JPH0532776A - ポリアリールエーテルケトンの製造方法 - Google Patents

ポリアリールエーテルケトンの製造方法

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JPH0532776A
JPH0532776A JP34980791A JP34980791A JPH0532776A JP H0532776 A JPH0532776 A JP H0532776A JP 34980791 A JP34980791 A JP 34980791A JP 34980791 A JP34980791 A JP 34980791A JP H0532776 A JPH0532776 A JP H0532776A
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JP
Japan
Prior art keywords
reaction
formula
ether ketone
polymer
polyaryl ether
Prior art date
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Pending
Application number
JP34980791A
Other languages
English (en)
Inventor
Taro Sakakibara
太郎 榊原
Nobuaki Kido
伸明 城戸
Shunichi Matsumura
俊一 松村
Hiroo Inada
博夫 稲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、2次転移温度が高く、耐熱性
に優れ、さらに機械物性及び化学安定性に優れたポリマ
ーを提供することである。 【構成】下記式(I)で表わされるハロフェノールを、
アルカリ化合物の存在下において加熱反応せしめること
を特徴とするポリアリールエーテルケトンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、側鎖に置換基を有する
ポリアリールエーテルケトンの製造方法に関するもので
あり、その目的は、耐熱性に優れたポリアリールエーテ
ルケトンを安価な原料を用いて効率的に製造する方法を
提供することにある。
【0002】
【従来の技術】ポリアリールエーテルケトンは高い融点
を持つ熱可塑性ポリマーである。したがって極めて耐熱
性に優れており、かつ機械的特性や寸法安定性、化学安
定性など数々の特徴を有している。それゆえ、いわゆる
エンプラとしてだけでなく繊維,フイルムの原料,複合
材料マトリックス等として開発,検討されている。この
ようにポリアリールエーテルケトンは物理的には優れた
諸性能が広く認められているが、原料およびポリマー製
造過程が複雑であるためコストが高いという問題点を有
している。また、一般に、ポリアリールエーテルケトン
は高融点であるが二次転移温度は比較的低く問題があ
る。
【0003】ポリアリールエーテルケトンの製造方法に
は、求電子反応によるもの(フリーデルクラフツ型)及
び求核反応によるもの(脱塩重縮合型)の2つに大別で
きる。求電子反応プロセスによる重合方法は、反応の選
択性が十分とは言い難く、オルト置換体の生成が示唆さ
れ得られるポリマーの熱安定性に問題がある。一方、求
核反応プロセスにおいては高重合度のポリマーを比較的
容易に得ることができるが、原料に高価なフッ素化合物
を一般に用いなければならず、コスト高の主要因となっ
ている。しかし例えばフッ素系原料に比べ安価な塩素化
合物を用いると重合反応性が低下し高重合度のポリマー
が得にくいという問題がある。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、上述のような従来法の
問題点を解決し、原料にフッ素化合物の代わりに安価な
塩素系化合物を用いて、さらに従来のポリアリールエー
テルケトンに比べ二次転移温度を上げて、耐熱性の向上
をはかるとともに諸特性に優れた高重合度のポリアリー
ルエーテルケトンを安定に再現性よく製造することがで
きる新規なプロセスを提供することにある。
【0005】
【発明の構成】すなわち、本発明は、下記式(I)
【0006】
【化3】
【0007】[式中、Arは、2価の芳香族基であ
る。]で表わされるハロフェノールを、アルカリ化合物
の存在下において加熱反応せしめることを特徴とする、
下記式(II)
【0008】
【化4】
【0009】[式中、Arは式(I)の定義に同じであ
る。]で表わされる繰り返し単位から主としてなり、か
つ固有粘度が0.4以上のポリアリールエーテルケトン
の製造方法である。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。
【0011】本発明で、用いられるハロフェノールは上
記式(I)で表わされる。式中のArは、2価の芳香族
基であり、具体的にはフェニレン,ビフェニリレン,タ
ーフェニレン、ナフチレン及び下記式(III)
【0012】
【化5】
【0013】[式中、Zは―SO2 ―,―CO―,―O
―または―S―である。Ar1 およびAr2 は同一また
は異なっていてもよく、2価の芳香族基である。]で表
わされる基等を挙げることができる。
【0014】上記式(I)で表わされるハロフェノール
としては、具体的には、4―(3,4―ジクロロベンゾ
イル)フェノール、4―ヒドロキシ―4′―(3,4―
ジクロロベンゾイル)ビフェニル,4―ヒドロキシ―
4′―(3,4―ジクロロベンゾイル)ジフェニルエー
テル,2―ヒドロキシ―6―(3,4―ジクロロベンゾ
イル)ナフタレン,4―ヒドロキシ―4′―(3,4―
ジクロロベンゾイル)ベンゾフェノン等を例示すること
ができる。この中で、4―(3,4―ジクロロベンゾイ
ル)フェノール及び4―ヒドロキシ―4′―(3,4―
ジクロロベンゾイル)ビフェニルを用いることが好まし
い。
【0015】上記式(I)で示されるハロフェノールは
単独で用いてもよく、2種以上併用してもよいが、さら
に他種ハロフェノールとの混合物として用いることもで
きる。該ハロフェノールとしては4―(4―クロロベン
ゾイル)フェノール,4―(4―クロロフェニルスルホ
ニル)フェノール,4―(3,4―ジクロロフェニルス
ルホニル)フェノール,ヒドロキシ―4′(3,4―ジ
クロロフェニルスルホニル)ビフェニル,4―ヒドロキ
シ―4′―(3,4―ジクロロフェニルスルホニル)ジ
フェニルエーテル等を例示することができる。
【0016】本発明のポリアリールエーテルケトンは、
上記式(I)のハロフェノールを、アルカリ化合物の存
在下に加熱反応せしめることにより得られる。ここでア
ルカリ化合物としては、具体的には水酸化ナトリウム,
水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物,炭酸ナト
リウム,炭酸カリウム等の炭酸塩,炭酸水素ナトリウ
ム,炭酸水酸カリウム等の重炭酸等のアルカリ金属の塩
類が使用される。アルカリ化合物としてはこれらのうち
炭酸ナトリウム,炭酸カリウムが好ましい。用いるアル
カリ化合物の量は上述の原料化合物中のフェノール性O
Hに対して実質的に等当量とする。実質的に等当量とは
フェノール性OHの当量に対して、用いるアルカリ化合
物のアルカリ当量が95〜105%程度となる量を意味
する。
【0017】加熱反応させる際の温度は特に制限はない
が大略200〜400℃程度とすることが好ましい。こ
の反応温度は最高反応温度を表わし、より低温から反応
を始めて連続的に、あるいは段階的に反応温度を上昇さ
せることも好ましく実施できる。
【0018】反応温度は、より好ましくは250〜38
0℃程度、特に好ましくは290〜360℃程度であ
る。
【0019】反応は常圧下、加圧下、あるいは減圧下で
行うことができる。常圧下、加圧下で行う場合には窒
素,アルゴン等の不活性ガス雰囲気下とすることが好ま
しい。
【0020】反応を実施するに当っては、上記原料だけ
を無溶媒で加熱反応せしめてもよいが、反応系を均一に
保ち、より低温で高重合度のポリマーを得るために、溶
媒を用いることも好ましい。かかる溶媒としては反応温
度においてそれ自身安定で、原料化合物,反応生成物あ
るいはポリマーと非反応性でかつモノマー及び生成する
ポリマーと反応温度において相溶し得る化合物であれば
任意に用いることができる。適当な溶媒としてはスルホ
ン系化合物、アミド系化合物があげられる。スルホン系
化合物としては、具体的にはジフェニルスルホン,ジト
リルスルホン,スルホラン等が例示でき、アミド系化合
物としては具体的にはN―メチル―2―ピロリドン,N
―シクロヘキシル―2―ピロリドン,1,3―ジメチル
―2―イミダゾリジノン等が例示できる。これらのうち
スルホラン,ジフェニルスルホンが好ましく、特にジフ
ェニルスルホンが好ましい。溶媒の使用量は特に制限は
ないが、生成するポリマーと溶媒との合計量に対し20
〜80重量%程度とすることが好ましい。
【0021】加熱反応時間は特に制限はなく、ポリマー
の重合度が十分に上昇するに足る時間であればよく、こ
れは用いる原料の種類,溶媒の量,反応温度によっても
異なるが、大略1〜10時間程度である。
【0022】反応終了後、反応により生成した塩及び場
合により溶媒を夫々水及び溶媒は溶解するがポリマーは
溶解しない有機溶媒で処理して除去することにより目的
とするポリアリールエーチルケトンを得ることができ
る。得られるポリアリールエーテルケトンの重合度は、
ηinh にして好ましくは0.4以上、特に好ましくは
0.5以上とする。
【0023】上記本発明の製造方法により目的とするポ
リアリールエーテルケトンを得ることができるが、重合
反応時必要に応じ触媒を添加してもよく、これによって
より短い時間で重合度の大きいポリアリールエーテルケ
トンを得ることができる。触媒としては反応を促進する
ものであれば特に制限はないが例えば銅粉、酸化銅、塩
化銅等の銅化合物等を好ましく挙げることができる。
【0024】本発明の製造方法によって得られるポリア
リールエーテルケトンは上式(II)で示される繰り返し
単位から主としてなるものであるが、これ以外に共重合
による他種繰り返し単位を少量含有していてもよい。
【0025】共重合してよい他種成分としては下記式
(IV)
【0026】
【化6】
【0027】[式中、Yは―O―,―S―,―SO2
もしくは―CO―または直接結合である。nは0または
1である。]で表わされるビスフェノールおよび下記式
(V)
【0028】
【化7】
【0029】[式中、X′およびX″は同一または異な
っていてもよくQ′及びQ″に対してオルト又はパラの
位置に存在するハロゲン原子である。Ar1 およびAr
2 は同一または異なっていてもよく芳香族基である。
Q′は、―SO2 ―又は―CO―基であり、また、Q″
は―O―,―S―,―SO2 ―又は―CO基―である。
xおよびyは夫々独立に0または1である。]で表わさ
れるジハロベンゼノイド化合物が挙げられる。ここでA
1 およびAr2 としては、具体的にはフェニル,ビフ
ェニル,ナフタレンを例示することができる。
【0030】上記ビスフェノールとしては、具体的に
は、ハイドロキノン,ジヒドロキシジフェニル,4,
4′―ジヒドロキシベンゾフェノン,4,4′―ジヒド
ロキシジフェニルスルホン,4,4′―ジヒドロキシジ
フェニルエーテル,4,4′―ジヒドロキシジフェニル
スルフィド等を例示することができる。
【0031】上記ジハロベンゼノイド化合物としては、
具体的には、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,ビス―1,4′―
(4―フルオロベンゾイル)ベンゼン,ビス―4,4′
―(4―フルオロベンゾイル)ビフェニル,ビス―2,
6′―(4―フルオロベンゾイル)ナフタレン,ビス―
―1,5′―(4―フルオロベンゾイル)ナフタレン,
ビス―1,3′―(4―フルオロベンゾイル)ベンゼ
ン,ビス―4,4′―(4―フルオロベンゾイル)ジフ
ェニルエーテル,ビス―4,4′―(4―フルオロベン
ゾイル)ジフェニルスルフィド等を例示することができ
る。
【0032】これら他種成分の使用割合は、式(I)で
示されるハロフェノールに対し、好ましくは40当量%
以下、より好ましくは30当量%以下、特に好ましくは
20当量%以下の量である。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、安価な塩素化合物を用
いて高重合度のポリアリールエーテルケトンを得ること
ができる。また得らたれポリマーは、従来のものに比べ
2次転移温度が高く耐熱性に優れており、さらに機械物
性、化学的安定性も良好でありその工業的意義は大き
い。
【0034】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳述する。実施
例中「部」は特にことわらない限り「重量部」を意味す
る。ポリマーのηinh は濃硫酸中、ポリマー濃度0.5
g/dl、温度30℃にて測定した。またポリマーの熱
特性はDSCにより10℃/分の昇温速度にて測定した値
である。
【0035】
【実施例1】4―(3,4―ジクロロベンゾイル)フェ
ノール8.01部,ジフェニルスルホン10.38部及
び炭酸カリウム2.07部を撹拌装置及び窒素導入口を
備えたガラス製反応器に入れ、常圧下窒素気流中250
℃に加熱して均一に溶解させた。同温度で1時間保持し
た後、反応温度を300 ℃に昇温し1時間保持した後、更
に反応温度を350℃に昇温した。40分後、反応物は
やや褐色で不透明の粘稠な溶融物となった。
【0036】得られた反応物を取り出し冷却固化させて
粉砕し、これを還流下のアセトン及び水で各2回処理
し、さらにアセトンでもう1回処理してジフェニルスル
ホン及び塩化カリウムを抽出除去し次いで150℃で4
時間乾燥した。得られた淡黄色ポリマーはηinh 0.7
2、融点は278℃であった。このポリマーを高化式フ
ローテスターを用いて0.5mmφ×1mmLのノズルより
360℃の温度にて溶融押出したところ、強靭なモノフ
ィラメントが得られた。二次転移温度は161℃と従来
のポリアリールエーテルケトンに比べ耐熱性が向上し
た。
【0037】
【比較例1】実施例1において4―(4―クロロベンゾ
イル)フェノールを同条件にて反応させ、最終反応温度
で3時間反応を行ったが、得られたポリマーはηinh
0.39であり、着色も実施例1で得らたれポリマーに
比べ大きかった。
【0038】
【実施例2】用いたアルカリ化合物を炭酸ナトリウム
1.59部に変えた以外は実施例1と全て同条件にて反
応を行ったところ、ηihh =0.65のポリマーが得ら
れた。
【0039】
【実施例3】4―ヒドロキシ―4′―(3,4―ジクロ
ロベンゾイル)ビフェニル3.43部、ジフェニルスル
ホン6.52部、炭酸カリウム0.35部、炭酸ナトリ
ウム0.27部を実施例1と同様な反応器に入れ、常圧
窒素気流中200℃に加熱して均一に溶解させた。同温
度で1時間保持した後、反応温度を340℃に昇温し、
2時間後保持したところ、反応物は褐色で不透明の粘稠
な溶融物となった。冷却後、実施例1と同じ処理を行っ
た。得られたポリマーはηihh =0.42、融点347
℃二次転位温度180℃であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 博夫 山口県岩国市日の出町2番1号 帝人株式 会社岩国研究センター内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】下記式(I) 【化1】 [式中、Arは、2価の芳香族基である。]で表わされ
    るハロフェノールを、アルカリ化合物の存在下において
    加熱反応せしめることを特徴とする、下記式(II) 【化2】 [式中、Arは式(I)の定義に同じである。]で表わ
    される繰り返し単位から主としてなり、かつ固有粘度が
    0.4以上のポリアリールエーテルケトンの製造方法。
JP34980791A 1990-12-10 1991-12-10 ポリアリールエーテルケトンの製造方法 Pending JPH0532776A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2-407167 1990-12-10
JP40716790 1990-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0532776A true JPH0532776A (ja) 1993-02-09

Family

ID=18516791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34980791A Pending JPH0532776A (ja) 1990-12-10 1991-12-10 ポリアリールエーテルケトンの製造方法

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JP (1) JPH0532776A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6408365B1 (en) 1998-02-02 2002-06-18 Nec Corporation Multiprocessor system having means for arbitrating between memory access request and coherency maintenance control
CN119592045A (zh) * 2024-10-25 2025-03-11 吉林大学 一种共聚聚醚酮超薄膜原料及其制备方法、共聚聚醚酮超薄膜及其制备方法和在声学振膜领域的应用

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