JPH0489825A - ポリエーテル系重合体とその製造法 - Google Patents

ポリエーテル系重合体とその製造法

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JPH0489825A
JPH0489825A JP20606790A JP20606790A JPH0489825A JP H0489825 A JPH0489825 A JP H0489825A JP 20606790 A JP20606790 A JP 20606790A JP 20606790 A JP20606790 A JP 20606790A JP H0489825 A JPH0489825 A JP H0489825A
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formulas
formula
mathematical
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JP20606790A
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Shigeru Matsuo
茂 松尾
Chikafumi Kayano
茅野 慎史
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリエーテル系の重合体および共重合体なら
びにそれらの製造方法に関し、さらに詳しく言うと、充
分な耐熱性を示すとともに、耐溶剤性、機械的強度等に
優れて、たとえば電気・電子機器分野、機械分野等にお
ける素材として有用なポリエーテル系重合体およびポリ
エーテル系共重合体と、それらを簡単な工程て効率良く
製造する方法とに関する。
[従来の技術と発明か解決しようとする課題]近年、エ
ンジニアリンク樹脂として種々の構造を有するものか開
発され、たとえば自動車分野、電気・電子分野、精密機
械分野、OA機器分野、光通信機器分野などの広い分野
において用いられているか、その性能はすべての面で充
分に満足し得るには至っておらず、その上、要求性能か
厳しくなってきていることから、新しい素材の開発か望
まれている。
厳しい要求性能を満たす樹脂としては結晶性のエンジニ
アリンク樹脂かあり、その代表的な樹脂として芳香族ポ
リエーテルケトンかある。(特開昭54−90296号
公報) しかしなから、この芳香族ポリエーテルケトンは、ガラ
ス転移温度か低く、このガラス転移温度以上の温度では
、剛性を充分に維持できない。
本発明は前記の事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、耐熱性か向上しているとともに、耐溶
剤性、機械的強度に優れる芳香族ポリエーテルと、この
ポリマーを効率良く製造する方法とを提供することにあ
る。
[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するための、請求項1に記載の発明の構
成は 一般式[Iコニ および一般式[■] [II] (たたし、式中、nは1または2てありArは N [エコ (たたし、式中、nは1または2である。)て表わされ
る繰り返し単位を有し、かつ塩化アルミニウム18重量
%を含むニトロメタンを溶媒とする濃度0.2g/d!
;Lの溶液の30°Cにおける還元粘度か0.2di 
/g以上であるポリエーテル系重合体てあり、 請求項2の発明の構成は、 一般式[工]。
[I] を示す。) て表わされる繰り返し単位を有し、かつ上記式[II]
て表わされる繰り返し単位の含有割合かモル比て90%
以下であるとともに、400℃における溶融粘度(ゼロ
剪断粘度)か1,000ボイズ以上であることを特徴と
するポリエーテル系共重合体てあり 請求項3の発明の構成は、 一般式[ml: (たたし、式中、nは1または2である。)て表わされ
る二価フェノールをアルカリ金属化合物および中性極性
溶媒の存在下に反応させることを特徴とする請求項lに
記載のポリエーテル系重合体の製造方法てあり、 請求項4に記載の発明の構成は 一般式[ml; [ml て表わされる化合物 および一般式[TV] [ml (たたし、式中、Xはハロゲン原子を示す。)て表わさ
れる化合物、および一般式[IV]て表わされる二価フ
ェノール および一般式 [] [ (ただし9上記式中のn、Ar、Xは前記請求項1.2
および3に記載されたのと同し意味を有する。)て表わ
されるシバライトを、アルカリ金属化合物および中性極
性溶媒の存在下に反応させることを特徴とする請求項2
に記載のポリエーテル系共重合体の製造方法である。
ポリエーテル系重合体〜 請求項1に記載のポリエーテル系重合体において重要な
点の一つは、上記式[I]て表わされる縁り返し単位か
らなるとともに、かつ塩化アルミニウム18重量%を含
むニトロメタンを溶媒とする温度0.2g/diの溶液
の30°Cにおいて測定した還元粘度[ηMD/C]か
0,2d文/g以上、好ましくは0.4d文/gである
ことである。
還元粘度か0.2dl /g以上であるポリエーテル系
重合体は420〜480°Cの融点を示し、また熱分解
温度か、たとえば580’Cであるがら、耐熱性に優れ
ており、機械的強度にも優れた特性を有する。
一ポリエーテル系共重合体− 請求項2に記載のポリエーテル系共重合体において重要
な点の一つは、上記式[]で表わされる繰り返し単位と
上記式[LT]て表わされる繰り返し単位とからなるこ
とである。
上記式[rl]で表わされる繰り返し単位の内Arて表
わされる基としては N などを挙げることかてきる。
本発明のポリエーテル系共重合体において重要な点は、
上記式[11]で表わされる繰り返し単位の含有割合か
モル比て90%以下であることである。
上記式[n]て表わされる繰り返し単位の含有割合かモ
ル比て90%を超えると、ポリエーテル系共重合体の耐
熱性か不充分となる また1本発明のポリエーテル系共重合体においては、温
度400℃における溶融粘度(ゼロ剪断粘度)か1.0
(1(lポイズ以上であることか重要である。
この溶融粘度か1.000ボイズ未満である低分子量の
ポリエーテル系共重合体ては、充分な耐熱性および機械
的強度を達成することかできないからである。
本発明のポリエーテル系共重合体は、たとえば結晶融点
か350〜395°C程度てあって、結晶性を有すると
ともに、充分に高分子量であり、充分な耐熱性を示すと
ともに、耐溶剤性、機械的強度に優れて、たとえば電気
・電子機器分野1機械分野等における新たな素材として
好適に用いることかてきる。
ポリエーテル系重合体の製造方法 請求項1に記載のポリエーテル系重合体は、請求項3に
記載の方法にしたかって、製造することかてきる。
すなわち、−数式[m]: [mコ (たたし、式中、Xはハロゲン原子を示す。ンて表わさ
れる化合物、および−数式[IV](たたし、式中、n
は1または2である。)て表わされる二価フェノールを
アルカリ金属化合物および中性極性溶媒の存在下に反応
させることにより製造することかてきる。
使用に供される上記式[m]て表わされる化合物、すな
わち、2,2−ビス(4−ハロゲノフェニル)−5,5
°−ビベンゾキサゾールにおいて、−数式中のXとして
は、各々独立にフッ素原子、塩素原子、臭素原子、また
はヨウ素原子を挙げることかてきるか、中てもフッ素原
子または塩素原子か好ましく、反応性の点からすると、
特にフッ素原子か好ましい。
前記2,2°−ビス(4−ハロゲノフェニル)−5,5
”ヒベンゾキサゾールの具体例としては、たとえば、2
,2°−ビス(4−フルオロフェニル)−S、So−ヒ
ベンゾキサゾール、2.2′−ビス(4−クロロフェニ
ル)−5,5−ビベンゾキサゾール、3.3−ビス(4
フルオロフエニル)−5,5’−ビヘンゾキサゾール3
.3′−ビス(4−クロロフェニル)−s、s’−ビベ
ンゾキサゾールなどを挙けることかできる。
好ましいのは、2.2−ヒス(4−フルオロフェニル)
−5,5’−ヒベンゾキサゾール、2,2°−ビス(4
−クロロフェニル)−S、So−ビヘンゾキサソールで
ある。
使用に供される上記式[IV]て表わされる二価のフェ
ノールの具体例としては、たとえば、nか1の場合、ハ
イドロキノンまたは p−オキシハイドロベンゼン、n
か2の場合、4,4−ビフェノールを挙げることかてき
る。
本発明の方法においては、前記2,2−ビス(4−ハロ
ゲノフェニル)−S、S−ビベンゾキサゾールと二価フ
ェノールとをアルカリ金属化合物および中性極性溶媒の
存在下て反応させる。
使用に供される前記アルカリ金属化合物は、前記二価フ
ェノールをアルカリ金属塩にすることのてきるものてあ
ればよく、特に制限はないか、好ましいのはアルカリ金
属炭#塩、アルカリ金属炭酸水素塩である。
前記アルカリ金属炭酸塩としては、たとえば炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、
炭酸セシウムなどが挙げられる。
これらの中ても、好ましいのは炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウムである。
前記アルカリ金属炭酸水素塩としては、たとえば炭酸水
素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、
炭酸水素ルビジウム、炭酸水素セシウムなどか挙げられ
る。
これらの中でも、好ましいのは炭酸水素ナトリウム、炭
酸水素カリウムである。
本発明の方法においては、上記各種のアルカリ金属化合
物の中ても、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムを特に好適
に使用することかてきる。
前記中性極性溶媒としては、たとえばN、N−ジメチル
ホルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、N、N−ジエチルアセトアミ
ド、N、N−シプロビルアセトアミト、N、N−ジメチ
ル安息香酸アミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−
エチル−2−ピロリドン、Nイソプロピル−2−ピロリ
ドン、N−イソフチルー2〜ピロリドン、N−n−プロ
ピル−2−ピロリドン、 N−n−フチルー2−ピロリ
ドン、N−シクロへキシル−2ピロリドン、N−メチル
−3−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−3−メチ
ル−2−ピロリドン、N−メチル−3,4,5−)−ツ
メチル−2−ピロリドン、N−メチル−2−ピペリトン
、N−エチル−2−ピペリトン、Nイソフロピルー2−
ピペリトン、N−メチル−6−メチル−2−ピペリトン
、〜メチルー3−エチルピペリトン、ジメチルスルホキ
シド、ジエチルスルホキシド、1−メチル−1−オキソ
スルホラン、】−エチル−1−オキソスルホラン、1−
フェニル−1−オキソスルホラン、N、N−シメチルイ
ミタゾリシノン、ジフェニルスルホンなどか挙げられる
前記アルカリ金属化合物の使用割合は、前記−価フエノ
ールの水酸基1個につき、通常1.01〜2.50当量
、好ましくは1.02〜1.20当量の割合である。
前記中性極性溶媒の使用量については、特に制限はない
か1通常、前記2,2°−ビス(4〜ハロゲノフエニル
)−5,5−ビベンゾキサゾールと、前記二価フェノー
ルと、前記アルカリ金属化合物との合計100重量部当
り、 200〜2,000重量部の範囲で選ばれる。
本発明の製造方法により、請求項1に記載のポリエーテ
ル系重合体を得るには、たとえば、前記中性極性溶媒中
に、前記2,2−ビス(4−ハロゲノフェニル)−S、
S−ビベンゾキサゾールと、前記4.4゛−ビフェノー
ルと、前記アルカリ金属化合物とを、同時に添加して、
前記2,2゛−ビス(4−ハロゲノフェニル)−5,5
−ビベンゾキサゾールと前記4.4゛−ビフェノールの
反応を行なわせ、通常は]50〜38D”C1好ましく
は180〜330°Cの範囲の温度において一連の反応
を行なわせる。反応温度か150°C未満ては、反応速
度か遅すぎて実用的ではないし、380℃を超えると、
副反応を招くことかある。
また、この−辻の反応の反応時間は、通常、0.1〜1
0時間てあり、好ましくは1時間〜5時間である。
反応の終了後、得られるポリエーテル系重合体を含有す
る中性極性溶媒溶液から、公知の方法に従って、ポリエ
ーテル系重合体を分離1M製することにより、ポリエー
テル系重合体を得ることかてきる。
このようにして請求項1に記載のポリエーテル系重合体
を簡単な工程て効率良く製造することかてきる。
ポリエーテル系共重合体の製造方法 請求項2に記載のポリエーテル系共重合体は、請求項4
に記載の方法にしたかって製造することかできる。
すなわち、一般式[■]。
[ml て表わされる化合物、および一般式[TV]て表わされ
る二価フェノール、および一般式[] %式%[] (たたし、上記式中のn、Ar、Xは前記と同し意味を
有する。) て表わされるシバライトを、アルカリ金属化合物および
中性極性溶媒の存在下に反応させることによりポリエー
テル系共重合体を製造することかできる。
使用に供される上記式[mlて表わされる化合物、上記
式[IV]て表わされる二価のフェノール、アルカリ金
属化合物および中性極性溶媒については前記請求項3に
記載の方法において説明した通りである。
使用に供される上記式[V]て表わされるシバライトの
具体例としては、ジハロゲノベンゾニトリルとしては、
2,6−シクロロベンゾニトリル、2゜6−シフルオロ
ヘンゾニトリルなど、ジハロゲノヘンシフエノンとして
は、4,4′−ジフルオロベンゾフェノン、4.4−ジ
クロロベンゾフェノンなど、ジハロゲノジフェニルスル
ホンとしては、4.4−ジフルオロジフェニルスルホン
、4,4°−ジクロロジフェニルスルホン、1.4−ビ
ス(4−フルオロベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス
(4−クロロベンゾイル)ベンゼン、1,3−ビス(4
−クロロベンゾイル)ベンゼン、1.4−ビス(4−フ
ルオロベンゾイル)ベンゼン (たたし、上式においてHaは塩素原子またはフッ素原
子を表わす。)などを挙げることかてきる。
好ましいのは、4,4°−ジクロロベンゾフェノン、2
,6−ジクロロベンゾニトリル、4,4°−ジクロロジ
フェニルスルホンなどである。
本発明の方法においては、前記2.2−ビス(4ハロゲ
ノフエニル)−S、So−ヒベンゾキサゾールと、前記
シバライトとしてたとえば前記ジハロゲノベンゾニトリ
ルと、前記二価フェノールとしてたとえば前記4,4゛
−ビフェノールとを、前記アルカリ金属化合物および前
記中性極性溶媒存在下において反応を行なわせる。
この方法においては、前記2,2°−ビス(4−ハロゲ
ノフェニル)−s、s’−ビベンゾキサゾールの使用割
合は、前記請求項3に記載の場合と同様である。
また、前記2,2゛−ビス(4−ハロゲノフェニル)=
5.5°−ビベンゾキサゾールと前記4,4.−ジハロ
ゲノベンゾニトリルとの合計使用量は、4.4−ビフェ
ノールまたはパイトロキノンに対して、モル費て0.9
8〜1.02の範囲とするのか好ましい。
前記アルカリ金属化合物の使用割合、前記中性極性溶媒
の使用量については、前記請求項3に記載の方法におい
て説明したとおりである。
請求項4にかかる方法における反応温度、反応時間等に
ついても前記請求項3に記載・の方法におけるのと同様
である。
反応の終了後、得られるポリエーテル系共重合体を含有
する中性極性溶媒溶液から、公知の方法に従って、ポリ
エーテル系共重合体を分離、精製することにより、ポリ
エーテル系共重合体を得ることかてきる。
[実施例] 次に、この発明の実施例を示し、この発明についてさら
に具体的に説明する。
(実施例1) 熱電対、撹拌装置およびアルゴンガス吹込管を備えたセ
パラソルフラスコに、2,2′−ビス(4−フルオロフ
ェニル)−5,5°−ビベンゾキサゾール23.253
g(0,05モル) 、4,4°−ビフェノール9.:
]11g0.05モル)、無水炭酸カリウム7.60g
 (0,05モル)およびシフエニJレスルフオン10
0gを入れ、250℃で30分、370℃て30分反応
させた。
反応終了後、生成物を冷却して、ブレンダ−(ワーニン
グ社製)て粉砕し、アセトン、水の順に洗浄を行なって
から、乾燥させて、黄色粉末状のの重合体29.9g 
(収率98%)を得た。
この重合体は、第一図に示すIRチャートおよび元素分
析結果から下記構造の繰り返し単位からなるものと認め
られた。
このポリエーテル系重合体の熱的性質について測定した
ところ、結晶融点468℃、ガラス転移温度215°C
1熱解開始温度577℃(空気中、5%重量減)てあっ
た。
次に、塩化アルミニウム18重量%を含むニトロメタン
を溶媒とする濃度0.2g/dlの溶液の30℃に3け
る還元粘度か0.59611gてあった。
(実施例2) 実施例1において、4,4−ビフェノールに代えてパイ
トロキノン5.505g(0,05モル)を使用し、1
90℃て30分、370”Cて30分反応させた他は、
実施例1と同様に行なった。
生成物として黄色粉末状の重合体26.4g (収率9
7%)を得た。
この重合体は、IRチャートおよび元素分析結果から下
記構造の繰り返し単位からなるものと認められた。
このポリエーテル系重合体の熱的性質について測定した
ところ、結晶融点432°C1熱分解開始温度580℃
(空気中、5%重量減)てあり、ガラス転移温度は観測
されなかった。
また、実施例1と同様にして測定した還元粘度は0.3
1 dl/gてあった。
(実施例3) 実施例1と同し装置に、2.2−ビス(4−フルオロフ
ェニル)−5,5°−ビベンゾキサゾール11.05g
(0,024モル) 、4.4−ジクロロベンゾフェノ
ン14.062g(0,056モル)、4.4゛−ビフ
ェノール14.75g(0,ogモル)、無水炭酸カリ
ウム12.15g(0,088モル)、ジフェニルスル
ホン100gを入れ、250”Cて60分、360℃て
30分反応させた。
反応終了後、冷却して粉砕し、アセトン、水の順に洗浄
乾燥して負色粉末34.7g(収率100%)を得た。
この重合体は、第二図に示すIRチャートおよび元素分
析結果から下記構造の繰り返し単位からなるものと認め
られた。
[I] [VT] [1]のモル比は30モル%である。
このポリマーの熱的性質について測定したところ、結晶
融点376°C、ガラス転移温度180’c、熱分解開
始温度565℃(空気中、5%重量減)てあった。
温度400℃てのゼロ剪断粘度は12,000ボイズて
あった。
(実施例4) 熱電対、撹拌装Wおよびアルゴンガス吹込管トルエンを
満たしたディーンスタルクトラップを備えた300@J
Lセパラブルフラスコに、2.2゛−ビス(4〜フルオ
ロフエニル)−S、S−ビベンゾキサゾル6.907g
(0,015モル) 、 2.6−シクロロペンゾニト
リル6.020g(0,[135モル) 、 4,4°
−どフェノール9.217g(0,05モル)、無水炭
酸カリウム8.293g(0,06モル)およびN−メ
チルピロリドン100mMを入れ、反応によって生成す
る水をトルエンとの共沸により除去しながら、190 
”Cて1時間反応させた。
反応終了後、水、メタノールの順に洗浄を行なってから
、乾燥させて、重合体18.96g (収率100%)
を得た。
この重合体は、IRチャートおよび元素分析結果から下
記構造の繰り返し単位からなるものと認められた。
[lコ [I]のモル比は30モル%てあった。
このポリエーテル系共重合体の熱的性質について測定し
たところ、結晶融点357℃、ガラス転移温度214°
C1熱分解開始温度546°C(空気中、5%重量減)
てあった。
温度40(1”Cてのゼロ剪断粘度は96.[l[l(
lボイズであった。
(実施例5) 実施例4において2.6−ジクロロベンゾニトリルに代
えて4.4゛−ジクロロジフェニルスルホン10.5g
((1,035モル)を使用した他は実施例4と同様に
行なった。
生成物として黄色粉末2102g (収率100%)を
得た。
この重合体は、IRチャートおよび元素分析結果から下
記構造の繰り返し単位からなるものと認められた。
[Ia] (実施例6) 実施例4において4,4′−ビフェノールに代えてハイ
ドロキノン5.45g(0,05モル)を使用した他は
実施例4と同様に行なった。
生成物として黄色粉末IS、2g(収率100%)を得
た。
この重合体は、IRチャートおよび元素分析結果から下
記構造の繰り返し単位からなるものと認められた。
[Ia]のモル比は30モル%である。
このポリマーの熱的性質について測定したところ、結晶
融点369℃、ガラス転移温度224℃、熱分解開始温
度541°C(空気中、5%重量減)であった。
温度400°Cてのゼロ剪断粘度は51,000ボイズ
てあった。
[Ib] N [1b]のモル比は30モル%である。
このポリマーの熱的性質について測定したところ、結晶
融点336℃、ガラス転移温度205℃、熱分解開始温
度535°C(空気中、5%重量減)てあった。
[発明の効果] (1)請求項1の発明によると、特定の繰り返し単位か
らなるとともに、特定の還元粘度を示すものであるのて
、充分に高分子量てあって、しかも結晶性を有して充分
な耐熱性を示すとともに、機械的強度、耐溶剤性等に優
れて、たとえば電気、電子機器分野、機械分野等におけ
る素材として有用な新規なポリエーテル系重合体を提供
することかできる。
(2)請求項2の発明によると、組成比か特定の範囲に
ある特定の繰り返し単位からなるとともに、特定の溶融
粘度を示すものであるのて、充分に高分子量てあって、
しかも結晶性を有して充分な耐熱性を示すとともに、機
械的強度、耐溶剤性等に優れて、たとえば電気、電子機
器分野、機械分野等における素材として有用な新規なポ
リエーテル系共重合体を提供することかてきる。
(3)また、請求項3または請求項4の発明によると、
前述の優れた性質を有する新規なポリエーテル系重合体
およびポリエーテル系共重合体を。
簡単な工程て効率良く得ることかできて工業的に有用な
ポリエーテル系共重合体の製造方法を提供することかて
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はポリエーテル系重合体のIRの測定結果を示す
。 第2図はポリエーテル系共重合体のIRの測定結果を示
す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式[ I ]; ▲数式、化学式、表等があります▼ [ I ] (ただし、式中、nは1または2である。)で表わされ
    る繰り返し単位を有し、かつ塩化アルミニウム18重量
    %を含むニトロメタンを溶媒とする濃度0.2g/dl
    の溶液の30℃における還元粘度が0.2dl/g以上
    であるポリエーテル系重合体。
  2. (2)一般式[ I ]; ▲数式、化学式、表等があります▼ [ I ] および一般式[II]; ▲数式、化学式、表等があります▼ [II] (ただし、式中、nは1または2であり、Arは▲数式
    、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等が
    あります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を示す。) で表わされる繰り返し単位を有し、かつ上記式[II]で
    表わされる繰り返し単位の含有割合がモル比で90%以
    下であるとともに、400℃における溶融粘度(ゼロ剪
    断粘度)が1,000ポイズ以上であることを特徴とす
    るポリエーテル系共重合体。
  3. (3)一般式[III]; ▲数式、化学式、表等があります▼ [III] (ただし、式中、Xはハロゲン原子を示す。)で表わさ
    れる化合物、および一般式[IV];▲数式、化学式、表
    等があります▼[IV] (ただし、式中、nは1または2である。)で表わされ
    る二価フェノールをアルカリ金属化合物および中性極性
    溶媒の存在下に反応させることを特徴とする請求項1に
    記載のポリエーテル系重合体の製造方法。
  4. (4)一般式[III]; ▲数式、化学式、表等があります▼ [III] で表わされる化合物、および一般式[IV];▲数式、化
    学式、表等があります▼[IV] で表わされる二価フェノール、および一般式[V]; X−Ar−X[V] (ただし、上記式中のn、Ar、Xは前記請求項1、2
    および3に記載されたのと同じ意味を有する。)で表わ
    されるジハライドを、アルカリ金属化合物および中性極
    性溶媒の存在下に反応させることを特徴とする請求項2
    に記載のポリエーテル系共重合体の製造方法。
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