の ために硬化剤を必要としない。これに比べて、ノボラックは熱可塑性であり、硬 化剤の添加を必要とし、最も一般的な硬化剤はへキサメチレンテトラミン又はレ ゾールである。分子量発達段階はある種の有機溶剤に可溶であり、可融性である 液体又は固体のフェノールポリマー;不溶性であるが、有機溶剤によって膨潤し 、熱によって軟化するが、本質的に流動を示さない固体樹脂;及び有機溶剤によ って膨潤せず、熱によって軟化しない不溶性で不融性である、すなわち系が高度 に架橋した状態にある生成物を特徴とする。
フェノール樹脂は多くの用途を有する。例えば、このような物質はブレーキライ ニング、クラッチ面材料、伝導帯等のような摩擦材料に結合剤として用いられる 。例えば、米国特許第4,268,157号、第4.069,108号、第4゜ 268.657号、第4.218,361号、第4.219,452号及び第3 ゜966.670号はフェノール樹脂が結合剤として用いられている種々な摩擦 材料を述べている。フェノール樹脂は成形材料、塗料及び接着剤としても用いら れる。不燃性と230℃までの長時間温度安定性のために開発されたフェノール 樹脂は炭素繊維複合体として研究されている。このような複合体の可能性は最新 の航空機用途にある。
現在のフェノール樹脂は幾つかの有効な性質を有するが、それらの有用性を限定 する多くの欠点を有している。例えばこのような物質はあまり好ましくない熱酸 化安定性を有する。現在のフェノール樹脂テクノロジーの他の主要な問題には、 フェノール樹脂を架橋するために、架橋中に例えばアンモニアのような揮発性副 生成物をしばしば発生さ也しばしば多量であり、制御不能である、例えばヘキサ メチレン−テトラミンのような補助化学薬品を必要とすることがある。
これらの樹脂に付随する欠点の一部を回避するために、フェノール樹脂の種々な 改良が提案されている。例えば、エビクロロヒドリンをノボラックのヒドロキシ ル基と反応させて、エポキシノボラックを形成している。さらに、n−クロロ− 2−プロパンをノボラックのヒドロキシル基と反応させて、対応する形のメチロ ン樹脂を形成している。他の改良フェノール樹脂の具体的例はダス(Das)等 の米国特許第4,650,838号、第4.650.839号、第4. 757 ゜118号及び第4,771,113号に述べられている。
日本特許公報第59−149918号と第58−34822号はシアナート基含 有フェノール樹脂の製造方法を述べている。この方法では、フェノールノボラッ クのトリアルキルアンモニウム塩を例えば塩化メチレンのような有機溶剤中で過 剰なシアノハロゲンと反応させる。反応混合物から水による抽出によってアンモ ニウム副生成物塩を分離する。これらの参考文献の方法には幾つかの欠点が付随 する。例えば、この方法は450Mn未満の低分子量のノボラック樹脂のシアン 化のみに適する。これらの参考文献に述べられている方法は155℃以上での硬 化中に煙り(揮発物)を発生するフェノールシアナート(pheno I i  c Cyanate)樹脂を生ずる。
米国特許第3.448.079号はフェノール−ホルムアルデヒド樹脂のヒドロ キシル基がシアン酸エステル基によって置換された、フェノール樹脂とハロゲン 化ンアンとの反応によって製造される芳香族シアン酸エステルと、その製造方法 とを述べている。米国特許第3.44.4.137号はンアノ基、アミン窒素原 子、フェニル基及び置換ヒドロキシル基を含む分子を特徴とする硬化可能なフェ ノール−アルデヒド樹脂を述べている、このような分子はフェノール、ホルムア ルデヒドとシアノ置換第一アミンもしくは第二アミンとを反応させることによっ て製造されている。米国特許第4.022,755号はシアナート基含有フェノ ール樹脂とその製造方法を述べている。米国特許第4,713.442号は1゜ 3、 5−1−リアリールオキシトリアジンを含むポリトリアジンを開示する。
ポリ芳香族シアネートはヨーロッパ特許出願第0147548号、国際特許第8 5103713号及び英国特許第A1218447号にも開示されている。
シアナト基含有フェノール樹脂はプラノ(Delano)等の改良フェノール/ Aerotherm) 、アクレックス ビニル レポート(Acurex V inyl Report)、79−25/AS、1979年9月4日 ナサ ル イス リサーチ センター(NASA Lewis Re5earch Cen ter)のために作成、契約第nas3−21368号に述べられており、米国 商務省国内技術情報局(Department of Commerce Na tional Technical Information 5ervice )を通して入手可能である。
最近の参考文献、フリッチレイ(CritchLey)等、406〜408頁、 ブレニウム プレス(Plenium Press)にューヨーク)、1986 年は上記参照特許に述べられている構造と本質的に同じ化学構造を有するフェノ ールノボラック又はメタクレゾールノボラックから製造されるフェノールトリア ジン樹脂を述べている。
開示されているフェノール−トリアジンは高い熱安定性を有することが判明して いる。しかし、これらは貯蔵寿命が短く、通常のプラスチック加工装置を用いた 加工のためにゲル化時間が短いために商業的には製造されていない。先行技術で 開示されたフェノールシアナートエステル樹脂の再現は不安定であり、例えば種 々の複合体のマトリックス、紙と不織布の含浸媒質、接着剤、塗料、成形用組成 物等に不適切であることが、以下に説明するように、判明している。これらの不 安定な樹脂が架橋生成物(フェノール−トリアジン)に転化するときに、機械的 性質が不良であることが判明した。硬化した樹脂は非常に脆いので、性質評価の ための適当な試験サンプルを製造することはしばしば不可能である。先行技術の 開示によって製造されるフェノールシアナートエステル樹脂の硬化は煙りと揮発 性化学物質を発生させることが判明している。
米国特許第4,831,086号は新しい種類のフェノールシアナートとフェノ ール−トリアジン樹脂を開示する。フェノールシアナート樹脂はゲル化時間によ る測定によって安定であると開示されている。フェノール−トリアジン樹脂は熱 重量分析(Thermal Gravimetric Analysis)によ る測定によって熱的に安定であると開示されている。米国特許第4,831゜0 86号はシアナート含有フェノール樹脂の製造の改良方法をも開示する。この方 法では、シアナト含有フェノール樹脂が例えばノボラック樹脂のような「フェノ ール樹脂」と呼ばれる非シアン化フェノール樹脂と塩基、好ましくはトリアルキ ルアミンとを環式エーテル溶媒中で反応させてノボラックの対応トリアルキルア ンモニウム塩を室温において形成することによって製造される。次に、トリアル キルアンモニウム塩をハロゲン化シアンと環式エーテル溶媒中で反応させてシア ナート含有フェノール樹脂を形成する。反応を約−5℃未満、好ましくは一5℃ 〜−45℃の範囲内、より好ましくは一5℃〜−30℃の範囲内、最も好ましく は一15℃〜−30℃の範囲内の温度において実施することが特に好ましい。
反応生成物を0℃〜−45℃の温度において好ましくは例えばアルコール、特に イソプロパツールのような非溶媒中での沈殿によって精製する。
発明の概要 本発明は式1: 式」− で示されるシアナト基含有フェノール樹脂の製造方法であって、次の:(a)第 三アミンを式II: 式II で示されるフェノール樹脂と、1種以上の水不混和性の非水素結合性溶媒を含む 反応媒質中で反応させて前記フェノール樹脂のアンモニウム塩を形成する工程; 及び (b)前記アンモニウム塩をハロゲン化シアンと前記の水不混和性の非水素結合 性溶媒中で約0℃以下の温度において反応させて前記シアナト基含有フェノール 樹脂を形成する工程 を含んで成る前記方法に関する。ただし、前記式においてnは1以上の正の整数 であり; qとrは、それらが出てくる場所毎に、0〜3の同−又は異なる整数であり、但 しqとrの合計は、それらが出てくる場所毎に、3に等しく;2は−CN、又は 水素と−CNであり;0とpは、それらが出てくる場所毎に、0〜4の整数であ り、ただし、0とpの合計は、それらが出てくる場所毎に、4に等しく。
−X−は2価の有機ラジカルであり;そしてR3は、それらが出てくる場所毎に 、同−又は異なる基であって、前記コポリマーを完全に硬化させるのに必要な条 件下において非反応性である、水素以外の置換基である。
本発明の方法によって形成されるシアナト基含有フェノール樹脂は幾つかの有利 な性質を有する。例えば、本発明の方法によって製造される樹脂は通常のプラス チック加工装置を用いて加工可能であり、長い貯蔵寿命を有する。さらに、これ らのフェノール樹脂は揮発物を実質的に含まず、ゲル化時間測定中に煙りを実質 的に発生しない。本発明の方法によって製造されるシアナト含有フェノール樹脂 のシクロトリマー化によって形成されるフェノール−トリアジン樹脂は良好な炭 化収率、防火性及び熱的性質を示した。
発明の詳細な説明 本発明の方法の第1工程では、式。
で示されるフェノール樹脂を水と不混和性の非水素結合溶媒中で第三アミンと反 応させで、フェノール樹脂のトリアルキルアンモニウム塩を形成する。
ここで用いる、[水と混和性の非水素結合溶媒]とは約9.0以上の溶解パラメ ーターを有する非極性の非水素結合溶媒である。このような溶媒は技術上周知で ある。例えば、ロバ−トン−、ウェスト、(Robert C,West、)0 版、CRCブレス、オハイオ州クリーブランド(1977)を参照のこと。この ような溶剤の具体的な例は脂肪族ニトリル、例えばアセトニトリル、プロピオン ニトリル、アクリロニトリル、ブチロニトリル、バレロニトリル等;ニトロ置換 芳香族化合物と脂肪族化合物、例えばニトロベンゼン、ニトロエタン、ニトロメ タン、1−二トロプロパン、2−ニトロプロパン等:ハロ置換芳香族化合物と脂 肪族化合物、例えばクロロベンゼン、1.2−ジクロロベンゼン、クロロポルム 、ブロモエタン、クロロエタン、ペンタ−クロロエタン、1. 1. 2. 2 −テトラクロロエタン、1,1.2−トリクロロエタン、ブロモエタン、ジクロ ロメタン等1種々なスルフィドとジスルフィド、例えば二硫化炭素及びジメチル スルフィド:及びこれらの混合物である。本発明の方法の第1工程に用いるため の好ましい溶媒は約9.0以上の溶解パラメーターを有する脂肪族ニトリル、ニ トロ置換芳香族化合物と脂肪族化合物及びハロ置換芳香族化合物と脂肪族化合物 であり、特に好ましい溶媒は約9. 0以上の溶解パラメーターを有するクロロ 又はブロモ置換芳香族化合物と脂肪族化合物である。本発明の実施に用いるため の最も好ましい溶剤は約9.0以上の溶解パラメーターを有する例えば塩化メチ レンのようなりロロ又はブロモ置換芳香族化合物と脂肪族化合物である。溶剤使 用量は広範囲に変化することができ、唯一っの必要条件は量がフェノール樹脂の 好ましい量を溶媒和するために充分であることである。溶液中のフェノール樹脂 量はフェノール樹脂の分子量に依存する。一般に、分子量が低ければ低いほど、 溶液の許容固形分は高くなり、分子量が高ければ高いほど、溶液の許容固形分は 低くなる。
一般に、溶媒量は溶液中のフェノール樹脂量が溶液の総重量を基準にして少なく とも約50重量%になるような量である。本発明の好ましい実施態様では、溶媒 量は溶液中のフェノール樹脂量が溶液の総重量を基準にして少な(とも約50重 量%になるような量であり、本発明の特に好ましい実施態様では、溶媒量は溶液 中のフェノール樹脂量が上記基準で少なくとも約20重量%になるような量であ る。本発明の最も好ましい実施態様では、溶媒量は溶液中のフェノール樹脂量が 溶液の総重量を基準にして少なくとも約10〜約20重量%になるような量であ る。本発明の方法の工程1に用いるフェノール樹脂の種類は広範囲に変化するこ とができ、式■で示されるような種類である。本発明の好ましい実施態様では、 本発明のプロセスに用いられるフェノール樹脂は樹脂遊離フェノールの総重量を 基準にして約5重I%未満の遊離フェノールを含むことが好ましい。フェノール 樹脂に含まれるaSフェノールはプロセスの第2工程でハロゲン化シアンと反応 して、フェノールシアナート(phenol cyan、ate)を形成するこ とがある。このことは好ましくない、この理由はフェノールシアナートが樹脂の 硬化中の煙りと揮発物の発生に寄与するからである。本発明の好ましい実施態様 では、フェノール樹脂は樹脂の総重量を基準にして約2重量%未満の遊離フェノ ールを含み、最も好ましい実施態様では、樹脂中の遊離フェノール量は樹脂の総 重量を基準にして約1重量%未満である。選択すべき樹脂中の遊離フェノール量 は樹脂の総重量を基準にして約0.5重量%未満である。
フェノール樹脂の分子量は広範囲に変化することができる。本発明の方法に用い るフェノール樹脂の好ましい分子量は約300〜約1700、より好ましくは約 500〜約1500、最も好ましくは約700〜約1000の範囲内の数平均分 子量である。フェノール樹脂の分子量分布と数平均分子量は溶剤としてテトラヒ ドロフランを用いるゲル透過クラマドグラフィー(GPC)によって測定するこ とができる。
式Hの構造では、R8は不活性置換基である。適当なR3基の具体的な例は例え ばハロゲン、トリハロメチル、アルキル、アルコキシ、フェニル等のような不活 性な置換基である。
適当な−X−基の例はアルキレン、例えばメチレン、エチルメチレン、2−エチ ルペンチルメチレン、メチルメチレン、イソプロピルメチレン、イソブチルメチ レン、ペンチルメチレン、フリルメチレン等:アリーレン、例えば1,3−ベン ゼンジメチレン、フェニルメチレン、1,4−ベンゼンジメチレン、2.2−ビ ス−(4−フェニレン)プロパン、4−メトキシフェニルメチレン、ビス−(4 −フェニレン)メタン、4.4−ジフェニレンジメチルエタン;及びシクロアル キレン、例えばシクロヘキシレン、シクロアルキレン及び1,3−シクロオキサ ンジメチレン、等である。本発明の実施に用いるための好ましいフェノール樹脂 は式Hにおいて、−x−b<−0−1−S−5−SO2−1−C(0)−1−C (0)〇−置換もしくは非置換メチレン又は1.4−フェニルジメチレンであり 、許容買換基はハロゲン、アルキル又はフリルである:qとrは各出現において 同じ又は異なる数であり、0〜3の整数であるが、但しqとrの合計は各出現に おいて3に等しい;R3はアルキルであり:0とpは各出現において同−又は異 なる数であり、0〜4の整数であり;nは1〜約20の正の数であり:但しOと pの合計は各出現において4に等しいような実施態様である。
好ましい実施態様の中で、特に好ましいフェノール樹脂は上記式■において、− x−が−0−1−S−1−SO2−1−C(0)−1−C(0)O−メチレン( メチレンは炭素数約1〜約10のアルキル、ハロゲンもしくはフルフリルで置換 サレる)又は1,4−フェニレンジメチレンであり:R3はメチル又はエチルで あり: 0は0または1であり; pは0または1であり: nは1〜約12であり: qはO又は1であり; rは1〜3であり; pは1〜4である ようなフェノール樹脂である。最も好ましい実施態様のフェノール樹脂は式Hに おいて: nは1〜約8であり; qは0であり: 0は0であり; Xは式: %式%(0) で示される部分であり、式中yは正の整数、好ましくは1.2又は3であり、r は3であり、pは4であり、Xが であるようなフェノール残基が選択すべきフェノール樹脂である。
工程1において、プロセス温度は広範囲に変化することができるが、溶媒反応物 質の沸点未満、溶媒の凝固点以上の温度の反応物質であるべきである。温度は2 5℃以上の程度の高温から主として溶媒の凝固点に依存する一45℃以下の程度 の低温まで変化することができる。本発明の好ましい実施態様では、温度は約り 5℃〜約−45℃であり、本発明の特に好ましい実施態様では、温度は約り℃〜 約−30℃である。本発明の最も好ましい実施態様では、工程1は約−5℃〜約 −20℃の温度で実施される、この理由は主としてこれが工程2の臨界温度範囲 であり、この温度で工程1を実施することが工程1の反応生成物を工程2に用い る前に冷却する必要性を除くからである。
プロセス圧力は決定的ではない。反応は大気圧未満の圧力、大気圧又は大気圧を 越えた圧力において実施することができる。
本発明の方法には如何なる種類の第三アミンも使用可能である。有用な第三アミ ンの具体的な例はトリメチルアミン、チリエチルアミン、トリプロピルアミン、 N、N−ジメチルアニリン、N−メチルピペリジン、ジメチル−5ec−ブチル アミン、n−メチルピロリジン、ピリジン等である。好ましい第三アミンはトリ アルキルアミンであり、最も好ましいトリアルキルアミンはトリエチルアミンで ある。
フェノール樹脂と反応する第三アミン量は好ましいアンモニウム塩を形成するた めに充分な量である。一般に、アミン反応物質量はフェノール樹脂量に対する少 なくとも当量もしくは実質的に当量である、又は過剰なアミン反応物質が用いら れる。アミンの当量はフェノール樹脂のヒドロキシ置換基の全て又は実質的に全 てと反応するために充分な量である。アミン反応物質の上限は決定的ではなく、 主として経済的要素と、反応生成物の精製中に過剰なアミンを除去することの困 難さとに依存する。本発明の好ましい実施態様では、アミン量は第三アミンの当 量に対するフェノール樹脂の当量の比が約1=1から約1:t、5までになる、 本発明の特に好ましい実施態様ではこの比が約1.1から約1:1.2までにな るような量である。これらの特に好ましい実施態様では、アミン量が第三アミン の当量に対するフェノール樹脂の当量の比が約1:1.02から約1:1.07 までになるような量である、約1:1.05の当量比が選択すべき当量比である 。
本発明の第2工程では、フェノール樹脂のアンモニウム塩がハロゲン化シアンと 水に不混和性の非水素結合溶媒中で有効温度において反応して、式■のンアナー ト含有フェノール樹脂を形成する。フェノール樹脂のアンモニウム塩はハロゲン 化シアンと現場で反応させることができる、又は反応混合物から通常の生成物単 離手段によって単離して、本発明の第2工程に用いるために精製することができ る。本発明の好ましい実施態様では、フェノール樹脂のアンモニウム塩をハロゲ ン化シアンと現場で反応させる。
反応物質の相対的量は広範囲に変化することができ、一般に好ましいシアン化度 (cyana t i on)に依存する。一般に、目的のシアン化度が高けれ ば高いほど、ハロゲン化シアン対フェノール樹脂のアンモニウム塩の当量比も高 くなり、目的のシアン化度が低ければ低いほど、ハロゲン化物対塩の当量比も低 くなる。本発明の好ましい実施態様では、樹脂のアンモニウム塩対/%ロゲン化 シアンの当量比は約1=1から約1:1.25であり、特に好ましい実施態様で は、約1:10から1=25までである。本発明の最も好ましい実施態様では、 フェノール樹脂のアンモニウム塩対ハロゲン化シアンの当量比ばか約1:1.0 3から約1:1.07までであり、約1:1.05の当量比が選択すべきモル比 である。
上記当量比は非シアン化部位が−OHであるときに約80モル%より大きいシア ン化レベル、好ましくは実質的に100%シアン化を与えるように設計される。
低いシアン化度が望ましい場合には、約1=1未鵬の当量比を用いることができ る。
本発明の実施には如何なるハロゲン化シアンも用いることができる。好ましいハ ロゲン化シアンは塩化シアン及び臭化シアンから成る群から選択される。
方法の第2工程に用いる反応温度は重要であり、第2工程は約0℃以下の温度に おいて実施される。反応温度が例えばカルバメート及びジシアナミドのような副 生成物の量に有意な影響を与えると考えられる。反応を0℃よりも高い温度にお いて実施する場合には、これらの好ましくない副生成物の形成が生ずる。1反応 温度は好ましくは一り℃〜約−45℃、より好ましくは一5°C〜約−30℃、 最も好ましくは一り5℃〜約−30℃である。
反応圧力は決定的ではな(、反応は大気圧未満の圧力、大気圧及び大気圧を越え る圧力において実施することができる。便利さのために、反応は大気圧において 実施する。
反応時間はかなり変化することができ、撹拌温度、反応物質の性質と割合等のよ うな要素に依存する。反応は好ましいシアン化度を与えるために充分な時間実施 される。一般に、反応時間は約2.3分間〜約1時間以上から約1日以上までで ある。
シアナト基含有フェノール樹脂は通常の手段によって、好ましくは実質的に無水 条件下で回収することができる。通常、反応混合物を濾過して、例えば第三アミ ンハロゲン化水素酸塩のような固体副生成物を除去する。濾液は通常シアナト基 含有フェノール樹脂、溶媒及び不溶性不純物を含む。反応混合物から溶解反応生 成物を除去するための慣習的な手段によって樹脂を分離することができる。好ま しい方法はシアン化(cyanated)樹脂を樹脂に対しては溶媒中に、不純 物に対しては非溶媒中に室温において抽出することができる。有用な抽出溶媒の 具体例は、反応媒質として用いられる水と不混和性の非水素結合溶媒に不混和性 であり、無機ハロゲン化水素酸塩副生成物を可溶化しうる溶媒である。抽出はシ アナト基含有樹脂に対する溶媒として水を用いて大気圧下、室温において実施す るのが好ましい。又は、シアナト基含有フェノール樹脂を水混和性溶媒と水不混 和性溶媒との混合物中に単離することができる。
本発明の方法によって製造されるシアナート基含有樹脂は式1:「式中、R3、 Z、o、p、x、q、n及びrは上記で定義した通りであり、上記で定義したよ うに選択される]で示される。
一般に、Z基の少なくとも約50モル%(Z基の総モル数を基準にする)は−C Nであり、残りの基は一〇Hである。本発明の好ましい実施態様では、Z基の少 な(とも約70モル%は−CNであり(Z基の総モル数を基準にする)、本発明 の特に好ましい実施態様では、上記基準でZ基の少なくとも約80モル%が一〇 N基である。本発明の最も好ましい実施態様では、Z基の総数を基準にして、Z 基の少なくとも約80〜95モル%が一〇N基であり、上記基準でZ基の実質的 に約100モル%が−CNであるような実施態様が選択すべき実施態様である。
本発明の方法に従って製造されるシアナト基含有樹脂は特に有効な性質を示す。
例えば、本発明の樹脂は通常のプラスチック加工装置を用いて加工可能であり、 長い貯蔵寿命を有する。このことは155℃において1分間を越える、好ましく は2分間を越える、より好ましくは10分間を越えるゲル化時間によって実証さ れる。ゲル化時間は155℃において20分間を越えることもありうる。155 ℃におけるゲル化時間測定中に煙りが発生することは実質的にない。
フェノール−トリアジン樹脂は熱重量分析による測定によって少なくとも400 ℃、好ましくは少なくとも450℃における熱安定性をも示す。さらに、本発明 の方法によって製造されるフェノール−トリアジン樹脂は900℃において少な (とも約50重量%、好ましくは約50〜約70重量%、より好ましくは約60 〜約70重量%の炭化値(char value)を有する。
本発明のシアナト基含有フェノール樹脂によって得られる改良された性質の少な (とも一部は樹脂が例えばジエチルシアナミドのようなジアルキルシアナミドと してシアナミドの低い残留量を有することから生ずる。樹脂中に存在するジシア ナミドは樹脂の総重量を基準にして好ましくは5重量%未満、より好ましくは2 重量%未満、最も好ましくは約1重量%未満であるか又はシアナミドが実質的に 全く存在しないことである。シアナミドは第三アミンとハロゲン化シアンとの反 応によって形成されると考えらねる。例えば、この理論によると、トリエチルア ミンが第三アミンである場合には、これはハロゲン化シアンと反応して、ジエチ ルシアナミドを形成する。この副反応は反応物質の好ましくない無駄であり、好 ましくない性質と除去が困難である副生成物とを生ずる。この反応を実施して一 0℃〜−45℃の温度においてシアナト基含有フェノール樹脂を形成することに よって、この副反応を最小にすることができる。シアン化反応中に形成される微 量のシアナミドは、典型的に例えばヘキサン等の脂肪族炭化水素のような液体中 での沈殿中に精製によって除去することができる。シアナミドは好ましくない揮 発物であり、煙りを発生し、硬化時に揮発する、有害な刺激物である。
好ましくは、シアナト基含有フェノール樹脂は樹脂の総重量を基準にして2重量 %未満、好ましくは1重量%未満、最も好ましくはり 5重量%未満のフェニル シアナートの残音量を有する。このことは、フェノールシアナートが樹脂の硬化 中の煙り、揮発物の形成に寄与する揮発性物質であることが判明しているので、 好ましい。少量の遊離フェノールを含むフェノール樹脂を用いることによって反 応生成物中のフェニルシアナート量が少量になる。
フェノール樹脂のエステル化中に、−0CNの形成の他に、−0CN官能基が反 応混合物中の例えばR20及びC2Hr、OHのような活性水素含有物質と反応 して、カルバメート官能基−C(0)NH2もしくは−C(OH)=NH及び− C(OC2H3)=NHをそれぞれ形成することによって、カルバメート部分が 形成されると考えられる。本発明のフェノール−トリアジン/フェノールシアナ ートコポリマーのフェニル基に置換されるカルバメート官能基のモル%はコポリ マーの加工性にとって重要であると考えられる。
一般に、カルバメート官能基によって置換されるフェニル基のモル数はフェノー ルシアナート樹脂中に存在するフェニル基の総モル数を基準にして約20モル% 以下である。本発明の好ましい実施態様では、カルバメート官能基によって置換 されるフェニル基のモル数はフェニル基の総モル数を基準にして約10モル%以 下であり、本発明の特に好ましい実施態様では、カルバメート官能基によって置 換されるフェニル基のモル数はフェニル基の総モル数を基準にして約5モル%以 下である。本発明の最も好ましい実施態様では、カルバメート官能基によって置 換されるフェニル基のモル数はフェニル基の総モル数を基準にして約2モル%以 下であり、カルバメート官能基によって置換されるフェニル基が実質的に存在し ないような、本発明の実施態様が選択すべき実施態様である。
本発明の予備硬化シアナト基含有樹脂は式Iのシアナト基含有フェノール樹脂の ンアナト基の「シクロトリマー化」によって部分硬化、完全硬化及び不完全硬化 組成物に転化されつる。ここで用いる「完全硬化」改質フェノール樹脂は赤外分 光光度法による測定によって、オリジナルのシアノ基の実質的に約100モル% が未反応である、すなわちシクロトリマー化されていないフェノール樹脂であり :「部分硬化」改質フェノール樹脂は赤外分光光度法による測定によって、オリ ジナルのシアノ基の実質的に約40モル%〜約70モル%が未反応である、すな わちシクロトリマー化されていないフェノール樹脂であり;「不完全硬化」改質 フェノール樹脂は赤外分光光度法による測定によって、オリジナルのシアノ基の 実質的に約40モル%〜約20モル%が未反応である、すなわちシクロトリマー 化されていないフェノール樹脂である。
「ポリシクロトリマー化」なる用語は、式■:[式中、空き原子価(open  valency)はフェノールシアナート樹脂のフェニル環に結合する]を有す る塩基反復単位を含む架橋トリアジン環を形成するための3芳香族シアナト基の 連鎖延長重合によるシアヌレート理系の形成を意味する。シアヌレート化合物の ポリシクロトリマー化の実施方法は技術上周知であり、約200℃より高温で実 施されうる熱アニーリングを含む。例えば、このような方法はアール、クーベン ス(R,Kubens)等によるクンストストラフ工(Kunststoffe )、BD、5旦、827−832頁(1968):ヴイ、ヴイ、コルシャク(V 、V、Korshak)等によるボクル エイケイ アト ナウク ニスニスニ スアール(Pokl AK ad Nauk 5SSR)、ス旦l、347−3 50頁(1972)及び米国特許第4. 157゜360号に述べられており、 これらの文献はここに参考文献として関係する。例えば、上記式1の適当な改質 フェノール樹脂は高温において適当な触媒を用いて又は用いずに、好ましくはニ ートで、架橋することができる。
重合は熱によって誘導される。限界重合温度は例えば触媒の存在もしくは不存在 、用いる触媒の種類、遊離水素基等のような、多(の要素に依存して、広範囲に 変化することができる。一般的に、限界重合温度は上記で定義する。本発明の好 ましい実施態様では、重合温度は約り00℃〜約350℃であり、特に好ましい 実施態様では、約り00℃〜約300℃である。これらの特に好ましい実施態様 の中で、重合温度が約り20℃〜約250℃であるような実施態様が最も好まし い。加熱は当業者に公知の通常の方法によって実施することができる。このよう な方法の具体的例は油浴、真空、熱風アニーリング及び圧縮成形による。加熱で ある。
重合は好ましくは触媒の触媒有効量の存在下で実施される。有用な触媒は広範囲 に変化することができ、例えば塩化第二スズ2水和物、臭化第一銅、シアン化第 −銅、フェリシアン化第−銅、塩化亜鉛、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、ナフテン酸亜 鉛、オクタン酸亜鉛、アセチル−アセトン酸銅、シアン化亜鉛、フェロシアン化 亜鉛、酢酸亜鉛、塩化銀、塩化第一鉄、塩化ニッケル、塩化第二鉄、シアン化第 −コバルト、硫酸ニッケル、塩化第二スズ及び炭酸ニッケルのような無水金属塩 を含む。例えばテトラヒドロピリジン、ヒドロキシン及び4,4−ビスフェノー ルのようなプロトン供与有機還元剤も触媒として有用である。用いる場合の触媒 量は決定的ではなく、反応を好ましい程度に触媒作用するために充分な量でさえ あれば、広範囲に変化することができる。
反応圧力は決定的ではな(、広範囲に変化することができる。反応はは大気圧未 満の圧力、大気圧及び大気圧を越える圧力において実施することができる。しか し、本発明の好ましい実施態様では、反応は高圧において実施される。本発明の 好ましい実施態様では、硬化圧力はサンプル サイズに依存して約 pSi(K pa)から約500ps i (Kpa)まで、5分間〜約1時間である。 重 合反応への使用に適した反応器は決定的ではな(、例えばオートクレーブのよう な通常の塊状重合に用いられる反応器を用いることができる。適当な反応器は通 常、反応混合物を好ましい温度範囲内に維持するための温度制御手段を備え、好 ましくは反応器を実質的に酸素を含まない状態に維持するための手段を備える; 例えば、重合を例えば窒素のような不活性ガス下で実施するための手段を備える 。
本発明の方法はバッチ式、半連続式又は連続式で実施することができる。反応は 単一反応帯もしくは連続的なもしくは並行した複数の反応帯において実施するこ とができる、又は長い管状帯もしくはこのような帯の連続において実施すること ができる。用いられる構造材料は反応中の反応物質に不活性であるべきであり、 装置の製造は反応温度と圧力に安定であるべきである。
反応帯には不適当な温度変動を制御するために、又は起こりつる「暴走(run away)J反応温度もしくは反応温度の変動を防止するために、1つ以上の内 部及び/又は外部熱交換品を備えることができる。方法の好ましい実施態様では 、反応混合物の混合度を変えるための撹拌手段を用いることができる。振動、振 とう、撹拌、回転、発振、超音波振動等による混合が考えられる全ての混合手段 の種類の具体的例である。このような手段は入手可能であり、当業者に周知であ る。
反応物質と試薬は最初に反応帯にバッチ式に導入することができる、又はプロセ スの過程中にこのような帯に連続的又は不連続的に導入することができる。反応 の過程中に反応帯に不連続的もしくは連続的に導入される反応物質量を導入及び /又は調節する手段は、特に反応溶媒、反応物質及び試薬の好ましいモル比を維 持するために便利に用いられる。
本発明のフェノールシアナートポリマー、並びに本発明の完全硬化、不完全硬化 及び部分硬化組成物は、公知の成形方法によって製造されるような成形製品を含 めて、広範囲の工業製品の成形に有用である。本発明のフェノールシアナートポ リマー組成物は成形体に成形(すなわち、造形)して、次にこの成形体を硬化し て、完全硬化製品、不完全硬化製品及び部分硬化製品を製造することができる。
ポリマー組成物から製造される成形品はウィンドシールドのようなウィンドスク リーン、構造フオーム、構造部品、繊維、キャノピ−、フィルム、ドアウィンド 、ワイヤーハウジング等を含む。造形方法は例えば射出成形、ブロー成形又は押 出成形のような、当業者に公知の如何なる方法でもよい。本発明の一部の架橋ポ リマーの他の用途は、例えば米国特許第3,966.670号、第4. 268 .657号及び第4,218,361号に述べられているような、例えばブレー キライニング、クラッチ面材料、伝導帯等のような摩擦材料における結合剤であ る。
本発明のコポリマーのさらに他の用途は構造部品の製造に用いるための成形材料 、複合体である。本発明のさらに他のコポリマーは接着剤として有用である。
当業者が本発明をより良(実施しうるように、限定のためではなく、説明のため に下記実施例を記載する。実施例中で全ての部は、他に記載しないかぎり、重量 によるものである。
実施例1 微粉状ノボラック(GPCによる数平均分子量670)20.4gの混合物を塩 化メチレン125g中に加えて、スラリーを形成した。このスラリーに、トリエ チルアミン22.2gを20分間にわたって徐々に加えた。混合物を室温におい て40分間、次に一30℃においてさらに40分間撹拌して、ノボラックのトリ アルキルアンモニウム塩の透明な溶液を形成した。塩化メチレン125gに、窒 素雰囲気下で臭化シアン24.8gを加えた。ノボラックのトリアルキルアンモ ニウム塩を含む溶液を臭化シアン溶液に30分間にわたって加えた。この添加中 に、反応混合物の温度を一15℃〜−10℃に維持した。反応の終了後に、混合 物を30分間放置した。生成物をシリカゲルを通しての濾過によって単離して、 トリアルキルアンモニウム塩を除去した。濾液を水抽出によって、媒質のpHが 中性(pH6,5〜70)になるまで精製した。第1回抽出は低温(−10℃) において3〜5%塩化ナトリウム溶液で実施した。その後の抽出は室温において 実施した。シアン化フェノール樹脂は塩化メチレン溶液中に留まった。この溶液 をM g S Oa上で乾燥した。GLC分析は僅か0,46%のジエチルシア ナミドを示す。FTIR分析は2230cm−’においてンアナートビークを示 し、トリアジンもしくはカルバメートに相当するピークを示さない150℃での 生成物のゲル化時間は25分間であり、ゲル化時間測定中に煙りは発生しなかっ た。
実施例■ 実施例■を繰り返したが、この場合にはノボラック690gを塩化メチlノン3 ゜5L中でトリエチルアミン716.5gと反応させて、対応アンモニウム塩を 形成した。この塩溶液を一20℃〜−10℃に一晩維持した。透明な淡黄色のト リアルキルアンモニム塩が形成された。この塩溶液を塩化メチレン3L中の臭化 シアン812gの溶液に1時間にわたって加えた。全添加期間中、反応混合物の 温度を一15℃〜−10℃に維持した。添加の終了後に、混合物を2時間撹拌し 、その後これを2部分に分離した。第1部分からシリカゲルを通しての濾過によ って生成物を単離した。濾液を実施例■と同様に精製した。この部分の分析はジ エチルシアナミドレベルが0.76重量%であることを示す。
第2部分の精製は反応器内で実施した。この処置では、塩化メチレン中にシアン 化ノボラックとトリアルキルアンモニウムヒドロプロミド塩とを含む第2部分に 冷水を加えた。次に混合物を水によってpHがpH6,5〜7.になるまで数回 洗浄した。この後にシアン化ノボラックを含む塩化メチレン層を水層から分離し た。
実施例■ 実施例Iを繰り返したが、この場合にはノボラック(Mn670)12g、 ト リエチルアミン8.24g及び塩化メチレン100gとを用いた。ノボラックの トリアルキルアンモニウム塩を、塩化メチレン65g中の臭化シアン16.50 gに添加する前に、−30℃に維持した。水抽出による精製後に、GC分析はジ メチルシアナミドの痕跡を示さなかった。
2Lビーカーに、ノボラック(数平均分子量550)384g、トリエチルアミ ン330.4g及び塩化メチレン768gを加えた。ノボラックのトリアルキル アンモニウム塩の高度に粘稠な溶液が生じた。臭化シアンの417.6gサンプ ルを4Lビーカー中の塩化メチレン976gに加え、この溶液を0℃に冷却した 。トリアルキルアンモニウム塩溶液を臭化シアン溶液に45分間にわたって添加 ロートを用いて、発熱反応の温度をドライアイス/イソプロパツール浴で0℃に 維持しながら、加えた。不均一反応混合物をさらに30分間反応させ、その後に 脱イオン水300m1中に撹拌しながら注入した。塩化メチレン層を単離し、脱 イオン水300m1によって2回洗浄した。回転蒸発器で濃縮すると、半固体生 成物が得られ、これは真空ポンプ下で乾燥すると固体生成物が得られた。
ガスクロマトグラフによる半固体生成物の分析は約5%量でのジシアナミド副生 成物の存在を示した。固体物質のIRスペクトルは1740cm”と3300c m”におけるカルバメート官能基の存在(約10〜15%)を示した。
比較例B 特開昭58−149918号、実施例2のフェノールシアナートの製造600m 1ビーカーに、ノボラック(数平均分子量328)48g、トリエチルアミン4 7.4g及びジクロロメタン96gを加えて、トリエチルアンモニウム塩を形成 した。ジクロロメタン122g中に、臭化シアン53゜95gを加えた。ノボラ ックのトリアルキルアンモニウム塩を臭化シアン溶液に温度を0℃に維持しなが ら加えた。反応を撹拌しながら30分間続けた。反応混合物に、水110gを3 回に分けて加えた。トリエチルアミン塩酸塩を水相に可溶であった。
シアンエステル基を含むフェノール樹脂を回転蒸発器での真空濃縮下で単離した 。
粘稠な塊が生じた。粘稠な塊のゲル化時間は155℃において7分間であった。
ゲル化時間測定中に煙りが観察され、不快な臭気が検出された。GPCによるジ エチルシアナミド含量は約3重量%であった。
2Lビーカーに、ノボラック(数平均分子量380)100g及びメチルケトン 500m1を加えた。10分間後に黄色溶液が観察された。溶液を0℃に冷却し 、臭化シアン113gを加えた。トリエチルアミンの99.8gサンプルをノボ ラック−臭化シアン溶液に加えた。添加速度は一5℃〜−10℃の温度を示すよ うに制御した。トリエチルアミンの添加後に、不均一な反応混合物が観察された 。臭化トリエチルアンモニウム塩副生成物を反応混合物から濾別し、濾液を減圧 下において回転蒸発器で濃縮した。得られた生成物は有機溶媒に不溶であり、ゲ ルが観察された。IRスペクトルは1740cm”と3300cm−’における カルバメート形成を示した。反応濾液のGC分析は約5〜7%のジシアナミドの 存在を示す。
m−クレゾール108g (0,999モル)とホルマリン(37%CH20) 65g (CH20として0.801モル)との混合物に、蓚酸0. 2g ( 0,0022モル)と塩酸(35%)O,Ig (HCIとして0.0010モ ル)とを加えた。この混合物を99℃〜100℃において加熱して、エマルジョ ンを形成した。このエマルジョンを4時間30分間還流させ、減圧下で脱水して 、固体クレゾールノボラックを得た。生成したクレゾールノボラックは92℃〜 103℃の融点を有した。
アセトン210m、1にm−クレゾールノボラック72g(−OHとして0.  6モル)を溶解した。生成した溶液を0℃に冷却した。冷却した溶液に臭化シア ン70g (0,661モル)を加え、次にトリエチルアミン64g (0,6 32モル)を滴加した。反応の終了後に、トリエチルアミン臭化水素酸塩を取り 出した。
生成した反応混合物を激しく撹拌した水に加えた。得られた半固体生成物を真空 オーブン内で40℃に18時間まで乾燥して、72℃〜・78℃の融点を有する 固体粉末を得た。IRスペクトルは2250cm″′に強い吸収を示し、このこ とはシアナート形成を実証した(約80〜85%)。スペクトルは5モル%のカ ルバメート形成と10〜15モル%の未反応ヒドロキシル基をも示した。
フェノールシアナートの50gサンプルを3”X3”型において155℃、30 0ps iにおいて10分間成形した。この物質は熱的測定(Tg)及び機械的 測定の典型的ななサンプルを形成することなく型から圧搾される。
比較例E 米国特許第3.448.079号のフェノールシアナートの製造分子11106 につき1個のOH基を含むノボラ、、り(数平均分子量620)の106gサン プルをアセトン250m1中に溶解した。溶液を0℃に冷却した後に、臭化シア ン128gを加えた。この溶液に次にトリエチルアミン145m1を徐々に滴加 した。次に反応過程中の反応混合物に、蒸発損失を補充するため(こ、臭化ファ ン(5g)を加えた。反応によって生じたトリエチルアミン臭化水素酸塩を吸引 濾過によって除去し、濾液を蒸発によって濃縮して固体粉末を得た。IRスペク トルはシアナート形成とカルノくメート官能基の存在とを実証した。
比較例F 実施例1に述べたように製造される、本発明のある一定の実施態様の熱的特性を 評価するために、一連の実験を実施して、これらを比較例A、B、C,D及びE の物質の熱的特性及び基礎のフェノール樹脂の熱的特性と比較した。熱的特性は これらの物質の高温用途への使用に有意に影響を与えるので、比較のため1こ熱 的特性を選択した。これらの実験では熱重量分析(TGA)をアルゴン雰囲気下 で測定して、サンプルの重量損失を温度と1,000℃における炭化%(%ch ar)との関数として評価した。これらの実験はデュポン(Dupon、t)  −1090熱重量計を用いて10℃/分の加熱速度で実施した。典型的なサイズ のサンプルは30〜40rngであった。これらの実験結果は下記表1に記載す る。
点1 特定温度(℃)における重量% 炭化率% 1曽釧磨!暉郵!郷!郵!凹 (1) EX4 0 0 0 2.0813.2923.0330 34 35  67.95(2) EXA 13 L4 15 20 26 34 40 4 2 43 55(3) EXB 2.746.4216.5732 39.07 46.6g 50.6452.6453.4445.66(4) EXC151 61,718243538424156(5) EXD 15 15.51.6  34 38 46 48 51 53 46(6) EXE 3.5 4.5  10 20 30 39 46 48 47 53比較例G 米国特許第3.448.079号の実施例1、米国特許第4.022.755号 の実施例1.3.4及び日本公開第14918号の実施例2と4を繰り返し、ケ ル化時間、ジエチルシアナミドの重1%、及びゲル化時間測定中の煙り発生を評 価した。
これらの特許の物質のゲル化時間と本発明の実施例1によって製造されるシアナ ート含有フェノール樹脂のゲル化時間を知るために、測定を実施した。下記方法 を用いてサンプルをゲル化時間に関して試験した。
0−250℃温度計 1551℃に調節され、ウィンドシールド中に封入された電気ホットプレー!・ 1、粉状樹脂に対しては、時計皿上に1.0gを秤量する。。
2、ホットプレートの中心面上に完全なサンプルを迅速に供給し、同時にストッ プウォッチを始動させる。
3.4″スパチユラを用いて、樹脂をホットプレートの中心の2”平方面積上に 広げ、全面積を約80ストローク/分の速度で叩(。ウォッチを停止させずに、 樹脂の溶融に要した時間を記録する。
4、樹脂が糸を引(状態を通って、突然に堅くなるように見え、スパチュラによ る叩くことに殆ど又は全(抵抗を示さなくなるまで、樹脂の表面にスパチュラの ブレードを接近させながら、叩き続ける。この終点は樹脂がそのゲル化点に「達 する(let go)J時の樹脂の感触を知ることをかなり実習した後のみに最 も良く測定される。
5、溶融するまでの秒数とゲル化時間(硬化時間)の秒数を記録する。同一・サ ンプルに対する連続チェックが5秒以内で一致すべきである。
煙り発生はゲル化時間の試験中の目視検査である。ジエチルシアナミド%はゲル 透過りロマトグラフィー(GC)によって測定した。結果は実施例1の組成物の 同一性質の評価の結果と併記比較して、表■に要約する。
EXI 25 発生せず 0.47 絹鼎I3.448.079号 即時−明確な融点 発生 8(EXI) なし [314,022,75弱 8分間 重度に発生 5〜7(EXI) 米国特許第4.022.755号 5.5〜6分間 軽度に発生 4.25(E X3) 糖轄14.022.755号 15分間 重度に発生 −(EX4) 日本公!1149918号 −−5 (EX4) 日本公!1149918号 7分間 発生 3(EX2) 補正嘗の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成 4年 3月 2日り暫

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるシアナト基含有フェノール樹脂の製造方法であって、次の:(a)第 三アミンを式: ▲数式、化学式、表等があります▼ で示されるフェノール樹脂と、1種以上の水不混和性の非水素結合性溶媒を含む 反応媒質中で約25℃以下の温度において反応させて前記フェノール樹脂のアン モニウム塩を形成する工程;及び (b)前記アンモニウム塩をハロゲン化シアンと前記溶媒中で約0℃以下の温度 において反応させて前記シアナト基含有フェノール樹脂と副生成物としてのハロ ゲン化水素酸アンモニウム塩とを含む反応生成物を形成する工程を含んで成る前 記方法:ただし、前記式においてqとrは0〜3の同−又は異なる整数であり、 但し1とrの合計は、それらが出てくる場所毎に、3に等しく: Zは−CN、又は水素と−CNであり;0とpは、それらが出てくる場所毎に、 0〜4の同一又は異なる正の整数であり; −x−は2価の有機ラジカルであり; R3は、それらが出てくる場所毎に、同一又は異なる基であって、シアヌレート 部分を架橋させるのに必要な条件下において非反応性である、水素以外の置換基 であり;そして nは正の整数である。
  2. 2.第三アミンがトリアルキルアミンである請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 3.フェノール樹脂のアンモニウム塩とハロゲン化シアンとを現場で反応させる 請求の範囲第1項に記載の方法。
  4. 4.アンモニウム塩とハロゲン化シアンとを−5℃以下の温度において反応させ る請求の範囲第1項に記載の方法。
  5. 5.アンモニウム塩とハロゲン化シアンとを約−5℃〜約−45℃の温度におい て反応させる請求の範囲第5項に記載の方法。
  6. 6.溶媒がニトロ、ハロ又はこれらの組合せによって置換された脂肪族化合物と 芳香族化合物とから成る群より選択されたものである請求の範囲第1項に記載の 方法。
  7. 7.溶媒がハロアルカン類より成る群から選択されたものである請求の範囲第6 項に記載の方法。
  8. 8.溶媒が塩化メチレンである請求の範囲第7項に記載の方法。
  9. 9.R3がメチル又はエチルであり;oとqが同一又は異なる数であって、0又 は1であり;rが1、2又は3であり;pが3又は4であり;nが約1から約1 0までの数であり;Xがメチレン、若しくはフルフリル、ハロゲン又は炭素数1 〜約10のアルキルによって置換されたメチレン、又は式:CF2−,▲数式、 化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式、表等があります▼で示される基 である請求の範囲第1項に記載の方法。
  10. 10.oとqが0であり;nが1〜10の正の整数であり;rが3であり:pが 4であり:−X−がメチレンであり:溶媒が塩化メチレンである請求の範囲第9 項に記載の方法。
JP51255290A 1989-09-01 1990-08-30 シアナト含有フェノール樹脂の製造方法 Expired - Fee Related JP3801619B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/402,170 US5137989A (en) 1989-09-01 1989-09-01 Process for making cyanato containing phenolic resins
US402,170 1989-09-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05500079A true JPH05500079A (ja) 1993-01-14
JP3801619B2 JP3801619B2 (ja) 2006-07-26

Family

ID=23590816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51255290A Expired - Fee Related JP3801619B2 (ja) 1989-09-01 1990-08-30 シアナト含有フェノール樹脂の製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5137989A (ja)
EP (1) EP0489827B1 (ja)
JP (1) JP3801619B2 (ja)
AT (1) ATE130321T1 (ja)
CA (1) CA2065377C (ja)
DE (1) DE69023656T2 (ja)
DK (1) DK0489827T3 (ja)
ES (1) ES2079486T3 (ja)
WO (1) WO1991003507A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016141700A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 三菱瓦斯化学株式会社 シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5126412A (en) * 1987-10-05 1992-06-30 Allied-Signal Inc. Cyanato group containing phenolic resins, and phenolic triazines derived therefrom
US5264500A (en) * 1991-07-30 1993-11-23 Allied-Signal Inc. APT resins
US5483013A (en) * 1995-01-27 1996-01-09 Alliedsignal Inc. Process for production of multicyanate esters
US5648435A (en) * 1995-01-27 1997-07-15 Alliedsignal Inc. Process for production of multicyanate esters
US5756592A (en) * 1995-11-27 1998-05-26 Alliedsignal, Inc. Process for the production of cyanate ester resins having unique composition
US20010020071A1 (en) 1997-10-10 2001-09-06 Capote Miguel Albert High performance cyanate-bismaleimide-epoxy resin compositions for printed circuits and encapsulants
CN110330612A (zh) * 2019-06-27 2019-10-15 扬州天启新材料股份有限公司 一种酚醛型氰酸酯树脂的生产工艺

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1251023B (de) * 1965-05-26 1967-09-28 Farbenfabriken Bayer Aktienge Seilschaft Leverkusen Verfahren zur Herstellung von aromatischen Cyansaureestern
US3444137A (en) * 1967-12-28 1969-05-13 Monsanto Co Cyano modified phenolic resins
US3966670A (en) * 1972-12-27 1976-06-29 Hooker Chemicals & Plastics Corporation Friction particle for brake lining
JPS5114995A (en) * 1974-07-29 1976-02-05 Mitsubishi Gas Chemical Co Shiansanesuterukiganjufuenoorujushino seizohoho
US4069108A (en) * 1975-03-26 1978-01-17 Hartung, Kuhn & Co. Maschinenfabrik Gmbh Apparatus for removing dust-containing gases during coking operations
JPS51151544A (en) * 1975-06-20 1976-12-27 Ricoh Co Ltd Transferring process of toner image
US4219452A (en) * 1978-05-19 1980-08-26 Amsted Industries Incorporated Composite friction element
US4218361A (en) * 1979-03-14 1980-08-19 Molded Materials Company, Div. Carlisle Corporation Friction material
US4268657A (en) * 1979-12-10 1981-05-19 Minnesota Mining And Manufacturing Company Friction element containing phenol-formaldehyde-alkylphenol binder
JPS5834822A (ja) * 1981-08-24 1983-03-01 Mitsubishi Gas Chem Co Inc シアナト基含有フエノ−ル樹脂の製法
US4528366A (en) * 1982-09-28 1985-07-09 The Dow Chemical Company Production of polytriazines from aromatic polycyanates with cobalt salt of a carboxylic acid as catalyst
JPS59149918A (ja) * 1983-02-15 1984-08-28 Mitsubishi Gas Chem Co Inc シアナト基含有フエノ−ル樹脂の製法
US4751323A (en) * 1983-11-16 1988-06-14 The Dow Chemical Company Novel polyaromatic cyanates
CH660370A5 (de) * 1984-03-23 1987-04-15 Ciba Geigy Ag Strahlungsempfindliche polymere und deren metallkomplexe.
US4757118A (en) * 1986-01-23 1988-07-12 Allied Corporation Thermosettable modified phenolic polyester imide resins
US4771113A (en) * 1986-01-23 1988-09-13 Allied Corporation Thermosettable modified phenolic polyester imide resins
US4831086A (en) * 1987-10-05 1989-05-16 Allied-Signal Inc. Cyanato group containing phenolic resins, phenolic triazines derived therefrom
US4650838A (en) * 1986-01-23 1987-03-17 Allied Corporation Thermosettable modified phenolic resins
US4650839A (en) * 1986-01-23 1987-03-17 Allied Corporation Thermosettable modified phenolic imide resins
JPS635443A (ja) * 1986-06-26 1988-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd フアイル管理装置
US4851279A (en) * 1987-12-21 1989-07-25 Allied-Signal Inc. Fibers made from cyanato group containing phenolic resins, and phenolic triazines resins
US4806625A (en) * 1988-01-12 1989-02-21 The Dow Chemical Company Flame resistant polyaromatic cyanate resins with improved thermal stability

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016141700A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 三菱瓦斯化学株式会社 シアン酸エステル化合物、該化合物を含む硬化性樹脂組成物及びその硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
DK0489827T3 (da) 1996-02-26
EP0489827A1 (en) 1992-06-17
WO1991003507A1 (en) 1991-03-21
JP3801619B2 (ja) 2006-07-26
DE69023656D1 (de) 1995-12-21
DE69023656T2 (de) 1996-04-25
ES2079486T3 (es) 1996-01-16
EP0489827B1 (en) 1995-11-15
US5137989A (en) 1992-08-11
CA2065377A1 (en) 1991-03-02
CA2065377C (en) 2002-04-02
ATE130321T1 (de) 1995-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04507110A (ja) シアナト基含有フェノール樹脂、それから誘導されるフェノールトリアジン樹脂
US4408035A (en) Phthalonitrile resin from diphthalonitrile monomer and amine
Agag Preparation and properties of some thermosets derived from allyl‐functional naphthoxazines
US5352760A (en) Polymerization of oligomeric multiple aromatic ether-containing phthalonitriles
Yu et al. Highly thermostable rigid-rod networks constructed from an unsymmetrical bisphthalonitrile bearing phthalazinone moieties
US7348395B2 (en) Synthesis of oligomeric cyanate esters
US4970276A (en) Phenolic triazine copolymers based on pure cyanato novolacs
US5939508A (en) High temperature epoxy-phthalonitrile blends
JP3425023B2 (ja) フェノールシアネート樹脂の製造法
JPH05500079A (ja) シアナト含有フェノール樹脂の製造方法
US5426161A (en) Cyanato group containing phenolic resins, phenolic triazines derived therefrom
FR2531439A1 (fr) Resines epoxy contenant un atome de metal
Augustine et al. Phthalonitrile resin bearing cyanate ester groups: synthesis and characterization
US9255186B2 (en) Thermosetting resins with enhanced cure characteristics containing organofunctional silane moieties
JPS6052697B2 (ja) 芳香族シアン酸エステルおよびその製法
Anshin Cyanate ester monomers and oligomers. Overview of the modern research state and perspectives
Khurana et al. Curing and thermal behavior of epoxy resin in the presence of silicon‐containing amide amines
JPH03229717A (ja) プロペニル基含有フェノール樹脂
EP0220080B1 (fr) Compositions d'oligomères de polyaryloxypyridine à terminaisons phtalonitriles, leur préparation, leur utilisation dans la fabrication de réseaux de polyaryloxypyridine copolyphtalocyanines, et les réseaux obtenus
US3542752A (en) Chemical compositions
US5616659A (en) Low flammability thermoset polymers
JP2521477B2 (ja) 反応性高分子化合物を含む組成物及びその製造方法
SU739078A1 (ru) Способ получени полиамидофенилхиноксалинов
JPS6039353B2 (ja) 耐熱性高分子材料用化合物
JPS6330302B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041228

A72 Notification of change in name of applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A721

Effective date: 20041129

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050729

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20051028

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20051102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees