JPH0353323B2 - - Google Patents

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JPH0353323B2
JPH0353323B2 JP56189711A JP18971181A JPH0353323B2 JP H0353323 B2 JPH0353323 B2 JP H0353323B2 JP 56189711 A JP56189711 A JP 56189711A JP 18971181 A JP18971181 A JP 18971181A JP H0353323 B2 JPH0353323 B2 JP H0353323B2
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JP
Japan
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acid
melting point
copolyester
mol
melt
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JP56189711A
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English (en)
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JPS5891721A (ja
Inventor
Shunei Inoe
Masaru Okamoto
Masakata Yanagi
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は溶融成形可能で、すぐれた機械的性質
と光学異方性を有する成形品を与え得る新規な芳
香族コポリエステルに関するものである。 近年プラスチツクの高性能化に対する要求がま
すます高まり、種々の新規性能を有するポリマが
数多く開発され、市場に供されているが、なかで
もとくに分子鎖の平行な配列を特徴とする光学異
方性の液晶ポリマがすぐれた機械的性質を有する
点で注目されている。 この液晶ポリマとしては全芳香族ポリエステル
が広く知られており、例えばp−ヒドロキシ安息
香酸のホモポリマおよびコポリマが知られてい
る。しかしながらp−ヒドロキシ安息香酸ホモポ
リマはその融点があまりにも高すぎて溶融成形不
可能であり、p−ヒドロオキシ安息香酸に例えば
テレフタル酸とハイドロキノンを共重合せしめた
コポリマとて「モダン・プラスチツクス」1975
年、7月号、第62頁に記載される如く、その軟化
点が約427〜482℃と極めて高く、溶融加工性が困
難であるばかりか、その機械的性質とて十分満足
できるものではない。 このような全芳香族ポリエステルの融点または
軟化点を低下させて溶融成形性を改良し、さらに
機械的性質を向上させる手段としては、例えば特
開昭52−114724号公報に記載されるように、ハイ
ドロキノンの代りに核置換ハイドロキノンを使用
したり、テレフタル酸の代りにイソフタル酸を使
用する方法が挙げられるが、この方法では芳香族
ポリエステルの融点を400℃以下にすることは可
能であつても、核置換化合物や非対称ジカルボン
酸を使用することに起因して光学異方性が低下
し、機械的性質が不十分になるため好ましくな
い。 そこで本発明者らは溶融成形可能ですぐれた機
械的性質と光学異方性を有する成形品を与え得る
芳香族ポリエステルの取得を目的として鋭意検討
した結果、p−ヒドロオキシ安息香酸、テレフタ
ル酸およびハイドロキノンからなるコポリエステ
ルのテレフタル酸の一部を4,4′−ジフエニルジ
カルボン酸で置換することにより、上記目的に好
ましく合致した新規な芳香族コポリエステルが得
られることを見出し本発明に到達した。 すなわち本発明は下記構造単位()〜()
を必須構成成分としてなり、単位()が全体の
30〜80モル%を占め、()/()のモル比が
9/1〜4/6であつて、()+()と()
とが実質的に等モルの割合からなり、溶融粘度が
50〜20000ポイズであることを特徴とする溶融成
形可能な芳香族コポリエステルを提供するもので
ある。 (ただし溶融粘度は融点+35℃で、ずり速度1000
(1/秒)の条件下で高化式フローテスターによ
つて測定した値である。) 本発明の芳香族コポリエステルにおいて、上記
構造単位()はp−ヒドロオキシ安息香酸から
水素原子とヒドロキシル基を除去した後に残る基
を、上記構造単位()および()は4,4′−
ジフエニルジカルボン酸およびテレフタル酸から
それぞれヒドロキシル基を除去した後に残る基
を、また上記構造単位()はハイドロキノンか
ら端部の水素原子を除去した後に残る基を意味す
る。これらの各構造単位はいずれも置換基を有さ
ず、対称型であることを特徴とし、平行な連鎖結
合のコポリエステルを構成するため、このコポリ
エステルは望ましい光学異方性を発揮する。 従来のp−ヒドロオキシ安息香酸、テレフタル
酸およびハイドロキノンからなるコポリエステル
は軟化点が400℃よりも高く、溶融成形が極めて
困難であるのに対し、本発明の芳香族コポリエス
テルはその融点が400℃以下であり、通常の溶融
成形によりすぐれた機械的性質を有する繊維、フ
イルム、各種成形品などを容易に成形することが
可能である。ここで例えばポリエチレンテレフタ
レートの融点は256℃であり、ポリエチレン−4,
4′−ジフエニルカルボキシレートの融点は355℃
であることから、4,4′−ジフエニルジカルボン
酸を共重合すればコポリエステルの融点は一層高
くなると予想されるが、p−ヒドロオキシ安息香
酸、ハイドロキノン、4,4′−ジフエニルジカル
ボン酸およびテレフタル酸の4成分を必須成分と
する本発明の芳香族コポリエステルは、p−ヒド
ロオキシ安息香酸、ハイドロキノンおよびテレフ
タル酸の3成分からなるコポリエステルに比し、
融点が著しく低下し、しかも機械的性質が極めて
向上しており、かかる知見は従来の常識からは全
く予想し得ぬものに外ならない。 本発明の芳香族コポリエステルにおいて、p−
ヒドロオキシ安息香酸から導かれる上記構造単位
()の占める割合は全体の30〜80モル%、とく
に40〜80モル%の範囲が望ましく、この範囲外で
はコポリエステルの融点が上昇して溶融加工性が
不良になるばかりか、成形品の機械的性質も低下
するため好ましくない。 本発明の芳香族コポリエステルを構成する他の
ポリエステル成分においてジカルボン酸成分であ
る上記構造単位()および()とジオール成
分である上記構造単位()は実質的に等モルで
あり構造単位()/()のモル比は9/1〜
4/6、とくに9/1〜5/5の範囲から選択さ
れる、構造単位()/()のモル比が上記の
範囲を外れる場合は得られるコポリエステルの融
点が高く、溶融加工性が困難となり、成形品の機
械的性質も低下するため好ましくない。 本発明のコポリエステルは従来の芳香族コポリ
エステルの重縮合法に準じて製造でき、製法につ
いてはとくに制限がないが、代表的な製法として
は例えば次の(1)〜(3)法が挙げられる。 (1) ハイドロキノンジアセテート、ハイドロキノ
ンジプロピオネートなどのハイドロキノンジエ
ステル、p−アセトキシ安息香酸などのp−ア
シルオキシ安息香酸、4,4′−ジフエニルジカ
ルボン酸および所望量のテレフタル酸から脱モ
ノカルボン酸重縮合反応により製造する方法。 (2) ハイドロキノン、p−ヒドロキシ安息香酸フ
エニルエステル、4,4′−ジフエニルジカルボ
ン酸のジフエニルエステルおよび所望量のテレ
フタル酸ジフエニルエステルから脱フエノール
重縮合反応により製造する方法。 (3) p−ヒドロキシ安息香酸、4,4′−ジフエニ
ルジカルボン酸および所望量のテレフタル酸に
ジフエニルカーボネートを反応させてそれぞれ
ジフエニルエステルとした後、ハイドロキノン
を加え脱フエノール重縮合反応により製造する
方法。 重縮合反応に使用する触媒としては酢酸第1
錫、テトラブチルチタネート、酢酸ナマリ、三酸
化アンチモンなどの金属化合物が代表的であり、
とりわけ脱フエノール重縮合の際に有効である。 なお本発明の芳香族コポリエステルを重縮合す
る際には、上記構造単位()〜()を構成す
る成分以外にイソフタル酸、3,3′−ジフエニル
ジカルボン酸、3,4′−ジフエニルジカルボン
酸、2,2′−ジフエニルジカルボン酸などの芳香
族ジカルボン酸、クロルハイドロキノン、メチル
ハイドロキノンなどの他の芳香族ジオールおよび
m−オキシ安息香酸などの他の芳香族オキシカル
ボン酸などを本発明の目的を損なわない程度の少
割合の範囲でさらに共重合せしめることができ
る。 本発明の芳香族コポリエステルは(融点+35
℃)の温度で、ずり速度1000(1/秒)の条件下
で高化式フローテスターによつて測定した溶融粘
度が50〜20000ポイズのものである。本発明でい
う融点とは、芳香族コポリエステルを偏光顕微鏡
の試料台にのせ、昇温し、芳香族コポリエステル
が光学異方性を示した温度、すなわち液晶開始の
温度をいう。 従つて、この融点は、通常の示差走査熱量計で
測定する融点とは異なるものである。 かくしてなる本発明の芳香族コポリエステルは
融点が400℃以下と低く、押出成形、射出成形、
圧縮成形、ブロー成形などの通常の溶融成形に供
することができ、繊維、フイルム、三次元成形
品、容器、ホースなどに加工することが可能であ
る。 なお成形時には本発明の芳香族コポリエステル
に対し、ガラス繊維、炭素繊維、アスベストなど
の強化剤、充てん剤、核剤、顔料、酸化防止剤、
安定剤、可塑剤、滑剤、離型剤などの添加剤や他
の熱可塑性樹脂を添加して、成形品に所望の特性
を付与することができる。 本発明の新規な芳香族コポリエステルから得ら
れる成形品は、その平行な分子配列に起因して良
好な光学異方性を有し、機械的性質が極めてすぐ
れている。 以下に実施例により本発明をさらに説明する。 実施例 1 重合用試験管にp−オキシ安息香酸フエニル
64.2g(0.3モル)、4,4′−ジフエニルジカルボ
ン酸ジフエニル39.4g(0.1モル)、テレフタル酸
16.6g(0.1モル)、ハイドロキノン22g(0.2モ
ル)および触媒として酢酸第1錫0.01gを仕込
み、次の条件で脱フエノール重縮合反応を行なつ
た。まず窒素ガスふん囲気下に280℃で1時間反
応させた後、350℃まで2時間で昇温すると同時
に0.6mmHgに減圧し、さらに0.5時間加熱し、重縮
合を完結させたところ、理論量のフエーノール
65.8gが留出し薄い茶色のコポリマが得られた。 このポリマの理論構造式は次のとおりであり、
そのコポリエステルの元素分析結果は表1のとお
り理論値とよい一致を示した。 l/m/n(モル比)=60/20/20
【表】 またこのコポリエステルを偏光顕微鏡の試料台
にのせ、昇温して融点および光学異方性の確認を
行なつた結果、融点は345℃であり、良好な光学
異方性を示した。また、380℃、ずり速度1000
(1/秒)での溶融粘度は3400ポイズであり、良
好な流動性を示した。 次にこのコポリエステルを高化式フローテスタ
ーに供し、次の条件で紡糸して28デニールの繊維
を紡糸した。 紡糸温度;400℃ 口金径;0.3mmφ 紡糸ドラフト;20 巻取速度;50m/分 得られた紡出糸をガラス製円筒管に入れ360℃
の真空下に10時間熱処理した後、糸質評価を行な
つた結果、その強度は19g/d、弾性率は490
g/dとすぐれていた。 比較例 1 p−オキシ安息香酸フエニル64.2g(0.3モ
ル)、テレフタル酸ジフエニル63.6g(0.2モル)、
ハイドロキノン22g(0.2モル)および酢酸第1
錫0.01gを仕込み、実施例1と同様の条件で脱フ
エノール重縮合反応を行なつて得られたポリマの
融点を測定した結果、500℃以上と高く、溶融成
形が不可能であつた。 実施例 2 重合用試験管にp−アセトキシ安息香酸43.2g
(0.24モル)、4,4′−ジフエニルジカルボン酸
29.04g(0.12モル)、テレフタル酸6.64g(0.04
モル)、ハイドロキノンジアセテート31.04g
(0.16モル)を仕込み、次の条件で脱酢酸重縮合
反応を行つた。 まず、窒素ガス雰囲気下、260〜370℃で2.5時
間反応させたのち、1mmHgに減圧し、さらに1.0
時間加熱し、重縮合を完結させたところ、ほぼ理
論量の酢酸が留出し、茶色のコポリマが得られ
た。このコポリエステルの理論構造式は次のとお
りであり、元素分析結果は理論値とより一致を示
した。 l/m/n(モル比)=60/30/10 このコポリエステルを偏光顕微鏡の試料台にの
せ、融点を測定したところ、345℃であつた。 380℃、ずり速度1000(1/秒)での溶融粘度は
2500ポイズであり、良好な流動性を示した。 また、パーキングエルマー社の示差走査熱量計
(DSC)で測定した一般的な意味での融点は357
℃であり、融解熱は1.04cal/gであつた。 比較例 2 実施例2において、4,4′−ジフエニルジカル
ボン酸29.04g(0.12モル)とテレフタル酸6.64g
(0.04モル)をテレフタル酸26.56g(0.16モル)
にかえた他は実施例2と同様にして重縮合を行つ
た結果、ポリマは重縮合時に固化し、500℃以上
でも液晶を観察することができなかつた。 実施例 3 重合用試験管にp−アセトキシ安息香酸43.2g
(0.24モル)、ハイドロキノンジアセテート23.3g
(0.12モル)、4.4′−ジフエニルジカルボン酸26.1
g(0.108モル)、テレフタル酸1.99g(0.012モ
ル)にm−アセトキシ安息香酸7.2g(0.04モル)
を加え、実施例2と同様にして260〜360℃で重縮
合せしめて茶色のコポリエステルを得た。 このコポリエステルの理論構造式は次のとおり
であり、元素分析結果は、理論値とよい一致を示
した。 k/l/m/n=6/1/2.7/0.3 このコポリエステルを偏光顕微鏡の試料台にの
せ、昇温して測定した融点は318℃であり、353
℃、ずり速度1000(1/秒)での溶融粘度は2100
ポイズであり、良好な流動性を示した。また、示
差走査熱量計(DSC)で測定した融点は301℃、
融解熱0.48cal/gであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記構造単位()〜()を必須構成成分
    としてなり、単位()が全体の30〜80モル%を
    占め、()/()のモル比が9/1〜4/6
    であつて、()+()と()が実質的に等モ
    ルの割合からなり、溶融粘度が50〜20000ポイズ
    であることを特徴とする溶融成形可能な芳香族コ
    ポリエステル。 (ただし溶融粘度は融点+35℃で、ずり速度1000
    (1/秒)の条件下で高化式フローテスターによ
    つて測定した値である。)
JP18971181A 1981-11-26 1981-11-26 芳香族コポリエステル Granted JPS5891721A (ja)

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JPS5891721A JPS5891721A (ja) 1983-05-31
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