(57)【要約】  本出願は、硬化性組成物に関する。本出願は、外部での交流磁場の印加によって熱を発生する内部熱源をフタロニトリル化合物およびその硬化剤とともに含む硬化性組成物が提供される。前記硬化性組成物は、前記内部熱源の発生熱を交流磁場の強さによって精密に調節することができ、硬化性組成物の硬化条件を精密に制御することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フタロニトリル化合物と、前記フタロニトリル化合物の硬化剤および粒径が２０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内にある磁性粒子を含む硬化性組成物。
【請求項２】
フタロニトリル化合物は、下記化学式１で表示される化合物または前記化合物のプレポリマーである、請求項１に記載の硬化性組成物：
【化１】
2019515988.tif 000010
化学式１でＲ１１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリール基、下記化学式２または３の置換基であり、Ｒ１１〜Ｒ１６のうち少なくとも１個は、下記化学式２または３の置換基である：
【化２】
2019515988.tif 000011
化学式２でＬ１は、単一結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ３−または−Ｘ３−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ３は、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、Ｒ１７およびＲ２１は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基またはシアノ基であるが、Ｒ１７〜Ｒ２１のうち２個以上は、シアノ基である：
【化３】
2019515988.tif 000012
化学式３でＬ２は、単一結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ４−または−Ｘ４−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ４は、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、Ｒ２２およびＲ２６は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基または前記化学式２の置換基であるが、Ｒ２２〜Ｒ２６のうち１個以上は、前記化学式２の置換基である。
【請求項３】
磁性粒子は、マルチドメイン型磁性粒子である、請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項４】
磁性粒子は、下記数式１を満たす粒径Ｄｓ以上の粒径を有する、請求項１に記載の硬化性組成物：
【数１】
2019515988.tif 000013
数式１でμ０は、真空下での磁気透過率定数であり、Ｍｓは、磁性粒子の飽和磁化度であり、Ａは、磁性粒子の交換スティフネスイであり、ａは、磁性粒子の格子定数である。
【請求項５】
磁性粒子の磁区の平均のサイズは、１０〜５０ｎｍの範囲内にある、請求項３に記載の硬化性組成物。
【請求項６】
磁性粒子は、保磁力が１〜２００ｋＯｅの範囲内にある、請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項７】
磁性粒子は、飽和磁化値が２０〜１５０ｅｍｕ／ｇの範囲内にある、請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項８】
磁性粒子は、下記化学式６で表示される、請求項１に記載の硬化性組成物：
［化学式６］
ＭＸａＯｂ
化学式６で、Ｍは、金属または金属酸化物であり、Ｘは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉまたはＺｎを含み、｜ａ×ｃ｜＝｜ｂ×ｄ｜を満たし、前記ｃは、Ｘのカチオン電荷であり、前記ｄは、酸素のアニオン電荷である。
【請求項９】
Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｃｓ、Ｋ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ｙ、Ｂまたはこれらの酸化物である、請求項８に記載の硬化性組成物。
【請求項１０】
２０℃での導電率が８ＭＳ／ｍ以上である導電性粒子をさらに含む、請求項１に記載の硬化性組成物。
【請求項１１】
導電性粒子は、黒鉛、カーボンブラック、カーボン繊維、炭素ナノチューブ、ニッケル、鉄、コバルト、銀、銅、金、アルミニウム、カルシウム、タングステン、亜鉛、リチウム、鉄、白金、スズ、鉛、チタン、マンガン、マグネシウムまたはクロム粒子である、請求項１０に記載の硬化性組成物。
【請求項１２】
導電性粒子は、比透磁率が９０以上である、請求項１０に記載の硬化性組成物。
【請求項１３】
請求項１に記載の硬化性組成物に交流磁場を印加して、前記磁性粒子の誘導加熱によって生成される熱によりフタロニトリル化合物と硬化剤の硬化反応を誘導する段階を含むフタロニトリル樹脂の製造方法。
【請求項１４】
硬化性組成物に交流磁場を印加する第１段階と、前記第１段階に引き続いて、前記第１段階とは異なる条件で交流磁場を硬化性組成物に印加する第２段階とを含む、請求項１３に記載のフタロニトリル樹脂の製造方法。
【請求項１５】
硬化性組成物内でフタロニトリル化合物は、プレポリマー形態である、請求項１３に記載のフタロニトリル樹脂の製造方法。
【請求項１６】
誘導加熱時に交流磁場を、１〜５００ｍＴｅｓｌａの範囲内の強さで印加する、請求項１３に記載のフタロニトリル樹脂の製造方法。
【請求項１７】
誘導加熱時に交流磁場を、１０ｋＨｚ〜１，０００ｋＨｚの範囲内の周波数で印加する、請求項１３に記載のフタロニトリル樹脂の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年１１月３０日付けで提出された韓国特許出願第１０−２０１６−０１６２１５１号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本出願は、硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
フタロニトリル樹脂は、フタロニトリル化合物とそれに対する硬化剤を硬化反応に適用して製造することができ、このように製造されたフタロニトリル樹脂は、多様な用途に使用され得る。例えば、フタロニトリル樹脂をガラス繊維または炭素繊維等のような充填剤に含浸させて形成される複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）は、自動車、飛行機または船舶などの素材に使用され得る。前記複合体の製造過程は、例えば、フタロニトリルと硬化剤の混合物または該混合物の反応により形成されるプレポリマーと充填剤を混合した後に硬化させる過程を含んでいてもよい（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
フタロニトリル樹脂の製造過程では、前記言及された硬化反応として、ホットプレス（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）またはオーブンなどを適用した熱硬化方式が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国特許登録第０５５８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願は、硬化性組成物に関する。本出願は、外部からの交流磁場の印加によって熱を発生する内部熱源をフタロニトリル化合物およびその硬化剤とともに含む硬化性組成物が提供される。前記硬化性組成物は、前記内部熱源の発生熱を交流磁場の強さによって精密に調節することができ、硬化性組成物の硬化条件およびそれによる硬化度を精密に制御することができ、最終的に優れた物性の樹脂を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本出願の硬化性組成物は、フタロニトリル化合物、前記フタロニトリル化合物に対する硬化剤および磁性粒子を含んでいてもよい。前記で磁性粒子は、外部交流磁場を通じて磁気反転（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｖｅｒｓａｌ）振動現象によって熱を発生させることができるように選択され得る。
【０００８】
本明細書で磁性粒子は、別には磁性体とも呼称され得、一例において、ナノ磁性粒子またはナノ磁性体とも呼称され得る。
【０００９】
硬化性組成物は、フタロニトリル化合物と硬化剤を含んでいてもよい。本出願で前記フタロニトリル化合物と硬化剤は、前記硬化性組成物内に主成分として含まれてもよい。本出願で用語「主成分」は、当該成分が重量比で約５５％以上、６０％以上、６５％以上、７０％以上、７５％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上または９５％以上含まれる場合を意味する。前記で主成分として含まれる成分の比率の上限は、特に制限されず、例えば約１００％以下または９９％以下であってもよい。また、前記でフタロニトリル化合物と硬化剤の比率は、硬化性組成物の固形分内での比率である。前記で用語「固形分」は、硬化性組成物が溶媒を実質的に含んでいない状態であり、例えば、溶媒の比率が重量比で５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下または０．５％以下である硬化性組成物を意味する。
【００１０】
硬化性組成物に含まれ得るフタロニトリル化合物の種類は、特に制限されない。
【００１１】
例えば、硬化剤との反応を通じてフタロニトリル樹脂を形成できるフタロニトリル構造を１個以上、２個以上、２個〜２０個、２個〜１６個、２個〜１２個、２個〜８個または２個〜４個程度含む化合物が使用できる。フタロニトリル樹脂の形成に適合したものと公知となっている化合物は、多様に存在し、本出願では、前記のような公知の化合物が全部使用され得る。一例において、化合物の例としては、米国特許第４，４０８，０３５号、米国特許第５，００３，０３９号、米国特許第５，００３，０７８号、米国特許第５，００４，８０１号、米国特許第５，１３２，３９６号、米国特許第５，１３９，０５４号、米国特許第５，２０８，３１８号、米国特許第５，２３７，０４５号、米国特許第５，２９２，８５４号または米国特許第５，３５０，８２８号などで公知となっている化合物が例示でき、前記文献によるもの以外にも、当業界で公知となっている多様な化合物が前記例示に含まれ得る。
【００１２】
一例において、硬化性組成物に含まれるフタロニトリル化合物は、単量体形態、オリゴマー形態またはプレポリマー形態などであってもよい。
【００１３】
一例において、本出願で使用されるフタロニトリル化合物としては、下記化学式１で表示される化合物が例示できるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
【化１】
2019515988.tif 000002
【００１５】
化学式１でＲ１１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリール基、下記化学式２または３の置換基である。化学式１でＲ１１〜Ｒ１６のうち少なくとも１個は、下記化学式２または３の置換基であってもよい。
【００１６】
一例において、化学式１でＲ１１〜Ｒ１６のうち少なくとも１個、２個以上、３個以上、４個以上または５個以上は、下記化学式２または３の置換基であってもよい。
【００１７】
この際、前記化学式２または３の置換基の数の上限は、特に制限されず、例えば、１０個以下、９個以下、８個以下、７個以下または６個以下であってもよい。
【００１８】
化学式１で少なくとも２個または２個〜３個存在する化学式２または３の置換基は、相互に対してオルソ（ｏｒｔｈｏ）、メタ（ｍｅｔａ）またはパラ（ｐａｒａ）位置に存在することができる。
【００１９】
【化２】
2019515988.tif 000003
【００２０】
化学式２でＬ１は、単一結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ３−または−Ｘ３−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ３は、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、Ｒ１７およびＲ２１は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基またはシアノ基であるが、Ｒ１７〜Ｒ２１のうち２個以上または２個は、シアノ基である。化学式２で少なくとも２個存在するシアノ基は、相互に対してオルソ、メタまたはパラ位置に存在することができる。
【００２１】
【化３】
2019515988.tif 000004
【００２２】
化学式３でＬ２は、単一結合、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、カルボニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ４−または−Ｘ４−Ｃ（＝Ｏ）−であり、前記Ｘ４は、酸素原子、硫黄原子、−Ｓ（＝Ｏ）２−、アルキレン基、アルケニレン基またはアルキニレン基であり、Ｒ２２およびＲ２６は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基または前記化学式２の置換基であるが、Ｒ２２〜Ｒ２６のうち１個以上または１個は、前記化学式２の置換基である。化学式６で少なくとも１個存在する前記化学式２の置換基は、Ｌ２を基準としてオルソ、メタまたはパラ位置に存在することができる。
【００２３】
化学式２または３が存在する場合、前記化学式２のＬ１が化学式１または化学式３に連結されるか、化学式３のＬ２が化学式１に連結され得る。
【００２４】
本明細書で用語「アルキル基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基を意味する。前記アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状アルキル基であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。
【００２５】
本明細書で用語「アルコキシ基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルコキシ基を意味する。前記アルコキシ基は、直鎖状、分岐状または環状アルコキシ基であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。
【００２６】
本明細書で用語「アルケニル基またはアルキニル基」は、特に別途規定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基またはアルキニル基を意味する。前記アルケニル基またはアルキニル基は、直鎖状、分岐状または環状であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。
【００２７】
本明細書で用語「アルキレン基」は、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基を意味する。前記アルキレン基は、直鎖状、分岐状または環状アルキレン基であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。
【００２８】
本明細書で用語「アルケニレン基またはアルキニレン基」は、特に別途規定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニレン基またはアルキニレン基を意味する。前記アルケニレン基またはアルキニレン基は、直鎖状、分岐状または環状であってもよく、任意に一つ以上の置換基により置換されていてもよい。
【００２９】
本明細書で用語「アリール基またはアリレン基」は、特に別途規定しない限り、一つのベンゼン環構造、２個以上のベンゼン環が一つまたは二つの炭素原子を共有しつつ連結されているか、または任意のリンカーにより連結されている構造を含む化合物またはその誘導体に由来する１価または２価残基を意味する。前記アリール基またはアリレン基は、特に別途規定しない限り、例えば、炭素数６〜３０、炭素数６〜２５、炭素数６〜２１、炭素数６〜１８または炭素数６〜１３のアリール基であってもよい。
【００３０】
本出願でアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アルコキシ基、アリール基またはアリレン基などに任意に置換されていてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、グリシジル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基 、メタクリロイルオキシ基、チオール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アルコキシ基またはアリール基などが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
硬化性組成物において前記フタロニトリル化合物とともに含まれる硬化剤の種類も、フタロニトリル化合物と反応して高分子を形成できるものであれば、特に制限されず、例えば、いわゆるフタロニトリル樹脂の形成に有用なものと知られている化合物であれば、いずれの化合物も使用できる。フタロニトリル樹脂の形成に適合したものと知られている硬化剤としては、芳香族アミン化合物、フェノール化合物、無機酸、有機酸、金属または金属塩などが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００３２】
一例においては、硬化剤として芳香族アミン化合物のようなアミン化合物またはフェノールなどのヒドロキシ化合物が使用できる。本出願でヒドロキシ化合物は、分子内に少なくとも一つまたは二つのヒドロキシ基を含む化合物を意味する。フタロニトリル化合物を硬化させて樹脂を形成できる硬化剤は、多様に公知となっており、このような硬化剤は、本出願で大部分が適用され得る。
【００３３】
一例において、硬化剤としては、下記化学式４の化合物が使用できる。
【００３４】
【化４】
2019515988.tif 000005
【００３５】
化学式４でＲ１１〜Ｒ１６は、それぞれ独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アミン基または下記化学式５の置換基であり、ただし、Ｒ１１〜Ｒ１６のうち２個以上は、アミン基であるか、下記化学式５の置換基である。
【００３６】
【化５】
2019515988.tif 000006
【００３７】
化学式５でＬ１は、アルキレン基、アルキリデン基、酸素原子または硫黄原子であり、Ｒ１７〜Ｒ２１は、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基またはアミン基であるが、Ｒ１７〜Ｒ２１のうち少なくとも一つは、アミン基である。
【００３８】
化学式５の置換基が存在する場合、前記構造でＬ１が化学式９のベンゼン環に連結され得る。
【００３９】
一例において、前記硬化剤は、化学式４でＲ１１〜Ｒ１６のうち２個が前記化学式５の置換基である化合物であってもよい。この場合、化学式４で前記２個の化学式５の置換基は、そのうちのいずれか一つを基準として他の一つがオルト、メタまたはパラ位置に存在する構造であってもよい。また、この場合、前記化学式５の置換基でＲ１８〜Ｒ２０のうちいずれか一つがアミン基であってもよい。
【００４０】
硬化性組成物において硬化剤の比率は、特に制限されない。前記比率は、例えば、組成物に含まれているフタロニトリル化合物などの硬化性成分の比率や種類などを考慮して目的とする硬化性が確保され得るように調節され得る。例えば、硬化剤は、硬化性組成物に含まれているフタロニトリル化合物１モル当たり約０．０２モル〜１．５モル程度で含まれていてもよい。しかしながら、前記比率は、本出願の例示に過ぎない。通常、硬化性組成物において硬化剤の比率が高くなると、プロセスウィンドウが狭くなる傾向にあり、硬化剤の比率が低くなると、硬化性が不充分になる傾向があるので、このような点などを考慮して好適な硬化剤の比率が選択され得る。
【００４１】
硬化性組成物は、磁性粒子を含み、このような磁性粒子は、内部熱源として作用して硬化性組成物を硬化させることができる。磁性粒子としては、二つ以上の磁区（Ｍｕｌｔｉ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｄｏｍａｉｎｓ）が形成されているマルチドメイン磁性粒子を適用することが有利になり得る。このような磁性粒子は、外部磁場が存在しない時には、前記磁区がランダムに配列されており、外部磁場が印加されると、印加された磁場の方向によって磁化され得る。前記で磁区が不規則に配列されるという意味は、磁区に存在する磁性方向がそれぞれ異なり、整列されていない状態を意味するが、この場合、磁化のｎｅｔ値が実質的に０に近接して磁性がない状態で存在することができる。外部電磁場が印加されると、磁区の磁性方向が整列されることにより、磁化が起こり得る。このような磁性粒子は、超常磁性粒子（ｓｕｐｅｒ−ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ  ｐａｒｔｉｃｌｅ）であってもよいが、これに限定されるものではない。
【００４２】
磁性粒子がマルチドメインを有するものであるか否かは、通常、その磁性粒子の粒径によって決定される。
【００４３】
例えば、磁性粒子が下記数式１を満たす粒径Ｄｓ以上の粒径を有する場合、その磁性粒子は、マルチドメインを有することができる。
【００４４】
【数１】
2019515988.tif 000007
【００４５】
数式１でμ０は、真空下での磁気透過率定数（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ  ｃｏｎｓｔａｎｔ  ｉｎ  ｖａｃｕｕｍ、１．２６×１０−６Ｈ／ｍ）であり、Ｍｓは、磁性粒子の飽和磁化度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）（単位：Ａ／ｍまたはｅｍｕ／ｇ）であり、Ａは、磁性粒子の交換スティフネス（ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ、単位：Ｊ／ｍ）であり、ａは、磁性粒子の格子定数（ｌａｔｔｉｃｅ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）（単位ｍ）である。
【００４６】
前記数式１で真空下での磁気透過率定数を除いた変数、すなわち磁性粒子の飽和磁化度（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）、交換スティフネスおよび格子定数は、具体的な磁性粒子の種類によって変更される。したがって、適用しようとする磁性粒子について前記各数値を確認した後、その数値を数式１に代入して求められたＤｓ以上で磁性粒子のサイズを制御することにより、マルチドメインを有する磁性粒子を形成することができる。
【００４７】
前記数式によって求められるＤｓ以上から磁性粒子はマルチドメイン化し、したがって、本出願で適用される磁性粒子は、前記粒径Ｄｓ以上の粒径を有することができる。前記で磁性粒子の粒径の上限は、特に制限されない。通常、磁性粒子の粒径がＤｓを超えることに伴い、当該磁性粒子の保磁力は劣る傾向を示すが、本出願で適用される磁性粒子は、後述する保磁力を有することができる範囲で粒径を有することができる。
【００４８】
前記のような磁性粒子を適用すると、当該粒子が外部磁場が存在しない場合は、磁性がないものと類似に行動するので、組成物内で凝集せず、均一に分散した状態で存在することができる。
【００４９】
当該磁性粒子は、いわゆる渦電流（エディカレント、ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔ）やヒステリシス損失（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ  ｌｏｓｓ）により熱を発生させるものではなく、磁性粒子自らのヒステリシス損失は小さく、飽和磁化値（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｖａｌｕｅ）のみが実質的に存在して、振動熱を発生させることができるように選択され得る。例えば、外部電磁場の印加時に磁性粒子の保磁力（ｃｏｅｒｃｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）により磁性粒子が振動をするようになり、これにより、熱が発生するように選択され得る。
【００５０】
前記磁性粒子は、２以上の磁区を含んでいてもよい。用語「磁区（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｄｏｍａｉｎ）」とは、一般的に磁性粒子の内部に磁化の方向が互いに異なるように分けられた領域を意味する。本出願で２以上の磁区を有する磁性粒子は、外部交流磁場によって磁区が強く磁化して振動熱を発生させ、磁場を除去すると、元の状態の磁区に戻り、これにより、ヒステリシス損失の残留磁化が低い磁性粒子を提供することができる。
【００５１】
一例において、前記磁性粒子は、保磁力が１〜２００ｋＯｅ、１０〜１５０ｋＯｅ、２０〜１２０ｋＯｅ、３０〜１００ｋＯｅ、４０〜９５ｋＯｅ、または５０〜９５ｋＯｅの範囲内にあってもよい。用語「保磁力」とは、磁性粒子の磁化を０に減少させるために必要な臨界磁場の強さを意味する。外部磁場によって磁化した磁性粒子は、磁場を除去しても、ある程度の磁化した状態を維持し、このように磁化した磁性粒子に逆方向の磁場をかけて、磁化度を０に作ることができる磁場の強さを保磁力という。磁性粒子の保磁力は、軟磁性粒子または硬磁性粒子を区分する基準になり得、本出願の磁性粒子は、軟磁性粒子であってもよい。本出願は、磁性粒子の保磁力を前記範囲に制御することにより、磁性粒子の磁性転換をより容易に具現して、本出願で目的とする程度の振動熱を発生させることにより、樹脂の均一な硬化で目的とする程度の硬化物性を満足させることができる。
【００５２】
本出願で言及する数値が当該数値の測定温度によって変化する数値である場合、特に別途言及しない限り、当該数値は、常温で測定したものである。用語「常温」は、加温されるか減温されない自然そのままの温度を意味し、例えば、約１０℃〜３０℃の範囲内のいずれか一つの温度、約２３℃または約２５℃程度の温度であってもよい。
【００５３】
一例において、前記磁性粒子は、常温での飽和磁化値が２０〜１５０ｅｍｕ／ｇ、３０〜１３０ｅｍｕ／ｇ、４０〜１００ｅｍｕ／ｇ、５０〜９０ｅｍｕ／ｇ、５０〜８５ｅｍｕ／ｇまたは５０〜８０ｅｍｕ／ｇの範囲内にあってもよい。本出願は、磁性粒子の飽和磁化値を相対的に大きく制御することができ、これにより、エディカレントでない磁性粒子間の振動による熱を発生させることにより、樹脂の均一な硬化で硬化物性を満足させることができる。本出願で磁性粒子の物性の測定は、ＶＳＭ（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）で算出することができる。ＶＳＭは、Ｈａｌｌ  ｐｒｏｂｅにより加えた印加磁場を記録し、試料の磁化値は、ファラデー法則によって試料に振動を加える時に得られる起電力を記録して、試料の磁化値を測定する装置である。ファラデー（Ｆａｒａｄａｙ）法則は、もし棒磁石のＮ極をコイル側に向かうようにして、コイル側に押すと、検流計が動いてコイルに電流が流れることが分かる。このような結果として現れる電流を誘導電流と言い、誘導起電力によって作られたと言う。ＶＳＭは、このような基本作動原理によって試料に振動を加える時に発生する誘導起電力をサーチコイルで検出して、この起電力により試料の磁化値を測定する方法である。材料の磁気的特性を磁場、温度、時間の関数で簡単に測定することができ、最大２テスラの磁力と２Ｋ〜１２７３Ｋ温度範囲の速い測定が可能である。
【００５４】
一例において、前記磁性粒子は、平均粒径が２０ｎｍ〜３００ｎｍ、３０ｎｍ〜２５０ｎｍ、４０ｎｍ〜２３０ｎｍまたは４５ｎｍ〜２２０ｎｍの範囲内にあってもよい。前記で磁性粒子の平均粒径は、他の例において、約１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、７０ｎｍ以上、８０ｎｍ以上または９０ｎｍ以上であってもよく、場合によって、約３００ｎｍ以下、２８０ｎｍ以下、２６０ｎｍ以下、２４０ｎｍ以下、２２０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１８０ｎｍ以下、１６０ｎｍ以下、１４０ｎｍ以下または１２０ｎｍ以下であってもよい。前記磁性粒子の磁区の平均のサイズは、１０〜５０ｎｍまたは２０〜３０ｎｍの範囲内であってもよい。本出願は、前記粒径範囲内で、磁性粒子の磁区の数および保磁力のサイズが適正範囲に制御されることにより、前記組成物内で樹脂の均一な硬化を進行できる熱を発生させることができる。本出願は、粒子のサイズを２０ｎｍ以上に制御することにより、低い保磁力と多数の磁区を通じて硬化時に十分な振動熱を発生させることができ、３００ｎｍ以下に制御することにより、磁性粒子自体のヒステリシス損失を小さくしつつ、飽和磁化値（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ  ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  ｖａｌｕｅ）のみが存在するようにし、これにより、均一で且つ安定した硬化を具現することができる。
【００５５】
本出願の磁性粒子は、電磁気誘導加熱を通じて熱を発生することができるものであれば、その素材は、特に制限されない。一例において、磁性粒子は、下記化学式６で示される粒子であってもよい。
【００５６】
［化学式６］
ＭＸａＯｂ
【００５７】
化学式６で、Ｍは、金属または金属酸化物であり、Ｘは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉまたはＺｎであり、｜ａ×ｃ｜＝｜ｂ×ｄ｜を満たし、前記ｃは、Ｘのカチオン電荷であり、前記ｄは、酸素のアニオン電荷である。一例において、Ｍは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｓｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｂａ、Ｃｓ、Ｋ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｂｅ、Ｌｉ、Ｙ、Ｂまたはこれらの酸化物であってもよい。例えば、ＸａＯｂがＦｅ２Ｏ３である場合、ｃは、＋３であり、ｄは、−２であってもよい。また、例えば、ＸａＯｂがＦｅ３Ｏ４である場合、これは、ＦｅＯＦｅ２Ｏ３で表現され得るので、ｃは、それぞれ＋２および＋３であり、ｄは、−２であってもよい。本出願の磁性粒子は、前記化学式６を満たす限り、特に制限されず、例えば、ＭＦｅ２Ｏ３であってもよい。
【００５８】
一例において、本出願の組成物は、磁性粒子であって、前記化学式６の化合物を単独で含むか、化学式６の化合物の混合物または化学式６の化合物に無機物がドープされた化合物を含んでいてもよい。前記無機物は、１価〜３価のカチオン金属またはこれらの酸化物を含むことができ、２種以上の複数のカチオン金属が使用できる。
【００５９】
前記磁性粒子は、粒子表面に表面処理されたものを含んでいてもよい。すなわち、本出願の組成物は、前記磁性粒子の表面に、金属、金属酸化物、有機物または無機物で表面処理された粒子を含んでいてもよい。本出願は、前記表面処理を通じて、空気中での酸化によって前記磁性粒子が磁性粒子の保磁力（ｃｏｅｒｃｉｖｅ  ｆｏｒｃｅ）を喪失することを防止することができる。また、表面処理は、後述するフィラー、分散剤有機溶媒などとの相溶性を増加させ、組成物の分散性を改善させることができる。一例において、前記表面処理は、表面にカルボキシル基を有する磁性粒子にメチルメタクリレート（ＭＭＡ）モノマーを付けて表面にポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）の高分子を形成することができる。また、磁性粒子の表面を酸処理して表面の酸化膜を除去し、表面処理することができ、シリカ粒子をコーティングする方法を通じても表面処理が可能である。
【００６０】
本出願の具体例で、磁性粒子は、磁性粒子クラスタを形成することができる。ナノ粒子のサイズの磁性粒子は、ナノクラスタを形成することにより、磁性粒子間の凝集を防止し、分散性が向上し、これにより、振動熱により効果的に樹脂を硬化させることができる。
【００６１】
本出願の硬化性組成物において前記磁性粒子の比率は、特に制限されず、当該硬化性組成物の硬化のために必要な熱等を考慮して選択することができる。一例において、硬化性組成物は、前記フタロニトリル化合物１００重量部に対して０．０１〜２５重量部、０．１〜２０重量部、１〜１５重量部、３〜１３重量部または５〜１２重量部の磁性粒子を含んでいてもよい。本明細書では、特に別途規定しない限り、単位「重量部」は、各成分間の重量比を意味する。
【００６２】
硬化性組成物は、必要な場合、任意の他の添加剤をも含んでいてもよい。硬化性組成物にさらに含まれ得る物質としては、導電性粒子が例示できる。このような導電性粒子は、外部交流磁場の印加を通じていわゆるエディカレント（ｅｄｄｙ  ｃｕｒｒｅｎｔ）によるジュール熱を発生させることができるように選択され得る。
【００６３】
一例において、前述した前記磁性粒子は、低磁場領域で前記振動熱を発生させ、導電性粒子は、高磁場領域で前記ジュール熱を発生させることができるように選択される。このような選択によって各粒子を単独で適用した場合に比べて、交流磁場の印加によって発生する熱の量をより精密に制御することができ、また、より多くの量の熱を発生させることができ、硬化時の作業領域（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｗｉｎｄｏｗ）も広く確保することができる。
【００６４】
本出願で用語「導電性粒子」は、２０℃での導電率が約８ＭＳ／ｍ以上、９ＭＳ／ｍ以上、１０ＭＳ／ｍ以上、１１ＭＳ／ｍ以上、１２ＭＳ／ｍ以上、１３ＭＳ／ｍ以上または１４．５ＭＳ／ｍ以上である粒子を意味する。前記導電率の上限は、特に制限されず、例えば、約３０ＭＳ／ｍ以下、２５ＭＳ／ｍ以下または２０ＭＳ／ｍ以下であってもよい。
【００６５】
導電性粒子が金属粒子である場合、当該金属粒子は、単一金属粒子または合金金属粒子であってもよい。
【００６６】
このような導電性粒子は、外部の交流磁場の印加によっていわゆるエディカレントを介したジュール熱を発生させることができる。場合によって、前述した磁性粒子が振動熱を発生する交流磁場の強さと前記ジュール熱が発生する交流磁場の強さは、相異に調節され得る。
【００６７】
導電性粒子としては、平均粒径が約５μｍ〜５００μｍの範囲内にある粒子が使用できる。このような粒径範囲で目的とするジュール熱の発生効率を高めることができる。前記平均粒径は、他の例において、約７μｍ以上または約９μｍ以上であってもよい。前記平均粒径は、他の例において、約４５０μｍ以下、約４００μｍ以下、約３５０μｍ以下、約３００μｍ以下、約２５０μｍ以下、約２００μｍ以下、約１５０μｍ以下、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下または２０μｍ以下であってもよい。硬化性組成物内の導電性粒子としては、互いに平均粒径が異なるものを適用することもできる。
【００６８】
導電性粒子としては、前述した導電率と粒径を有するものであれば、特別な制限なしに好適な種類が選択されて適用され得る。
【００６９】
導電性粒子、例えば、導電性金属粒子の例としては、ニッケル、鉄、コバルト、は、銅、金、アルミニウム、カルシウム、タングステン、亜鉛、リチウム、鉄、白金、スズ、鉛、チタン、マンガン、マグネシウムまたはクロムなどが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
一例において、前記導電性粒子では、適正な比透磁率を有するものを選択することができる。このような選択によって誘導加熱による熱の発生効率をより改善することができる。
【００７１】
例えば、前記導電性粒子としては、比透磁率が９０以上の粒子が使用できる。前記で比透磁率（μｒ）は、当該物質の透磁率（μ）と真空中の透磁率（μ０）の比率（μ／μ０）である。本出願で使用する前記粒子は、比透磁率が９５以上、１００以上、１１０以上、１２０以上、１３０以上、１４０以上、１５０以上、１６０以上、１７０以上、１８０以上、１９０以上、２００以上、２１０以上、２２０以上、２３０以上、２４０以上、２５０以上、２６０以上、２７０以上、２８０以上、２９０以上、３００以上、３１０以上、３２０以上、３３０以上、３４０以上、３５０以上、３６０以上、３７０以上、３８０以上、３９０以上、４００以上、４１０以上、４２０以上、４３０以上、４４０以上、４５０以上、４６０以上、４７０以上、４８０以上、４９０以上、５００以上、５１０以上、５２０以上、５３０以上、５４０以上、５５０以上、５６０以上、５７０以上、５８０以上または５９０以上であってもよい。前記比透磁率は、その数値が高いほど後述する誘導加熱のための交流磁場の印加時に、より高い熱を発生するので、その上限は、特に制限されない。一例において、前記比透磁率の上限は、例えば、約３００，０００以下であってもよい。
【００７２】
本出願の硬化性組成物において前記導電性粒子の比率は、特に制限されず、当該硬化性組成物の硬化のために必要な熱等を考慮して選択することができる。一例において、硬化性組成物は、前記フタロニトリル化合物１００重量部に対して０．０１〜２５重量部、０．１〜２０重量部、１〜１５重量部、３〜１３重量部または５〜１２重量部の導電性粒子を含んでいてもよい。
【００７３】
一例において、前記導電性粒子が含まれる場合、その比率は、前記磁性粒子より低い範囲で調節され得る。
【００７４】
硬化性組成物は、前述した成分に、さらに硬化性組成物で要求される任意の添加剤をさらに含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、硬化剤、酸化防止剤、ラジカル生成物質、有・無機顔料ないし染料、分散剤、フィラー、機能性高分子または光安定剤などが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００７５】
硬化性組成物に含まれ得る添加剤の例としては、多様な充填剤が例示できる。充填剤として使用され得る物質の種類は、特に制限されず、目的する用途によって適合した公知の充填剤が全部使用され得る。例示的な充填剤としては、金属物質、セラミック物質、ガラス、金属酸化物、金属窒化物または炭素系物質などがあるが、これらに限定されるものではない。また、前記充填剤の形態も特に制限されず、アラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維またはセラミック繊維等のような繊維状物質、またはその物質により形成された織布、不織布、ひもまたはロープ、ナノ粒子を含む粒子状、多角形またはその他無定形など多様な形態であってもよい。前記で炭素系物質としては、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）または炭素ナノチューブなどやそれらの酸化物等のような誘導体ないし異性体などが例示できる。
【００７６】
本出願は、また、前記硬化性組成物の硬化反応により形成されるプレポリマー（ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ）に関する。
【００７７】
本出願で用語「プレポリマー状態」は、前記硬化性組成物内でフタロニトリル化合物と硬化剤がある程度の重合が起こった状態（例えば、いわゆるＡまたはＢステージ段階の重合が起こった状態）や、完全に重合された状態には至らず、好適な流動性を示して、例えば、後述するような複合体の加工が可能な状態を意味する。一例において、前記プレポリマー状態は、前記硬化性組成物の重合がある程度進行された状態を意味する。
【００７８】
プレポリマーも、やはり優れた硬化性、好適な加工温度および広いプロセスウィンドウ（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｗｉｎｄｏｗ）を示すことができる。また、前記プレポリマーは、常温で長期間保管される場合にも、経時的に安定性を示すことができる。
【００７９】
例えば、前記プレポリマーの加工温度、例えば、ガラス転移温度または溶融温度は、１５０℃以下であってもよい。前記加工温度は、他の例において、約１４０℃以下、約１３０℃以下、約１２０℃以下、約１１０℃以下、約１００℃以下、約９０℃以下、約８０℃以下、約７０℃以下、約６０℃以下または約５０℃以下であってもよく、また、約−２０℃以上、約−１０℃以上または約０℃以上であってもよい。この場合、前記プレポリマーのプロセスウィンドウ、すなわち前記加工温度（Ｔｐ）と前記プレポリマーの硬化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｃ−Ｔｐ）の絶対値は、５０℃以上、７０℃以上または１００℃以上であってもよい。一例において、前記硬化温度（Ｔｃ）が前記加工温度（Ｔｐ）に比べて高くてもよい。このような範囲は、プレポリマーを使用して、例えば後述する複合体を製造する過程で好適な加工性を確保することに有利になり得る。前記でプロセスウィンドウの上限は、特に制限されるものではないか、例えば、前記加工温度（Ｔｐ）と硬化温度（Ｔｃ）の差（Ｔｃ−Ｔｐ）の絶対値は、３００℃以下または２００℃以下であってもよい。
【００８０】
プレポリマーは、前記成分の他に公知の任意の添加剤をさらに含んでいてもよい。このような添加剤の例としては、前述した充填剤などが例示されるが、これに限定されるものではない。
【００８１】
また、本出願は、複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）に関する。前記複合体は、前記記述したフタロニトリル樹脂および充填剤を含んでいてもよい。このように形成された複合体は、前記フタロニトリル樹脂と充填剤を含むことができ、例えば、自動車、飛行機または船舶などの耐久材などを含む多様な用途に適用され得る。
【００８２】
充填剤の種類は、特に制限されず、目的とする用途を考慮して適宜選択され得る。使用され得る充填剤としては、既に記述した種類が例示できるが、これに限定されるものではない。
【００８３】
充填剤の比率も、特に制限されるものではなく、目的する用途に応じて適正範囲に設定され得る。
【００８４】
また、本出願は、前記複合体を製造するための前駆体に関するものであり、前記前駆体は、例えば、前記記述した硬化性組成物と前記充填剤を含むか、あるいは前記記述したプレポリマーと前記充填剤を含んでいてもよい。
【００８５】
複合体は、前記前駆体を使用した公知の方式で製造することができる。例えば、前記複合体は、前記前駆体を硬化させて形成することができる。
【００８６】
また、本出願は、前記のような硬化性組成物を硬化させる方法に関する。このような硬化工程により前述したプレポリマーまたは複合体の形成が可能になる。一例において、前記硬化性組成物の硬化は、誘導加熱方式で行うことができる。
【００８７】
前述したように、前記硬化性組成物は、磁性粒子を含むので、誘導加熱方式が適用され得る。
【００８８】
前記誘導加熱を通じて交流磁場を印加すると、印加される交流磁場の強さによって磁性粒子の振動熱が発生し得、組成物の内部に均一に分散している前記粒子の熱によって短時間内に均一な硬化物を形成することができる。
【００８９】
前記硬化工程は、前記硬化性組成物に交流磁場を印加する段階を含んでいてもよい。前記交流磁場の印加によって前記磁性粒子の振動熱が発生し、これにより、組成物は、硬化することができる。この際、交流磁場を印加する条件は、硬化性組成物内の粒子の種類および比率と硬化のために要求される熱の量などによって決定されるものであって、特に制限されない。例えば、前記誘導加熱は、コイルなどの形態で形成された誘導加熱器を使用して交流磁場を印加して進めることができる。
【００９０】
前記で交流磁場は、例えば、０．００１〜０．５Ｔｅｓｌａ（Ｗｂ／ｍ２）の範囲内の強さで印加され得る。前記加えられる交流磁場のサイズは、他の例において、０．４５Ｔｅｓｌａ以下、０．４Ｔｅｓｌａ以下、０．３５Ｔｅｓｌａ以下、０．３Ｔｅｓｌａ以下、０．２５Ｔｅｓｌａ以下、０．２Ｔｅｓｌａ以下、０．１５Ｔｅｓｌａ以下、０．１Ｔｅｓｌａ以下、０．０５Ｔｅｓｌａ以下または０．０４５Ｔｅｓｌａ以下であってもよい。前記交流磁場の強さは、他の例において、約０．００２Ｔｅｓｌａ以上、約０．００３Ｔｅｓｌａ以上、約０．００４Ｔｅｓｌａ以上、０．００５Ｔｅｓｌａ以上、０．０１Ｔｅｓｌａ以上、０．０１５Ｔｅｓｌａ以上または０．０２Ｔｅｓｌａ以上であってもよい。
【００９１】
誘導加熱は、例えば、交流磁場を約１０ｋＨｚ〜１，０００ｋＨｚの周波数で印加して行うことができる。前記周波数は、他の例において、９００ｋＨｚ以下、８００ｋＨｚ以下、７００ｋＨｚ以下、６００ｋＨｚ以下、５００ｋＨｚ以下または４５０ｋＨｚ以下であってもよい。前記周波数は、他の例において、約３０ｋＨｚ以上、約５０ｋＨｚ以上、約７０ｋＨｚ以上、約１００ｋＨｚ以上、約１５０ｋＨｚ以上、約２００ｋＨｚ以上または約２５０ｋＨｚ以上であってもよい。
【００９２】
前記誘導加熱のための交流磁場の印加は、例えば、約５秒〜１０時間の範囲内で行うことができる。前記印加時間は、他の例において、約９時間以下、約８時間以下、約７時間以下、約６時間以下、約５時間以下、約４時間以下、約３時間以下、約２時間以下、約１時間以下、約５０分以下、約４０分以下または約３０分以下であってもよい。また、前記印加時間は、他の例において、約１分以上、約５分以上、約１０分以上または約１５分以上であってもよい。
【００９３】
また、前記硬化工程は、多段階で進行され得るが、例えば、前記製造方法は、硬化性組成物に交流磁場を印加する第１段階と、前記第１段階に引き続いて、前記第１段階とは異なる条件で交流磁場を硬化性組成物に印加する第２段階とを含んでもよく、やはり他の条件で交流磁場を印加する第３段階以上の段階をさらに含んでいてもよい。
【００９４】
一例において、印加条件が異なるというのは、印加される交流磁場の強さおよび／または印加時間が互いに異なる場合を意味する。
【００９５】
前記言及した誘導加熱条件、例えば、印加される交流磁場、周波数および印加時間などは、前述したように、硬化性組成物の硬化のために要求される熱の量、粒子の種類および比率などを考慮して変更され得る。
【００９６】
前記硬化性組成物の硬化は、前記言及した誘導加熱によってのみ行うか、必要な場合、前記誘導加熱、すなわち交流磁場の印加とともに好適な熱を印加しつつ行うこともできる。
【発明の効果】
【００９７】
本出願は、外部からの交流磁場の印加によって熱を発生する内部熱源をフタロニトリル化合物およびその硬化剤とともに含む硬化性組成物が提供される。前記硬化性組成物は、前記内部熱源の発生熱を交流磁場の強さによって精密に調節することができ、硬化性組成物の硬化条件およびそれによる硬化度を精密に制御することができ、最終的に優れた物性の樹脂を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
以下、実施例および比較例により本出願を具体的に説明するが、本出願の範囲が下記実施例に制限されるものではない。
【００９９】
１．ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）分析
ＤＳＣ分析は、ＴＡインスツルメント社のＱ２０システムを使用して行った。測定は、温度を３５℃から４００℃まで１０℃／分の昇温速度で昇温しつつ、Ｎ２フロー雰囲気で行い、硬化前と硬化後に試験片の発熱量を測定し、これにより、下記数式によって硬化度を測定した。
【０１００】
＜硬化度測定数式＞
硬化度＝１−（硬化後の試験片の発熱量／硬化前の試料の発熱量）
【０１０１】
２．ＴＧＡ（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）分析
ＴＧＡ分析は、Ｍｅｔｔｌｅｒ−Ｔｏｌｅｄｏ社のＴＧＡ  ｅ８５０装備を使用して行った。測定は、実施例または比較例の組成物について２５℃から９００℃まで１０℃／分の昇温速度で昇温しつつ、Ｎ２フロー雰囲気で分析した。
【０１０２】
実施例１
化学式Ａで表示される化合物をアルミニウムティシュィを利用して２４０℃のホットプレート上で１０分間溶融させた。完全に溶融した前記化合物に硬化剤（１，３−Ｂｉｓ（３−ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｂｅｎｚｅｎｅ）を前記化合物１モル当たり約０．１５モルの割合で添加し、さらに、２４０℃のホットプレートで１０分間均一に混合させ、冷却して、プレポリマー形態の重合性組成物を製造した。
【０１０３】
製造されたプレポリマーを粉砕して、微細なパウダー形態で準備した後、これにナノ磁性体を約１０重量％の割合で混合した。
【０１０４】
ナノ磁性体としては、飽和磁化値が約７６ｅｍｕ／ｇ程度であり、保磁力が約８９ｋＯｅ程度であるＭｎ−ｆｅｒｒｉｔｅを使用し、前記磁性体の粒径は、約１００ｎｍ程度であった。
【０１０５】
ナノ磁性体が混合された重合性組成物に磁場を印加して硬化させた。硬化は、２段階に分けて行い、各段階での磁場印加条件と時間は、下記表１に整理した。また、磁場の印加は、Ａｍｂｒｅｌｌ社のｅａｓｙｈｅａｔ  ８３０をパワーサプライとして利用して行い、ワーキングコイルは、直径が約５０ｍｍ程度である巻数５ｔｕｒｎｓのパンケーキコイルを利用した。
【０１０６】
交流磁場の強さを熱画像カメラでコイル内部の温度をモニタリングして確認しつつ、印加電流の強さおよび印加時間にて硬化条件を調節した。
【０１０７】
【化６】
2019515988.tif 000008
【０１０８】
実施例２
硬化条件を下記表１に示されたように調節したことを除いて、実施例１と同一に硬化を進めた。
【０１０９】
実施例３
硬化条件を下記表１に示されたように調節したことを除いて、実施例１と同一に硬化を進めた。
【０１１０】
実施例４
硬化条件を下記表１に示されたように３段階で調節したことを除いて、実施例１と同一に硬化を進めた。
【０１１１】
実施例５
ナノ磁性体として、飽和磁化値が約５５ｅｍｕ／ｇ程度であり、保磁力が約７３ｋＯｅ程度であり、粒径が約１００ｎｍ程度であるＭｎ−Ｍｇ−Ｓｔ−ｆｅｒｒｉｔｅを使用し、硬化条件を下記表１のようにしたことを除いては、実施例１と同一に硬化を進めた。
【０１１２】
比較例１
実施例１で使用した化学式Ａの化合物をアルミニウムティシュィを利用して２４０℃のホットプレート上で１０分間溶融させた。溶融した前記化合物に硬化剤（１，３−Ｂｉｓ（３−ａｍｉｎｏｐｈｅｎｏｘｙ）ｂｅｎｚｅｎｅ）を前記化合物１モル当たり約０．１５モルの割合で添加した。前記硬化剤が添加された組成物を、さらに２４０℃のホットプレートで１０分間均一に混合させた後、冷却して、プレポリマー形態の重合性組成物を製造した。前記組成物をホットプレスで２５０℃で５分間維持し、さらに２６０℃で１５分間維持して硬化させた。
【０１１３】
比較例２
比較例１と同一に製造された重合性組成物をホットプレスで２５０℃で５分間維持し、さらに３００℃で１５分間維持して硬化させた。
【０１１４】
前記実施例および比較例に対する測定結果は、下記表１の通りである。
【０１１５】
【表１】
2019515988.tif 000009
【０１１６】
表１から分かるように、本出願の方式によれば、優れた硬化度と耐熱特性を有するフタロニトリル樹脂が得られることが確認できる。特に、実施例１と他の実施例および比較例１と２の比較から分かるように、既存方式によれば、硬化熱源の温度を高める場合にも、達成される硬化度の上昇には限界があるが、本願の方式によれば、硬化条件の調節を通じて硬化度を大きく上昇させることができ、硬化度の調節の自由度を大きく改善することができるという点を確認することができる。
【国際調査報告】
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2019515988.tif 000016
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