JPS5915429A - 新規なスルホンアミド化合物重合体の製造方法 - Google Patents

新規なスルホンアミド化合物重合体の製造方法

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JPS5915429A
JPS5915429A JP58037228A JP3722883A JPS5915429A JP S5915429 A JPS5915429 A JP S5915429A JP 58037228 A JP58037228 A JP 58037228A JP 3722883 A JP3722883 A JP 3722883A JP S5915429 A JPS5915429 A JP S5915429A
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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】 本発明は、新規なビス−N−シアノスルホンアミドの付
加共重合によって生成されるポリスルホンアミドの製造
方法に関するものである。
本発明によれば、被覆、積層、成形および流し込み成形
応用に使用される新規な一群のポリスルホンアミドが発
見された。これらの樹脂は、製造の容易性、原料物質の
低廉性、および例外的な高温および電気特性において特
色を有する。
これらの樹脂は、シアン基の部分の三量化を包含すると
信じられる付加重合反応を受けることが思いがけず見出
された式 %式% で表わされる有機基を含有する重合可能な組成物から製
造される。
上記の重合可能な組成物は、その分子中に1個またはそ
れ」以上の2価の芳香族、脂肪族またFi環式脂肪族基
に結合した2個またはそれ以上のCN−N−8o、−を
含有する。
本発明の重合体は、下記の弐丁: NC−N−R−N−CN 1 R’  R’ (式中、Rけ2価の芳香族、脂肪族またIri環式脂肪
族基であυ、そして各R′は独立して1価の芳香族、脂
肪族または環式脂肪族基である)によって特徴づけられ
るビス−N−シアノスルホンアミドによυ製造される。
2価の芳香族基は、111 0         0 および のような2価のイミド構造およびアミド構造によって連
結されたものでもよい。
2価の基はまた、チアジアゾリル、ビ[]ニル、ベンズ
イミダゾリル等の複素環式基であってもよい。2価の芳
香族基は、よシいっそう耐火性とするためにハロゲンで
置換されてもよい。
本発明の実施例における化合物の一例は、−「記の式で
示される。
(オルト、メタまたはパラ) 2価の脂肪族および環式脂肪族基)」、炭素原子数1な
いし18個、望ましくは1ないし7個のアルキレン基、
炭素原子数6ないし7個のシクロアルキレン基であって
もよく、そしてそれらの基はハロゲン、殊にフッ素のよ
うな電気的陰性置換基を有する。
式■で表わされる化合物を含有する組成物は、次式■: NCNHR+ NHCN         (ml(式
中、R1は芳香族、脂肪族または環式脂肪族基、マた#
′i2.5−ビス(ノタシアナεドフェニル)−1,3
,4−オキザジアゾール基である)で表わされる化合物
を含有する組成物と共重合することができる。その芳香
族、脂肪族または環式脂肪族基は、−8−および上記の
もののような2価の基によって結合されてもよい。式■
で表わされる化合物の一例は、次式によって与えられる
重合可能な組成物は純粋な化合物であるか、または付加
重合機構により硬化して高いガラス転移温度及び約26
0℃までの温度における良好な酸化安定性を有する橋か
け環脂を生成するオリゴマーであってもよい。回路用基
板、電気的用途のための封入樹脂(ポツティングコンパ
ウンド)、高温接着剤、圧縮並に移送成形用組成物、粉
末被覆およびガラス、ホウ素、ポリアミドおよび黒鉛繊
維との積層物のような無機および有機繊維集成物のだめ
の樹脂マトリックスのような応用が具体化される。
本発明で用いられる次式■: R’  R’ (式中、R#′i2価の芳香族、脂肪族または環式脂肪
族基であり、そして各R′は独立して1価の芳香族、脂
肪族または環式脂肪族基である)で表わされるビス−N
−シアノスルホンアミド化合物は、次式■; HtN RNHt             (Ir[
l(式中、Rは前記の意味を有する)で表わされるジア
ミンを、まずハロゲン化シアンと反応させ、続いて一般
式■: R’−8O2(J                ■
(式中、R′は前記の意味を有する) で表わされるスルホニルクロリドと反応させるか、また
は逆の順序で反応させ、倒れの場合にもジアミン、ハロ
ゲン化シアンおよびスルホニルクロリドを1:2:2の
モル比で使用することからなる方法によって製造される
−分子中に含有される基Rはすべて回−でも異なっても
よく、そして同、様に一分子中に含有される基R′はす
べて同一でも異なってもよ−。
基RおよびR’F′iまたハロゲン化されてもよい。
N−シアノスルホンアミド化合物の望ましい構(オルト
、またはパラ) 0         C 1 −C−、および−〇−および単結合であシ、そして3 nはθ〜5である)を包含する。
で置き換えても、本発明の概念を妨げない。同様にこれ
らのベンゼノイド基中の水素原子はすべて塩素、臭素ま
たはフッ素で置換されても、有用性は低減しない。
式lによって示される構造式を有するN−7アノスルホ
ンアミド化合物の合成において、スルホニルクロリドは
ジアミンとハロゲン化シアンとから誘導されたビスシア
ナミドと反応させてもよく、最初にジアミンと反応させ
てスルホンアミドを生成し、次に生成物をハロゲン化シ
アントヲ反応すせて所望のN−シアノスルホンアミド化
合物を生成してもよい。どちらの反応過程においても、
全収率は80チを超える。これらの反応順序に適する芳
香族スルホニルクロリドは、ベンゼンスルホニルクロI
J)’、p−クロルベンゼンスルホニルクロIJ)”、
p−)ルエンスルホニルクロリド、2−ナフタリンスル
ホニルクロリドおよびアントラセン−2−スルホニルク
ロリドを包含する。適当な脂肪族および脂環式スルホニ
ルクロリドは、メタンスルホニルクロリド、エタンスル
ホニルクロJ)”%)Uフルオルメチルスルホニルクロ
リド、n−およヒイソーブロビルスルホニルクロリド、
n−およびイソ−ブチルスルホニルクロリド、n−およ
びイソ−アミルスルホニルクロリド、シクロペンタンス
ルホニルクロリド、n−ヘキシルスルホニルクロリド、
シクロヘキサンスルホニルクロリドおよびn−ヘプチル
およびn−オクチルスルホニルクロリドである。適当々
複素環式スルホニルハライドの中には、チオフェン−2
−スルホニルクロリドおよびベンゾビラン−6−スルホ
ニルクロリドがある。
本発明の式■で表わされるビス−N−シアノスルホンア
ミド化合物は、融点以上に加熱されると流動融成物が次
第に粘稠性を増し、そして最後には熱硬化して硬いプラ
スチックを生成する。このものは構造材料としての応用
、すなわち成形品、流し込み品、複合物および保膿的用
途すなわち被覆等として使用し得るものである。
しかしながら、式!で表わされるビス−N−シアノスル
ホンアミド社中程度の塩度においてはその重合は緩慢な
ものであって、多くの用途のためには経済的理由忙よっ
て、できるだけ低温度で、かつできるだけ迅速に熱硬化
性重合体を加工および製作する仁とが望ましい。
思いもかけず、これらの問題すなわち中程度の温度にお
いてN−シアノスルホンアミド化合物の緩慢な重合の問
題は、N−シアノスルホンアミド化合物を種々の分子比
において芳香族ビスシアナミドと共重合させることによ
って解決されることが判明した。下限において、180
℃において重合速度を感知できるt′1ど促進するため
には、N−シアノスルホンアミド化合物1モル当シ芳香
族ビスシアナミド約01モル必要とスル。上限において
は、N−シアノスルホンアミド化合物1モル当シ芳香族
ビスシアナεド約3モルによって140℃において極端
に迅速に熱硬化する組成物が得られる。140〜180
℃の間で加工する場合、融解流動状態を十分な時間にわ
たって保持し、かつ若し溶剤が存在するならそれを除去
することを可能にするためには%N−シアノスルホンア
ミド1モル当D 約0.5モルないし3LOモルの芳香
族ビスシアノスルホンアミド化合物という望ましい範囲
が最適であることが判明した。
N−シアノスルホンアミドとビスシアナミドとの混合物
中におけるビスシアナミドのモル濃度の増大は、組紐板
シ試験によるガラス転移温度の測定によって示されるよ
うに、より迅速な硬化をもたらすことを第1表に示す。
第1表 の重合 [1,5−177°0 215°C 1,0205℃   − 1、75−227°C− 2,50178℃  227℃   −N−シアノスル
ホンアミドとビスシ“アナミドとの混合物の代表的化合
物間の反応について研究したところ、両者はホモポリマ
ーの混合物を生成するよりも、むしろ優先的に相互に反
応する(共重合する)ことが立証され座。N−ベンゼン
スルホニルフェニルシアナミド(0,02モルχ融点5
9℃とフェニル゛シアナミド(0,04モル)。
融点40℃とを82℃で融解状態で3時間かきまぜると
、その温度で融成物は固化した。次にその混合物をメチ
ルエチルケトンに溶解し、そして得られた溶液を一夜還
流温度で加熱した。
該溶液をペンタン中に注入すると生成物を単離した。生
成物は85℃で融解し、そして質量スペクトル測定#−
1m/e494(理論値は494)に親イオン(par
ent ton)を与えた。200℃で加熱すると、生
成物は赤外線分析によってイソメラミン環の存在を示し
た。元素分析の結果は、下記のとおりである。
実測値   理論値 C65,5465,60 H4,494,46 N   17.65   17. OO86,486,
48 ビスシアナミドとN−シアノスルホンアばドとの間の共
重合反応が生起する可能な機構を以下に例示する: ビスシアナミドとN−シアノスルホンアミド化合物との
間の反応は、二段階に生起することが判明した。第一段
階では、可溶性で可融性の前駆物質が形成され、その前
駆物質は上記の構造式Aによって表示される。At−を
二つの反応物を溶液中で高められた温度に加熱すると生
成される。この目的のための溶剤として判明し7たもの
の中には、脂肪族ケトン、アルコールおよびエステルが
ある。反応物を低沸点溶剤中で約0.5ないし5時間還
流塩度で加熱すると、7゜チまでの固体樹脂濃度を有す
る積層用ワニスが低い溶液粘度で調製される。これらの
積層用フェスの製造のための望ましい溶剤は、メチルエ
チルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、酢酸
メチル、酢酸エチル、アセトニトリルおよびギ酸メチル
である。これらの溶剤の混合物も、共沸混合物をも含め
て種々の混合割合で使用される。成形用粉末は、上記溶
液から溶剤を蒸発させるか、あるいけ樹脂の非溶剤中に
上記溶液を注入して単離される。成形用粉末を単離する
だめの望ましい非溶剤は、ペンタン、インペンタン、シ
クロペンタン、n−ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサ
ンのような炭化水素および低沸点石油エーテルのような
炭化水素混合物である。本発明の成形用粉末は75ない
し140℃の温度範囲において一般に融解する。
これらの樹脂を土肥温度範囲内で加熱すると、樹脂の融
解粘度が時間と共に増大するけれどもなお可溶性と可融
性を維持するように樹脂を向上させる。この段階におい
て、樹脂は圧縮成形あるいはオートクレーブ成形技術に
よって最終製品に加工または製作するために最も有用で
ある。樹脂を約150ないし300℃の間の温度範囲内
で加熱すると、樹脂に橋かけまたは硬化させ、そして上
記のBで示される構造式と同様の構造式に達する。この
状態において、樹脂は不溶性かつ不融性であり、そして
構造材料として応用するだめの卓越した機械的強度およ
び良好な電気的性質を有する。
本発明のN−シアノスルニンアばドおよびビスシアナミ
ドから製造された樹脂の赤外線スペクトルは、約200
℃以上の温度における硬化に際してs−ト!Jアジン環
の形成を指示する。
8−トリアジンのような芳香族および複素環式環のみを
含有する重合体の好都合な加工方法を提供することは、
重合体化学者の長年にわたる希望であった。なぜならば
、そのような樹脂は熱安定性、高温における物理的性質
および良好な電気的性質が知られているからである。従
来の研究者たち(米国特許第5,694,408号、同
第4654.192号および同第4308,101号明
細書参照)は、ジメチルアセトアミドまたはトリフルオ
ロメタンスルホン酸のような高沸点溶剤中においてのみ
重合可能性を有する前駆物質の溶液を得ることができた
のであって、その溶液から測定のだめの薄いフィルムを
流し込むことができた。これらの樹脂で厚い部分品を製
作することは、もしできるとしても、溶剤除去の問題あ
るいは所望の形態を形成する以前における樹脂の早期ゲ
ル化の問題のゆえに、きわめて困難であった。しかし1
本発明の新規な重合可能な前駆物質は、低沸点のケトン
、アルコールあるいはエステルに70チまでの濃度に溶
解することができ、こうして積層及び接着用の為樹脂含
量のプレプレラグ製造の実用的方法を提供する。これら
のブレプレラグおよびテープは、型や工具を型取りをす
るために良好にドレープ性及び粘着性を有し、そして大
型の空隙のない構造部材を得るため減圧バッグまたはオ
ートクレーブ加工することができる。他面において、こ
れらの溶剤が低沸点であるため、樹脂の早期前進及びゲ
ル化を起こさずに、低温で溶剤を除去することができる
。溶剤を含有しない状態において、乾燥プレプレジグ、
接着テープおよび成形用粉末が圧縮成形されて空隙のな
い部材を形成することができる。
非常に多種類のビスシアナミドがN−シアノスルホンア
ミド化合物と共重合体を形成するのに有用であることが
見出された。望ましい芳香族ビスシアナミドには、m−
フェニレンビスシアナミド、p−フェニレンビスシーア
ナSF−″、53′−ビスシアナミドジフェニルメタン
、4.4’−ビスシアナミドジフェニルメタン、4,4
′−ビスシアナミドジフェニルエーテル、m−ギンリレ
ンビスシアナミド、p−キシリレンビスシーアナミド、
2.4−)リレンビスシアナミド、2.6−ドリレンビ
スシアナミド、4.4’−ビスシアナミドジフェニル、
3j’−および4,4′〜ビスシアナミドベンゾフエノ
ン、4−クロル−1,3−フェニレンビスシアナミド、
ジシーγナミドデヱレン、4.6−シメチルー1.3−
フェニレンビスシーナミ)”、2.5−シクロルー1,
4−フェニレンビスシアナミド、2,3,5.6−テト
ラクロル−1,4−7二しレンビスシアナミド、3.3
’−ジメチル−4、4’−ビスシアナミドジフェニルメ
タン、4゜4′−ビスシアナミドジフェニルスルフィド
、4゜4′−ヒスシアナミドジフェニルスルホン、4.
4’−ビスシアナミドジフェニルメタン、4.4’−ビ
スシアナミドジフェニルスルフィド a 、 4/−ビ
スシアナミドジフェニルスルホン、1.4−ビス(3′
−7アナミドベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビスシア
ナばドナフタリン、1.5−ビスシアナミドナフタリン
、トリス(4−シアナミドフェニル)メタンおよび3.
3′−ジクロル−4,4’−ビスシアナミドフェニルメ
タンが包含される。
他の適当なビスシアナミドは、下記の構造式から誘導さ
れる。
Hs −C−1または−C−であシ、nけ1ないし5でHs これらのベンゼノイド基の水素原子はすべて、樹脂の耐
火性を増大するために塩素、臭素またはフッ素で置換さ
れてもよい。
適当な脂肪族および環式脂肪族のビスシアナミドは、ペ
ンタメチレンビスシアヵミド、テトラメチレンビスシア
ナミド、ビス(4,4’−ジシアナばドシクロヘキシル
)メタン、1.4−シクロヘキシレンビスシアナミド、
ヘキサメチレンビスシアナミド、ドデカメチレンビスシ
アナεド、オクタメチレンビスシアナミドを包含する。
適当な複素環式ビスシアナミドは、2.5−ビス(nl
−シアナミド7xニル)−1+5+’−オキサジアゾー
ル、2.5−ビス(3−シアナミドフェニル)−チアゾ
ロ[4,5−d〕チアゾール、4゜4′−ビス(m−シ
アナミドフェニル)−2,2’−ビチアゾールおよび2
.2′−ビス(m−シアナミドフェニル)−5,5’−
ビベンズイミダゾールを包含する。
本発明の重合組成物はすべて、より一層低廉な全原価あ
るいは増強された物理的あるいti電気的性質の何りか
を有する補強され7ヒ複合物を得るために、無機の充て
ん剤および繊維または有機繊維と混合することができる
N−シアノスルホンアミド樹脂の溶液を炭化水素非溶剤
に添加すると、微細に分割された粉末が得られ、この粉
末は静電荷を与えられ、ぞして加熱された面に対して癒
合可能な粉末被覆として応用される。
本発明の重合性前駆物質は、75℃ないし約150℃の
温度範囲内において融解するから、低廉な工具および袋
詰め材料(bagging material)を使用
する容易に入手される市販加工装置によって組立てるこ
とができる。加工サイクルを速くも遅くもすることがで
きるように、組立て温度におけるゲル化時間を良好に制
御することができる。この制御はN−シアノスルホンア
ミド化合物に対するビスシアナミドの比を変えることに
よって達成されるーすなわち、この比が高ければ高いほ
ど重合性組成物は迅速に熱硬化する。高い混合比は迅速
な成形サイクルに望ましく、そして低い混合比は一層緩
慢な減圧バッグおよびオートクレーブ加工サイクルに対
し望ましい。
組立てのための融解流れは、早期ゲル化の徴候なしに1
78℃において20分まだは240°Cにおいて5分間
維持することができることが立証された。
組立てられた成形品、複合物および被覆は、それらの物
理的性質を最大のものとするために、260℃までの温
度において炉中で数時間後硬化させることができる。完
全に硬化された樹脂は、有機溶剤によって攻撃されるこ
となく、低い吸水性と低い誘電率(dieiectri
c constant)を有し、燃焼を支持せず、そ1
7て260℃まで良好な機械的性質を有する。これらの
樹脂の260℃での空気中における酸化安定性は良好で
あり、空気中における高められた温度において長時間に
わたって機械的性質が維持される。
回路基板、ボッティングコンパウンド、蜂の巣板、重量
の軽減が重要な飛行機の構造部材、ホットメルト接着剤
および係蹄被覆における応用は、これらの樹脂の重要な
応用範囲として具体化される。
本発明の目的および利益は、下記の実施例によってさら
に説明されるが、これらの実施例中に列挙された個々の
材料と量は、他の条件や細部と同様に本発明を制限する
ものと解釈されるべきではない。
参考例1 かきまぜ機、添加用漏斗、温度計および乾燥管を装着し
た容量3!の三つロフラスコに、アセトン525++c
/、4.4’−メチレン ビスフェニル−シアナミ)”
(4,4’−メチレン ビスフェニルアミン1モルと塩
化シアン2モルから公知の方法によって製造される) 
4211(0,169モル)およびトリエチルアミン3
7.69 (0,372モル)を装入した。25〜35
℃の温度を維持して溶液をかきまぜながら、アセトン2
7511Lt中のベンゼンスルホニルクロリド(99チ
) 59.8g(0,358モル)の溶液を滴加した。
生じた懸濁液を室温で1時間激しくかきまぜた。塩酸塩
をr別し、フィルターケーキが完全に水溶性になるまで
アセトンで洗浄した。過剰のアセトンを煮沸して追い出
すことによってr液を200 mlに濃縮した。
その濃縮物をかきまぜながら、メタノール11を加えて
生成物を沈澱させた。その懸濁液を0℃に冷却し、1時
間かきまぜて、次に濾過した。
そのフィルターケーキを最少量の冷メタノールで洗浄し
、濾過器上で乾燥し、次に1朋の真空炉中で60℃で1
時間乾燥したら、4.4’−メチレン ビス(N、N’
−ベンゼン−スルホニルフェニルシアナミド) GF&
4g (76,5チ)融点123〜125℃が得られた
計算値   実測値 炭素  /11.30   61.29水素   5,
82    4.08 窒素  10.59    1Q、54硫黄  17.
11   12.09 参考例2 かきまぜ機、添加用漏斗、温度唱および乾燥管を装着し
た100dの三つロフラスコに、4.4’−オキシビス
フェニルシアナミド(4e4−オキシビスフェニルアば
71モルと塩化シアン2モルから公知の方法によって製
造される) 5. O、!i+((1,02モル)、ト
リエチレンシアξ72.50!?(1022モル)とア
セトン40m1を装入シft。
その反応混液にアセトン15M中のベンゼンスルホニル
クロリド7.069(104モル)の溶液を滴加した。
その反応混液を2時間がきまぜ、その後激しくかきまぜ
られている水75ornl中洗注加した。生じた沈澱を
沢別し、水洗し乾燥した。
生成物をアセトン−メタノール混液から再結晶させたら
、純粋の4,4′−オキシ−ビス−〔N−ベンゼンスル
ホニルフェニルジアナ<b−)a。
Iが得られ、融点は161〜162℃であった。
参考例6 かき寸ぜ機、添加用漏斗、温度計および乾燥管を装着し
た21の三つロフラスコにメタフ丁ニレンビスシアナε
ド(m〜フェニレンジアミン1モルと塩化シアン2モル
から公知の方法で製造される) 12.4,9 (0,
09モル)とトリエチレンシアミン9.9.9 (0,
088モルン、アセトン475m1を装入した。その反
応混液にアセトン” d中tcisL、fcベンゼンス
ルボニルクロリド31.2.p (Ql 76モル)の
溶液を滴加]7た。その反応混液を3時間中かきまぜた
後、激しくかきまぜられた10%炭酸水素ナトリウムの
溶液中に注いだ。生じた沈澱はr別し、水洗しアセトン
−メタノール混液から再結晶した。純粋のN、N′−ベ
ンゼンスルホニル−m−フェニレン−ビスシアナミド2
6.5fl(収率771%)、融点143〜144℃が
得られた。
実施例1 4.4’−Jチレンビス(N−ベンゼンスルボニルフェ
ニルシアナミド) 35!lJ9 (0,672モル)
および4,4′−メチレンビスフェニルシーγすiド8
!L5g (1356モル)をメチルエチルケトン29
3、!7 K溶解した。その溶液を18時間還流し、生
成した60チの樹脂固体を含有するワニスを181Eガ
ラスクローy、(Allog仕−ヒけ)全飽和させるた
めに使用した。析層ワニスを1回通すことによってガラ
スクロスは35重tチの樹脂と約2チの残留メチルエチ
ルケトンを保有した。12枚重ねの積層物が真空袋−オ
ートクレープ法によって製造された。積層物を真空下に
88℃で1時間維持し、次いで毎分1.7℃の割合で1
66℃に達する壕で6427 kg/crl(90pp
i)のゲージ圧力を適用して加熱された。温度を178
℃に上げ”” kg/c!l(90psi)のゲージ圧
力で1時間保持した。30%樹脂含量の積層物を次に炉
中で250℃で6時間にわたって後硬化した。その積層
物は5062ゆ佃(72000ps i )の曲げ強さ
と、42 f、8 kg/6J(6000pB 4 )
の(1:4)短梁剪断強さを有していた〇 参考例4(比較) メチルエチルケトン12.9中の4.4′−メチレンビ
スフェニルシアナミド5.2Iを18時間還流させた。
反応フラスコの底に不溶性塊が形成された。それをr別
し、658C/1龍圧力で乾燥した。この重合体は不溶
性で、600℃に加熱されたとき融解も軟化もせず、構
造部材に組立てることかできなかった。
実施例2 4.4′−メチレンビスフェニルシアナミド199.1
it(0,08モル)および4.4′−メチレンビス(
N−ベンゼンスルホニルフェニルジアナi!−42,3
g (o、oaモル)をメチルエチルケトン624に溶
解1〜、その溶液を5時間還流させた。その溶液を次に
室温に冷却1〜、激しくかきまぜらii、ているペンタ
ン700−中に注加した。白色の粉末状樹脂が沈でんi
〜、それをr別し乾燥した。この樹脂の重量は61gで
あった。この樹脂を差動走査熱量計で試験したら、11
4℃で融解することを示し1重合Vi134℃と244
℃で発熱することを示し、そして327℃のガラス転移
温度を有する橋架けした樹脂が牛した。
その樹脂を50容ホーチの石英粉末と混合(〜、その混
合物を130℃で15分間加熱した。仁の成形用粉末を
258℃/ 210,9 kg/CrI(5000pB
口(ゲージ)で1時間圧縮成形し7だ。生成した小板は
室温で537.11 kg/CrI(7640p s 
i )の曲は強さ、232℃で419.72ψ偏(s9
7opsi)の曲げ強さを有した。室温における曲げ弾
性率は79.4 ’ OkF’i(1,1so、ooo
pst)であった。
・実施例3 4147−メチレンビスフエニA・シアナミド164I
!(0,663モル)と4,4′−メチレンビス(N−
ベンゼンスルホニルフェニルノアナミ)”)350g(
0,S35モル)をメチルエチルク“トン440y中で
3時間還流して、60%の樹脂固体を含有する積層用フ
ェノを生成した。ガラスクロース181E (アミノ7
ラン仕上げ)をこのフェノで飽和させた。6%の溶剤を
含有する生成したプレプレソゲは、粘シ気を有し被覆す
る性質を有した。8枚重ねのプレプレソゲを150℃で
1時間加熱し、ついでナイロン真空袋に入れ177℃7
6.327 kg/cIl(90ps i >で1時間
オートクレーブ処理した。25チの樹脂を含有する生成
した積層物は、下記の物理的性質を有した。
実施例4 4.4′−メチレンビス(N−ベンゼンスルホニルフェ
ニルシアナミド) 355J/ (0,672モル)お
よび4.4′−メチレンビスフェニルシアナミド8i5
.@ (0,556モル)をメチルエチルクトン294
y中で16時間還流させた。ガラスクロース(181F
 )をこの積層用フェノで含浸し、35.4%の樹脂を
含有する生成したプレプレソゲを177℃/90psi
で2時間にわたって真空袋−オートクレープ処理した。
その積層物を次に炉に入れて、260℃で8時間のあい
だ後硬化した。生成した積層物は30チの樹脂を含有1
〜。
下記の物理的性質を有した。
1q q、 61 oky/cr1 曲げ弾性率     (2,846,。。。、8.)4
13.816ゆ/d ′1′J′JI!1f−J(1:“” (5887ps
i)実施例5 実施例4において製造された積層用フェノを使用して、
181Eガラスクロースブレブレーを製造し、溶剤を除
去するためにそのプレプレソゲを80℃で50分間加熱
した。乾燥ブし7。
レッグ4枚をプレス機中に積み重ね、177℃1500
psiで1時間積層した。積層品をプレス機機から取り
出し、炉中で235℃で3時間のあいだ後硬化した。こ
の積層物は30%の樹脂含量を有し、下記の物理的性質
を有した。
曲げ強さ 4、 5 2 7. 1ゆ/d ””     ’(64,4oopsi)へB y 4
 kglcr& “soy     ’(55,1。。、8,)曲げ弾性
率 実施例6 実施例5の処理によって21.5%の樹脂を含有する1
81Eガラスクロースを積層した。この積層物から曲げ
強さ試験用の棒を切り取り、260℃の温度に維持され
た強制通風空気炉に入れた。
260℃における酸化的条件への曝露のあいだにおける
この積層物の曲げ強さの維持は、下記のとおりである。
実施例7 4.4′−メチレンビス(N−ベンゼンスルホニルフェ
ニルシアナミド) 460g(D、87モル)およヒ4
 、4’−メチレンビスフェニルシアナミド460fl
 (1,85モル)をアセトン1380.9に溶解し、
その溶液を数分間還流した。その熱溶液を激しくかきま
ぜられている低沸点石油エーテル151中に江刺した。
プレポリマーが微粉末となって石油エーテルから沈でん
しだ。そのプレポリマーを室温で真空下に一夜乾燥した
。乾燥プレポリマーのjJ′量は913g (収率99
2チ)であった。
このプレポリマーの試料についての示差熱分析は、それ
が111℃で融解し、重合の発熱は133℃に極大を有
することを示(7た。このプレポリマーの一部分を13
0℃/ 500 p s iで15分間圧縮成形して硬
い円盤を生成した。橋架は反応を完了し、そして機械的
強度を最適にするために、この円盤を260℃の炉中で
数時間にわたって後硬化した。
実施例8 4.4′−メチレンビス(N−ベンゼン電スルホニルフ
ェニルジアナばド) 211.4 fj (0,4UO
−E4 )および4.4′−メチレンビスフェニルシア
ナミド99.59 (0,400モル)ヲメヂルエチル
ヶトン257gに溶解し、その溶液を1時間還流させた
この積層用フェノは、ポリアミドフィラメントすなわち
PRD−49−111で構成された織物を飽和させるた
めに使用された。飽和さノ1.た織物を炉中で90℃で
25分間、ついで120℃で10分間加熱して残留溶剤
を除去し、樹脂を1)段階とする。プレグレッグの積層
物を1000psiで最初177℃で1,5時間ついで
204℃で1.0時間加熱して圧縮成形した。その積層
物をプレス機から取り出し、252℃で5時間にわたっ
て炉中で後硬化した。生成した積層物t、↓、F記の物
理的性質を有した。
樹脂含量(重量%)    s o、 1実施例9 4 、4’−メチレンビス(N−ベンゼンスルホニルフ
ェニルシアナミド) 250!j(0,435モル)お
j ヒ4 、4’−メチレンビスフェニルシアナミド2
5017 (α925モル)を、メタノール150gと
アセトンsagとの混合物に溶解し、その溶液を還流温
度で3時間加熱した。次にこのフェノの体積を一定に保
つために追加のメタノールを添加しながら、アセトン対
メタノールが88対12の共沸混合物(沸点55.7℃
)を留去することによって、この積層用ワニスからアセ
トンを除去した。生成した樹脂金t79%のメタノール
ベースのフェスヲ使って1528ガラスクロース〔ボラ
ン(V□fan)仕上げ〕を飽和させた。
46.9重量%のフェノを含有するプレグレッグは、1
07℃で15分間加熱してB一段階とした。
8枚重ねのプレグレッグを、177℃735.15kg
/crl (500p s l )で30分間にわたっ
て1メンスのティー・シー(TC)銅箔と積層1〜だ。
積層物は235℃で炉中で24時間にわたって後硬化し
た。銅箔tよ、積層されたから111インヂ(25,4
頼)につき7ボンド(3175kg)の剥離強さを有し
ていた。この積層物を水中に浸漬した前後において、下
記の電気的特性を有した。
実施例10 4.4’−メチレンビス(N−ベンゼンスルホニルフェ
ニルシアナミド257g (0,448モル)および4
.4′−メチレンビスフェニルシアナミド355g(1
,35モル)をメチルエチル・ケトン′7o2Iに溶解
し、その溶液を1時間還流加熱L7た。
生成した積層用フェスは、ポリアミド織物PRD−49
−111を含有するブレプレラグを作るために使用され
た。そのブレプレラグを真空中で室温で乾燥し、その8
枚を149℃で10分間、続いて204℃で1時間にわ
たって加圧積層し7た。
この積層物Fi、3五4重量%の樹脂を含有し、232
℃で5時間にわたって後硬化された。後硬化した積層物
は、” 0.6 kg/cal (2000p s i
 )の短梁剪断強さく4:1)を有した。
実施例11 4.4’−ifレンビス(N−ベンゼンスルホニルフェ
ニルシアナミド) 10.1.19 ((10191モ
ル)および4.4′−メチレンビスフェニルシアナミド
3αOg(0,121モル)をアセトン3agに溶解し
、その溶液を10分間還流加熱した。その熱溶液を、激
しくかきまぜられた低佛石油エーテル11に江別l〜て
、重合体を微細粉末として沈澱させた。乾燥粉末を加熱
したら120℃で融解し、この温度で数秒以内に熱硬化
した。示差熱分析は、重合発熱の極大が155ないし1
45℃間にあること、および215℃以上では観察さi
l、々いことを示した。
実施例12 ビス(N−ベンゼンスルホニル)m−フェニレンジシア
ナミド175/! g(0,04モル)およびm−フェ
ニレンジシアナミド1j69 (Q、02モル)をメチ
ルエチルケ)・ン207gとジメチルホルムアξド11
 gとの混合物に溶解する。その溶液を16時間還流加
熱した。このプレポリマーの一部分を使用して、捩り組
紐を被覆して、組紐捩り試験機を使っ−Cガラス転移温
度Tgを測定した。組紐を200℃で2時間、続いて2
60℃で1時間加熱した後、Tgは290℃であった。
プレポリマーの一部分を使用し7て流l−込みによって
フィルムを作り、そのフィルムを硬化させるために26
0℃で1時間加熱した。そのフィルムを強制通風空気炉
中において260℃で加熱して、等温的に老化させた。
260℃で1014時間老化後、フィルムは最初の重量
の66.54を保有していた。
実施例13 N 、 N’−メタンスルホニル−1,6−ヘキサメチ
レンビスシアナミド5.22g(0,01モル)と1.
6−ヘキサメチレンビスシアナミド152g(0,02
モル)をいっしょに90℃で融解状態で0.5時間かき
まぜると粘稠なシロップになる。ついでこのシロップを
177℃で1時間硬化炉の中においた。透明な橋架けし
た成形物が生じ、それは沸騰ジメチルホルムアミドの中
でわずかに膨潤する。
実施例14 p−アミンベンゼンスルホニルN−フェニルシアナミド
10.9fl (0,04モル)および3.3’、4゜
4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物&44
 jq (0,02% /L、 )をDMF 9 o 
ratに溶解した。
その溶液を還流させながら5時間加熱した。次にその溶
液を室温に冷却し、激しくかきまぜられた水600d中
に徐々に江別した。微細な沈澱をr別し、水洗し、真空
炉中で185℃で乾燥した。イミドプレポリマーの重量
は1tsg<収率98チ)であシ、元素分析の結果はF
記のとおυであった。
理論値   実測値 C(%)   62.6    60.8H(チ)  
  2.88    514N(制   10.10 
  10.10S(%)    7.69    7.
66赤外線分析によってイミド環の存在およびニトリル
基の存在が確認された。示差熱分析は、イミドプレポリ
マーが169℃で融解し、重合発熱が180〜190℃
間で始まることを示した。捩り組紐の硬化検討は、この
重合体が500℃で2時間加熱された後に′510℃と
いうガラス転移温度を有することを示した。
イミドプレポリマーを60重f#チ濃度になるようにN
−メチルピロリドンに溶解し、その溶液から流し込みで
フィルムを造った。そのフィルムを250℃で1時間加
熱して重合体を硬化させた。硬化したフィルムを強制通
風空気炉中で260℃(5006F )で加熱して酸化
的老化を受けさせた。514時間の老化の後にフィルム
Fi最初の展開”の90.5%を保有した。
実施例15 2.5−ビス(メタシアナミドフェニル)−’ +3.
4−オキサジアゾール5.0.9 (0,01モル)と
実施例14のイミドプレポリマー5.229 (110
1モル)全ジメチルホルムアミド5ornl中に溶解し
、その溶液を捩シ組紐の被覆に使用する。捩シ組紐硬化
の研究において、この重合体は200℃で5時間硬化し
た後、250℃のガラス転移温度を示し、さらに300
℃で2時間加熱した後にld 315℃のガラス転移温
度を示す。
実施例16 4.4′−メチレンビスフェニルシアナミド248fl
 (1,0モル)および4,4′−メチレンビス(N−
ベンゼンスルホニルフェニルシアナミド)248g(0
,47%ル)をアセトン500m1に溶解し、そのアセ
トン溶液を5分間還流する。ついでアセトン溶液を激し
くかきまぜられている石油エーテル61中に江別して、
白色粉末状の樹脂を沈澱させ、その樹脂をP別し、室温
で真空乾燥する。乾燥樹脂を90℃に10分間加熱し、
つbで型に入れて4149℃7210.9 kg/i(
3000psi)の条件で1時間成形する。黄色の透明
な小板を型から取シ出し、260℃で2時間のあいだ後
硬化する。この後硬化された樹脂から切り取った可撓性
の棒は1,146,1馳/crA(16,300psi
)の曲げ強さと、44502k17/cffl(616
,000ps i )の曲は弾性率を有する。
特許出願人 チパーガイギー アクチェンゲゼルシャフト(にか1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 次式I: (式中、Rは2価の芳香族、脂肪族または環式脂肪族基
    でsb、そして各R′は独立して1価の芳香族、脂肪族
    または環式脂肪族基である)で表わされるビス−N−シ
    アノスルホンアミド1モルと次式■: NCNHR+ NHCN         (ml(式
    中、R1は芳香族、脂肪族または環式脂肪族基、または
    2.5−ビス(メタシアナミドフェニル)−1,5,4
    −オキサジアゾール基である)で表わされるビス−シア
    ナミド1なりし10モルとを、それらの融点以上で反応
    混合物を加熱するか、または溶液中で式■および■の反
    応物を還流温度に加熱することにより付加共重合させる
    ことを特徴とする重合体の製造方法。
JP58037228A 1974-02-04 1983-03-07 新規なスルホンアミド化合物重合体の製造方法 Expired JPS5946980B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US439487 1974-02-04
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