JPH051292B2 - - Google Patents
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- JPH051292B2 JPH051292B2 JP59251910A JP25191084A JPH051292B2 JP H051292 B2 JPH051292 B2 JP H051292B2 JP 59251910 A JP59251910 A JP 59251910A JP 25191084 A JP25191084 A JP 25191084A JP H051292 B2 JPH051292 B2 JP H051292B2
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- polyphenylene ether
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/38—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
- C08G65/44—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols by oxidation of phenols
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyethers (AREA)
Description
本発明は、フエノール類を酸化重合してポリフ
エニレンエーテルを製造する方法に関し、更に詳
しくは触媒系として2価のマンガン塩類を用いる
フエノール類の重合方法に関するものである。 〔産業上の利用分野〕 ポリフエニレンエーテルはエンジニアリングプ
ラスチツクであつて、例えば他の樹脂とブレンド
することによつて種々の特性が得られ、特有の用
途を拓くものである。 〔従来の技術〕 フエノール類の酸化重合によりポリフエニレン
エーテルを製造する方法は良く知られており、マ
ンガン塩または銅塩とアミン類を代表とするある
種の配位子との組み合せよりなる触媒の存在下
に、フエノール類を酸素と反応させることにより
得ることができる。マンガン塩を触媒として用い
る方法は、例えば特公昭59−21894号、特公昭55
−23297号、特公昭53−31919号、また銅塩を用い
る方法については、特公昭59−23332号、特公昭
53−44353号、特公昭55−34832号等の各公報に記
載されている。 従来法における問題点として、フエノール類の
酸化重合でポリフエニレンエーテルを得るに際
し、副生物としてジフエノキノンが生成し、ポリ
マー着色の原因となることである。このため溶剤
による抽出、洗浄等の後処理を必要とし、製造コ
ストの増大を招く。また触媒当りのポリフエニレ
ンエーテルの生成量が低いため、高価な触媒を多
量に使用すること及び生成物のポリフエニレンエ
ーテル中に含まれる触媒残渣(例えばマンガン
塩、銅塩)を除去するため繁雑な後処理を要する
ことである。またフエノール類の酸化重合は発熱
反応であり、ポリフエニレンエーテルの生成には
重合熱除去装置が必要である。かかる重合熱の除
去のためには重合反応温度が高い程有利なことは
言うまでもない。しかし前述の方法では重合反応
温度を高くすることは困難であり、マンガン塩を
触媒とする従来法では重合反応温度は25〜30℃で
ある。このため高価な重合熱除去装置および複雑
な重合装置を必要とし製造コストの増大を招いて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、フエノール類の酸化重合によつ
てポリフエニレンエーテルを製造するに際し、副
生物であるジフエノキノンの生成を抑制し、触媒
当りのポリフエニレンエーテル生成量、すなわち
触媒収率が高く、しかも高温度重合が可能な触媒
系について鋭意検討した。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、触媒として2価のマンガン塩類にあ
る種のオキシ誘導体、アルカノールアミンおよび
アルカリ性化合物を共存させたものを使用するこ
とが有効であることを見出した。この場合、マン
ガン塩の代りに銅塩を用いても効果はなく、マン
ガン塩類、オキシン誘導体、アルカノールアミ
ン、アルカリ性化合物の組み合せの場合のみが、
触媒として特に有効であるという驚くべき事実を
見出し、かかる知見に基づいて本発明を達成し
た。 すなわち本発明は、フエノール類の酸化重合に
よりポリフエニレンエーテルを製造するに当り、
触媒として2価のマンガン塩類と一般式 で表わされるオキシン誘導体(ここでR1〜R6は
水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素
原子数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子、水
酸基、ニトロ基、またはアミノ基を示す。)、アル
カノールアミンおよびアルカリ性化合物を共存さ
せることを特徴とするポリフエニレンエーテルの
製造方法である。 本発明においてフエノール類としては、一般式 (ここでR8〜R11は水素原子、ハロゲン原子、
炭化水素残基、特にC1〜C12のアルキル基、ハロ
炭化水素残基、特にC1〜C12のハロアルキル基、
炭化水素オキシ基、特にC1〜C12のアルコキシ基
またはハロ炭化水素オキシ基、特にC1〜C12のハ
ロアルコキシ基を示す。)で表わされるフエノー
ル類が用いられ、その具体例としては、2,6―
ジメチルフエノール、2―メチル―6―エチルフ
エノール、2,6―ジエチルフエノール、2―メ
チル―6―n―プロピルフエノール、2,6―ジ
メトキシフエノール、2―メチル―6―メトキシ
フエノール、2,6―ジフエニルフエノール等が
挙げられ、2,6―ジメチルフエノールがその代
表例である。これらのフエノール類は、単独でま
たは任意の割合で混合し用いられる。 本発明に使用される2価のマンガン塩類として
は、塩化マンガン()、臭化マンガン()、ヨ
ウ化マンガン()、炭酸マンガン()、酢酸マ
ンガン()、硝酸マンガン()、リン酸マンガ
ン()および上記マンガン塩類の水和化合物が
ある。これらマンガン塩の中で塩化マンガン
()、臭化マンガン()が好ましい。2価のマ
ンガン塩の使用量は任意であるが、フエノールに
対して0.001〜1モル%、好ましくは0.01〜0.1モ
ル%の範囲で使用される。また、本発明に用いら
れるオキシ誘導体は、一般式 (R1〜R6は水素原子、炭素原子数1〜5のア
ルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、ハ
ロゲン原子、水酸基、ニトロ基またはアミノ基を
示す。)で表わされ、具体例としてはオキシン、
5―メチルオキシン、5―メトキシオキシン、5
―クロルオキシン、5―ヒドロキシオキシン、5
―ニトロオキシン、5―アミノオキシン、2―メ
チルオキシン等があり、5―メチルオキシンが好
ましい。その使用量はマンガン()塩と錯体を
形成するのに十分な量であればよく、マンガン
()塩類に対して2倍モルの量が用いられる。 またアルカノールアミンとしては、一般式
H3-nN・(R7OH)n (R7は、炭素原子数1〜
4のアルキレン基、n=1〜3の整数を示す。)
で表わされるものが用いられ、具体例としてメタ
ノールアミン、ジ―メタノールアミン、トリ―メ
タノールアミン、エタノールアミン、ジ―エタノ
ールアミン、トリ―エタノールアミン、イソプロ
パノールアミン、ジ―イソプロパノールアミン、
トリ―イソプロパノールアミン、n―ブタノール
アミン、ジ―n―ブタノールアミン、トリ―n―
ブタノールアミン等が挙られ、エタノールアミ
ン、ジ―エタノールアミンが好ましい。その使用
量は特に制限はされないが、普通マンガン()
塩類に対して10〜500倍モルの量で用いられる。 アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキサイド等
が用いられ、その量はフエノール類に対して1〜
20モル%の範囲が適している。なお、1級、2
級、3級アミン化合物を触媒の助剤として共存さ
せてもよい。 触媒の調整はメタノール等のアルコール類に2
価のマンガン塩類を溶かした後、オキシン誘導
体、アルカノールアミン、およびアルカリ性化合
物を添加し撹拌することにより行なわれる。重合
反応に適した有機溶剤としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロホル
ム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素が挙げ
られる。また、上記有機溶剤とメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等の極性溶剤
を混合して用いることもできる。反応溶剤中の極
性溶剤量比は80容量%以下であることが好まし
い。酸化剤としては酸素または空気が用いられ
る。反応温度については制限はないが0〜100℃、
好ましくは40〜70℃の温度範囲内で行なわれる。
反応時間は触媒濃度、反応温度、酸化剤の種類に
よつて異なるが、一般的には1〜4時間で行なわ
れる。 〔作用〕 本発明においては、前述の如くフエノール類の
酸化重合によりポリフエニレンエーテルを製造す
るに当り、触媒として2価のマンガン塩類に、オ
キシン誘導体、アルカノールアミンおよびアルカ
リ性化合物を組合せて用いることにより、マンガ
ン塩系触媒が特に有効に作用し、副生物のジフエ
ノキノンの生成を抑制し、触媒収率を高くし、比
較的高温で重合が可能なため重合熱の除去が容易
である。 〔実施例〕 次に実施例によつて本発明を更に具体的に説明
する。 実施例 1 1の四つ口フラスコにメタノール30mlと
MnCl2・4H2O 0.0495g(2.5×10-4モル)を入
れ、更にメタノール120mlに溶解させたオキシン
0.0725g(5×10-4モル)、エタノールアミン2.44
g(4×10-2モル)および水酸化ナトリウム水溶
液(NaOHとして2.5×10-2モル)を添加し撹拌
し溶解して触媒を調整した。その後ベンゼン350
mlに溶解した2,6―ジ―メチルフエノール100
g(0.82モル)を上記フラスコに加える。撹拌下
酸素を供給しながら60℃で反応を行なう。2時間
反応を行なつた後、酢酸を5ml添加し触媒を失活
させて反応を終了する。得られた反応混合物にメ
タノールを加えてポリマーをスラリー化し過す
る。減圧乾燥機にて一昼夜乾燥する。98.0gのポ
リフエニレンエーテルが得られ、その固有粘度
〔η〕(25℃クロロホルムにて測定)は0.410であ
つた。また、副生物のジフエノキノン量(420mμ
の吸光度にて測定)は100ppm以下であつた。表
―1に触媒系、反応温度および生成物をまとめて
記載した。 実施例2〜5および比較例1〜8 触媒としての金属塩の種類と量、オキシン誘導
体の種類と量、アルカノールアミンの種類と量お
よび水酸化ナトリウムの添加量、反応温度をそれ
ぞれ表―1のようにし、実施例2,5および比較
例5で触媒助剤のジブチルアミンを添加したほか
は実施例1と同様にして2,6―ジ―メチルフエ
ノールの酸化重合を行なつた。得られたポリフエ
ニレンエーテルの量、その固有粘度〔η〕および
副生物のジフエノキノンの量を表―1に示す。
エニレンエーテルを製造する方法に関し、更に詳
しくは触媒系として2価のマンガン塩類を用いる
フエノール類の重合方法に関するものである。 〔産業上の利用分野〕 ポリフエニレンエーテルはエンジニアリングプ
ラスチツクであつて、例えば他の樹脂とブレンド
することによつて種々の特性が得られ、特有の用
途を拓くものである。 〔従来の技術〕 フエノール類の酸化重合によりポリフエニレン
エーテルを製造する方法は良く知られており、マ
ンガン塩または銅塩とアミン類を代表とするある
種の配位子との組み合せよりなる触媒の存在下
に、フエノール類を酸素と反応させることにより
得ることができる。マンガン塩を触媒として用い
る方法は、例えば特公昭59−21894号、特公昭55
−23297号、特公昭53−31919号、また銅塩を用い
る方法については、特公昭59−23332号、特公昭
53−44353号、特公昭55−34832号等の各公報に記
載されている。 従来法における問題点として、フエノール類の
酸化重合でポリフエニレンエーテルを得るに際
し、副生物としてジフエノキノンが生成し、ポリ
マー着色の原因となることである。このため溶剤
による抽出、洗浄等の後処理を必要とし、製造コ
ストの増大を招く。また触媒当りのポリフエニレ
ンエーテルの生成量が低いため、高価な触媒を多
量に使用すること及び生成物のポリフエニレンエ
ーテル中に含まれる触媒残渣(例えばマンガン
塩、銅塩)を除去するため繁雑な後処理を要する
ことである。またフエノール類の酸化重合は発熱
反応であり、ポリフエニレンエーテルの生成には
重合熱除去装置が必要である。かかる重合熱の除
去のためには重合反応温度が高い程有利なことは
言うまでもない。しかし前述の方法では重合反応
温度を高くすることは困難であり、マンガン塩を
触媒とする従来法では重合反応温度は25〜30℃で
ある。このため高価な重合熱除去装置および複雑
な重合装置を必要とし製造コストの増大を招いて
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、フエノール類の酸化重合によつ
てポリフエニレンエーテルを製造するに際し、副
生物であるジフエノキノンの生成を抑制し、触媒
当りのポリフエニレンエーテル生成量、すなわち
触媒収率が高く、しかも高温度重合が可能な触媒
系について鋭意検討した。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、触媒として2価のマンガン塩類にあ
る種のオキシ誘導体、アルカノールアミンおよび
アルカリ性化合物を共存させたものを使用するこ
とが有効であることを見出した。この場合、マン
ガン塩の代りに銅塩を用いても効果はなく、マン
ガン塩類、オキシン誘導体、アルカノールアミ
ン、アルカリ性化合物の組み合せの場合のみが、
触媒として特に有効であるという驚くべき事実を
見出し、かかる知見に基づいて本発明を達成し
た。 すなわち本発明は、フエノール類の酸化重合に
よりポリフエニレンエーテルを製造するに当り、
触媒として2価のマンガン塩類と一般式 で表わされるオキシン誘導体(ここでR1〜R6は
水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭素
原子数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子、水
酸基、ニトロ基、またはアミノ基を示す。)、アル
カノールアミンおよびアルカリ性化合物を共存さ
せることを特徴とするポリフエニレンエーテルの
製造方法である。 本発明においてフエノール類としては、一般式 (ここでR8〜R11は水素原子、ハロゲン原子、
炭化水素残基、特にC1〜C12のアルキル基、ハロ
炭化水素残基、特にC1〜C12のハロアルキル基、
炭化水素オキシ基、特にC1〜C12のアルコキシ基
またはハロ炭化水素オキシ基、特にC1〜C12のハ
ロアルコキシ基を示す。)で表わされるフエノー
ル類が用いられ、その具体例としては、2,6―
ジメチルフエノール、2―メチル―6―エチルフ
エノール、2,6―ジエチルフエノール、2―メ
チル―6―n―プロピルフエノール、2,6―ジ
メトキシフエノール、2―メチル―6―メトキシ
フエノール、2,6―ジフエニルフエノール等が
挙げられ、2,6―ジメチルフエノールがその代
表例である。これらのフエノール類は、単独でま
たは任意の割合で混合し用いられる。 本発明に使用される2価のマンガン塩類として
は、塩化マンガン()、臭化マンガン()、ヨ
ウ化マンガン()、炭酸マンガン()、酢酸マ
ンガン()、硝酸マンガン()、リン酸マンガ
ン()および上記マンガン塩類の水和化合物が
ある。これらマンガン塩の中で塩化マンガン
()、臭化マンガン()が好ましい。2価のマ
ンガン塩の使用量は任意であるが、フエノールに
対して0.001〜1モル%、好ましくは0.01〜0.1モ
ル%の範囲で使用される。また、本発明に用いら
れるオキシ誘導体は、一般式 (R1〜R6は水素原子、炭素原子数1〜5のア
ルキル基、炭素原子数1〜5のアルコキシ基、ハ
ロゲン原子、水酸基、ニトロ基またはアミノ基を
示す。)で表わされ、具体例としてはオキシン、
5―メチルオキシン、5―メトキシオキシン、5
―クロルオキシン、5―ヒドロキシオキシン、5
―ニトロオキシン、5―アミノオキシン、2―メ
チルオキシン等があり、5―メチルオキシンが好
ましい。その使用量はマンガン()塩と錯体を
形成するのに十分な量であればよく、マンガン
()塩類に対して2倍モルの量が用いられる。 またアルカノールアミンとしては、一般式
H3-nN・(R7OH)n (R7は、炭素原子数1〜
4のアルキレン基、n=1〜3の整数を示す。)
で表わされるものが用いられ、具体例としてメタ
ノールアミン、ジ―メタノールアミン、トリ―メ
タノールアミン、エタノールアミン、ジ―エタノ
ールアミン、トリ―エタノールアミン、イソプロ
パノールアミン、ジ―イソプロパノールアミン、
トリ―イソプロパノールアミン、n―ブタノール
アミン、ジ―n―ブタノールアミン、トリ―n―
ブタノールアミン等が挙られ、エタノールアミ
ン、ジ―エタノールアミンが好ましい。その使用
量は特に制限はされないが、普通マンガン()
塩類に対して10〜500倍モルの量で用いられる。 アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキサイド等
が用いられ、その量はフエノール類に対して1〜
20モル%の範囲が適している。なお、1級、2
級、3級アミン化合物を触媒の助剤として共存さ
せてもよい。 触媒の調整はメタノール等のアルコール類に2
価のマンガン塩類を溶かした後、オキシン誘導
体、アルカノールアミン、およびアルカリ性化合
物を添加し撹拌することにより行なわれる。重合
反応に適した有機溶剤としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素、クロロホル
ム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素が挙げ
られる。また、上記有機溶剤とメタノール、エタ
ノール、プロパノール、ブタノール等の極性溶剤
を混合して用いることもできる。反応溶剤中の極
性溶剤量比は80容量%以下であることが好まし
い。酸化剤としては酸素または空気が用いられ
る。反応温度については制限はないが0〜100℃、
好ましくは40〜70℃の温度範囲内で行なわれる。
反応時間は触媒濃度、反応温度、酸化剤の種類に
よつて異なるが、一般的には1〜4時間で行なわ
れる。 〔作用〕 本発明においては、前述の如くフエノール類の
酸化重合によりポリフエニレンエーテルを製造す
るに当り、触媒として2価のマンガン塩類に、オ
キシン誘導体、アルカノールアミンおよびアルカ
リ性化合物を組合せて用いることにより、マンガ
ン塩系触媒が特に有効に作用し、副生物のジフエ
ノキノンの生成を抑制し、触媒収率を高くし、比
較的高温で重合が可能なため重合熱の除去が容易
である。 〔実施例〕 次に実施例によつて本発明を更に具体的に説明
する。 実施例 1 1の四つ口フラスコにメタノール30mlと
MnCl2・4H2O 0.0495g(2.5×10-4モル)を入
れ、更にメタノール120mlに溶解させたオキシン
0.0725g(5×10-4モル)、エタノールアミン2.44
g(4×10-2モル)および水酸化ナトリウム水溶
液(NaOHとして2.5×10-2モル)を添加し撹拌
し溶解して触媒を調整した。その後ベンゼン350
mlに溶解した2,6―ジ―メチルフエノール100
g(0.82モル)を上記フラスコに加える。撹拌下
酸素を供給しながら60℃で反応を行なう。2時間
反応を行なつた後、酢酸を5ml添加し触媒を失活
させて反応を終了する。得られた反応混合物にメ
タノールを加えてポリマーをスラリー化し過す
る。減圧乾燥機にて一昼夜乾燥する。98.0gのポ
リフエニレンエーテルが得られ、その固有粘度
〔η〕(25℃クロロホルムにて測定)は0.410であ
つた。また、副生物のジフエノキノン量(420mμ
の吸光度にて測定)は100ppm以下であつた。表
―1に触媒系、反応温度および生成物をまとめて
記載した。 実施例2〜5および比較例1〜8 触媒としての金属塩の種類と量、オキシン誘導
体の種類と量、アルカノールアミンの種類と量お
よび水酸化ナトリウムの添加量、反応温度をそれ
ぞれ表―1のようにし、実施例2,5および比較
例5で触媒助剤のジブチルアミンを添加したほか
は実施例1と同様にして2,6―ジ―メチルフエ
ノールの酸化重合を行なつた。得られたポリフエ
ニレンエーテルの量、その固有粘度〔η〕および
副生物のジフエノキノンの量を表―1に示す。
【表】
実施例1〜5および比較例1〜8(表―1)か
ら明らかなように、本発明の触媒成分の組合せを
用いることにより、触媒当りのポリフエニレンエ
ーテル生成量、すなわち触媒収率を高くし、副生
物のジフエノキノンの生成を抑制し、更に比較的
高温で重合反応を行なうことができるため重合熱
の除去が容易で、製造コストが軽減する。
ら明らかなように、本発明の触媒成分の組合せを
用いることにより、触媒当りのポリフエニレンエ
ーテル生成量、すなわち触媒収率を高くし、副生
物のジフエノキノンの生成を抑制し、更に比較的
高温で重合反応を行なうことができるため重合熱
の除去が容易で、製造コストが軽減する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 フエノール類の酸化重合によりポリフエニレ
ンエーテルを製造するに当り、触媒として2価の
マンガン塩類と一般式 で表わされるオキシン誘導体(ここで、R1〜R6
は水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、炭
素原子数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子、
水酸基、ニトロ基またはアミノ基を示す。)、アル
カノールアミンおよびアルカリ性化合物を共存さ
せることを特徴とするポリフエニレンエーテルの
製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251910A JPS61130340A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ポリフェニレンエーテルの製造方法 |
| US06/800,033 US4617372A (en) | 1984-11-30 | 1985-11-20 | Process for producing polyphenylene ether |
| EP85308728A EP0183567B1 (en) | 1984-11-30 | 1985-11-29 | Process for producing polyphenylene ethers |
| DE8585308728T DE3569119D1 (en) | 1984-11-30 | 1985-11-29 | Process for producing polyphenylene ethers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251910A JPS61130340A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ポリフェニレンエーテルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61130340A JPS61130340A (ja) | 1986-06-18 |
| JPH051292B2 true JPH051292B2 (ja) | 1993-01-07 |
Family
ID=17229774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59251910A Granted JPS61130340A (ja) | 1984-11-30 | 1984-11-30 | ポリフェニレンエーテルの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4617372A (ja) |
| EP (1) | EP0183567B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61130340A (ja) |
| DE (1) | DE3569119D1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6354424A (ja) * | 1986-08-22 | 1988-03-08 | Sumitomo Chem Co Ltd | ポリフェニレンオキシドの製造方法 |
| JP4783494B2 (ja) * | 2000-07-17 | 2011-09-28 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 新規な置換フェノール酸化重合体 |
| JP4621343B2 (ja) * | 2000-09-07 | 2011-01-26 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 新規な置換レゾルシン酸化縮合物 |
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