JPH06306152A - 芳香族ポリエステルの製造法 - Google Patents
芳香族ポリエステルの製造法Info
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- JPH06306152A JPH06306152A JP10107993A JP10107993A JPH06306152A JP H06306152 A JPH06306152 A JP H06306152A JP 10107993 A JP10107993 A JP 10107993A JP 10107993 A JP10107993 A JP 10107993A JP H06306152 A JPH06306152 A JP H06306152A
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- iii
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- hydroquinone
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 色調の優れた芳香族ポリエステルを溶融重合
により製造する。 【構成】 本発明は、芳香族ジカルボン酸(a)、ハイ
ドロキノン(b)および必要に応じて置換されていても
よいフェノール類を特定割合で加熱溶融反応せしめ、エ
ステル化反応率が50%以上のエステル化物を生成させ
た後、未反応COOH基に対し0.7〜1.0モル当量
のジアリールカーボネートとビスフェノールA等のジヒ
ドロキシ化合物(d)とを特定割合で加え、さらに反応
せしめ、固有粘度0.3以上の芳香族ポリエステルを製
造する方法である。
により製造する。 【構成】 本発明は、芳香族ジカルボン酸(a)、ハイ
ドロキノン(b)および必要に応じて置換されていても
よいフェノール類を特定割合で加熱溶融反応せしめ、エ
ステル化反応率が50%以上のエステル化物を生成させ
た後、未反応COOH基に対し0.7〜1.0モル当量
のジアリールカーボネートとビスフェノールA等のジヒ
ドロキシ化合物(d)とを特定割合で加え、さらに反応
せしめ、固有粘度0.3以上の芳香族ポリエステルを製
造する方法である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非晶性芳香族ポリエステ
ルの製造法に関し、さらに詳しくは、溶融成形により優
れた耐熱性、機械特性、耐溶剤性を有する成形品を与え
る非晶性芳香族ポリエステルを効率的に製造する方法に
関するものである。
ルの製造法に関し、さらに詳しくは、溶融成形により優
れた耐熱性、機械特性、耐溶剤性を有する成形品を与え
る非晶性芳香族ポリエステルを効率的に製造する方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】芳香族ポリエステルは、その構成成分の
組み合わせあるいは組成により非晶性ポリマー、結晶性
ポリマーまたは液晶性ポリマーと種々の特性のものが得
られる。これらのうち、非晶性ポリマーは、寸法安定
性、透明性、機械特性、耐熱性に優れており、いわゆる
非晶性エンプラとして種々検討されている。特に酸成分
としてテレフタル酸とイソフタル酸を用い、ジオール成
分として2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニル)プロ
パン(以下ビスフェノールAという)を用いたポリマー
は比較的バランスのとれた物性を有しており、これを生
かして開発が進められているが、このポリマーは通常の
非晶性ポリマーと同様、耐溶剤性が不十分であり、各種
勇気用材に溶解ないし膨潤し易く、その用途が制限され
ている。
組み合わせあるいは組成により非晶性ポリマー、結晶性
ポリマーまたは液晶性ポリマーと種々の特性のものが得
られる。これらのうち、非晶性ポリマーは、寸法安定
性、透明性、機械特性、耐熱性に優れており、いわゆる
非晶性エンプラとして種々検討されている。特に酸成分
としてテレフタル酸とイソフタル酸を用い、ジオール成
分として2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニル)プロ
パン(以下ビスフェノールAという)を用いたポリマー
は比較的バランスのとれた物性を有しており、これを生
かして開発が進められているが、このポリマーは通常の
非晶性ポリマーと同様、耐溶剤性が不十分であり、各種
勇気用材に溶解ないし膨潤し易く、その用途が制限され
ている。
【0003】この耐溶剤性を改良する目的でジオール成
分として、ハイドロキノンを一部使用したものが提案さ
れている(特開昭52―78999号公報)。ハイドロ
キノン成分の導入されたポリマーは、ジオール成分とし
てビスフェノールAだけを用いたものに比べ確かに耐溶
剤性、耐ストレスクラック性は改良される。しかしなが
ら、その製造方法はハイドロキノン成分が極めて酸化を
受け易いこと、あるいはポリマーの溶解性が不十分であ
ること等のために、ビスフェノールA単独系の製造方法
として用いられている溶液重合法ないし界面重合法を採
用することはできない。
分として、ハイドロキノンを一部使用したものが提案さ
れている(特開昭52―78999号公報)。ハイドロ
キノン成分の導入されたポリマーは、ジオール成分とし
てビスフェノールAだけを用いたものに比べ確かに耐溶
剤性、耐ストレスクラック性は改良される。しかしなが
ら、その製造方法はハイドロキノン成分が極めて酸化を
受け易いこと、あるいはポリマーの溶解性が不十分であ
ること等のために、ビスフェノールA単独系の製造方法
として用いられている溶液重合法ないし界面重合法を採
用することはできない。
【0004】そこで上述の特開昭52―78999号公
報によれば、ハイドロキノン成分の導入されたポリマー
の製造方法として溶融重合法による製造が試みられてい
る。しかし、この方法は、その実施例に示されている如
く、溶融重合過程においてポリマーを固化ないし結晶化
せしめた後、引続きこれを固相重合せしめることによっ
て目的とする芳香族ポリエステルを製造している。これ
は320℃以下程度の比較的低い溶融重合温度ではポリ
マーの溶融粘度が高いため、十分な靭性を発現し得る高
重合度ポリマーを得ることが困難であること、さらにハ
イドロキノン成分により得られるポリマーが結晶化し得
る特性となるためと考えられる。しかしながら、この固
相重合を併用する方法は、製造プロセスが複雑となり、
かつ生産性が悪くコスト高であるという問題がある。
報によれば、ハイドロキノン成分の導入されたポリマー
の製造方法として溶融重合法による製造が試みられてい
る。しかし、この方法は、その実施例に示されている如
く、溶融重合過程においてポリマーを固化ないし結晶化
せしめた後、引続きこれを固相重合せしめることによっ
て目的とする芳香族ポリエステルを製造している。これ
は320℃以下程度の比較的低い溶融重合温度ではポリ
マーの溶融粘度が高いため、十分な靭性を発現し得る高
重合度ポリマーを得ることが困難であること、さらにハ
イドロキノン成分により得られるポリマーが結晶化し得
る特性となるためと考えられる。しかしながら、この固
相重合を併用する方法は、製造プロセスが複雑となり、
かつ生産性が悪くコスト高であるという問題がある。
【0005】また、このような溶融重合法で、直接ジカ
ルボン酸とジオールからポリマーを得ると、着色が激し
くまた重法速度も小さいため、実用的ではない。そのた
め、実際にはあらかじめジカルボン酸成分のジアリール
エステルとジオールとを反応させる方法(1)や、ジカ
ルボン酸とジオールの低級脂肪族カルボン酸エステルを
反応させる方法(2)、方法(2)の別法としてジカル
ボン酸とジオールを反応させる際に低級脂肪族カルボン
酸無水物を加える方法(3)が用いられている。しか
し、方法(1)、(2)では原料をあらかじめエステル
化せねばならず、コスト高の原因となっている。また、
方法(2)、(3)では反応中に低級脂肪族カルボン酸
が生じるため装置が腐食しやすく、また得られたポリマ
ーも末端COOH濃度が高いという問題がある。
ルボン酸とジオールからポリマーを得ると、着色が激し
くまた重法速度も小さいため、実用的ではない。そのた
め、実際にはあらかじめジカルボン酸成分のジアリール
エステルとジオールとを反応させる方法(1)や、ジカ
ルボン酸とジオールの低級脂肪族カルボン酸エステルを
反応させる方法(2)、方法(2)の別法としてジカル
ボン酸とジオールを反応させる際に低級脂肪族カルボン
酸無水物を加える方法(3)が用いられている。しか
し、方法(1)、(2)では原料をあらかじめエステル
化せねばならず、コスト高の原因となっている。また、
方法(2)、(3)では反応中に低級脂肪族カルボン酸
が生じるため装置が腐食しやすく、また得られたポリマ
ーも末端COOH濃度が高いという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、色調
の優れた芳香族ポリエステル重合体を溶融重縮合反応の
みにより、工業的に極めて有利に製造し得る方法を提供
することにある。本発明の更に他の目的、および利点は
以下の説明から明らかになろう。
の優れた芳香族ポリエステル重合体を溶融重縮合反応の
みにより、工業的に極めて有利に製造し得る方法を提供
することにある。本発明の更に他の目的、および利点は
以下の説明から明らかになろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記式
(I)、(II)および(III )
(I)、(II)および(III )
【0008】
【化5】
【0009】[上記式(III )中のA1 ,A2 は各々置
換されてもよいフェニレン基である。Xは、
換されてもよいフェニレン基である。Xは、
【0010】
【化6】
【0011】(R1 およびR2 は、各々独立に水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
5あるいは6のシクロアルキル基または炭素数6〜12
のアリール基もしくはアラルキル基を示す。)または、
子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
5あるいは6のシクロアルキル基または炭素数6〜12
のアリール基もしくはアラルキル基を示す。)または、
【0012】
【化7】
【0013】で表わされる1,1―シクロアルキリデン
を示す(qは、4〜10の整数を示す。)]の各成分よ
り実質的に構成され、かつ成分(II)と(III )の含有
当量比が40/60〜80/20である芳香族ポリエス
テルの製造に際し、イソフタル酸またはイソフタル酸を
主たる酸成分とする芳香族ジカルボン酸(a)、ハイド
ロキノン(b)および必要に応じて置換されていてもよ
いフェノール類(c)を下記式(1)および(2)
を示す(qは、4〜10の整数を示す。)]の各成分よ
り実質的に構成され、かつ成分(II)と(III )の含有
当量比が40/60〜80/20である芳香族ポリエス
テルの製造に際し、イソフタル酸またはイソフタル酸を
主たる酸成分とする芳香族ジカルボン酸(a)、ハイド
ロキノン(b)および必要に応じて置換されていてもよ
いフェノール類(c)を下記式(1)および(2)
【0014】
【数3】 0.4≦B/A≦0.83 …(1) C/A≦30 …(2) [式中Aは、芳香族ジカルボン酸(a)、Bはハイドロ
キノン(b)、Cはフェノール類(c)の各モル数であ
る。]を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加
熱溶融反応せしめ、エステル化反応率が50%以上のエ
ステル化物を生成させた後、未反応COOH基に対し
0.7〜1.0モル当量のジアリールカーボネートと下
記式(IV)
キノン(b)、Cはフェノール類(c)の各モル数であ
る。]を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加
熱溶融反応せしめ、エステル化反応率が50%以上のエ
ステル化物を生成させた後、未反応COOH基に対し
0.7〜1.0モル当量のジアリールカーボネートと下
記式(IV)
【0015】
【化8】 HO―A1 ―X―A2 ―OH …(IV) [A1 ,A2 ,Xは上記式(III )に同じ。]で示され
るジヒドロキシ化合物(d)とを下記式(3)
るジヒドロキシ化合物(d)とを下記式(3)
【0016】
【数4】 0.95≦(B+D)/A≦1.2 …(3) [式中、A、Bは上記式(1)と同じである。また、D
はジヒドロキシ化合物(d)のモル数である。]を満足
する割合で加え、さらに加熱溶融反応せしめることを特
徴とする、0.3以上の固有粘度(フェノール/1,
1,2,2―テトラクロロエタン混合溶媒(重量比60
/40)中、35℃)を有する非晶性芳香族ポリエステ
ルの製造法である。
はジヒドロキシ化合物(d)のモル数である。]を満足
する割合で加え、さらに加熱溶融反応せしめることを特
徴とする、0.3以上の固有粘度(フェノール/1,
1,2,2―テトラクロロエタン混合溶媒(重量比60
/40)中、35℃)を有する非晶性芳香族ポリエステ
ルの製造法である。
【0017】成分(II)と(III )の含有当量比は、モ
ル比で40/60〜80/20とする。成分(II)のモ
ル分率が40%より小さいと、得られるポリマーの耐溶
剤性が低下してしまう。また、80%より大きいと、得
られるポリマーが結晶性となる傾向となり、透明性が不
十分となる。
ル比で40/60〜80/20とする。成分(II)のモ
ル分率が40%より小さいと、得られるポリマーの耐溶
剤性が低下してしまう。また、80%より大きいと、得
られるポリマーが結晶性となる傾向となり、透明性が不
十分となる。
【0018】本発明方法において用いられる芳香族ジカ
ルボン酸(a)は、イソフタル酸またはイソフタル酸を
主たる酸成分としてなる芳香族ジカルボン酸である。イ
ソフタル酸と共に従たる酸成分として用いられる他の芳
香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、ナフ
タレン―2,6―ジカルボン酸、ナフタレン―2,7―
ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエ
ーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸
などを好ましいものとして挙げることができる。
ルボン酸(a)は、イソフタル酸またはイソフタル酸を
主たる酸成分としてなる芳香族ジカルボン酸である。イ
ソフタル酸と共に従たる酸成分として用いられる他の芳
香族ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、ナフ
タレン―2,6―ジカルボン酸、ナフタレン―2,7―
ジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエ
ーテルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸
などを好ましいものとして挙げることができる。
【0019】かかる従たる酸成分は、全芳香族ジカルボ
ン酸の20モル%以下、好ましくは10モル%以下を占
めることができる。
ン酸の20モル%以下、好ましくは10モル%以下を占
めることができる。
【0020】本発明において、上記化合物(a),
(b)および(c)は、下記2つの関係式
(b)および(c)は、下記2つの関係式
【0021】
【数5】 0.4≦B/A≦0.83 …(1) C/A≦30 …(2) [式中Aは、芳香族ジカルボン酸(a)、Bはハイドロ
キノン(b)、Cはフェノール類(c)の各モル数であ
る。]が同時に成立するようなモル割合で使用される。
上記式(1)は最終的に得られるポリマー中の成分(I
I)と(III )の含有当量比が40/60〜80/20
を満足するために必要である。
キノン(b)、Cはフェノール類(c)の各モル数であ
る。]が同時に成立するようなモル割合で使用される。
上記式(1)は最終的に得られるポリマー中の成分(I
I)と(III )の含有当量比が40/60〜80/20
を満足するために必要である。
【0022】フェノール類(c)としては、例えばフェ
ノール、m―クレゾール、p―クレゾール、p―ブチル
フェノール、p―アミノフェノール、o―フェニルフェ
ノールなどを好ましいものとして挙げることができる。
これらの内、フェノール、クレゾール、o―フェニルフ
ェノールがより好ましく、特にフェノールが好ましい。
ノール、m―クレゾール、p―クレゾール、p―ブチル
フェノール、p―アミノフェノール、o―フェニルフェ
ノールなどを好ましいものとして挙げることができる。
これらの内、フェノール、クレゾール、o―フェニルフ
ェノールがより好ましく、特にフェノールが好ましい。
【0023】これらフェノール類(c)の主たる役割
は、生成する全芳香族ポリエステル重合体の構成成分と
なることではなく、反応の初期に反応媒体として作用す
ることである。
は、生成する全芳香族ポリエステル重合体の構成成分と
なることではなく、反応の初期に反応媒体として作用す
ることである。
【0024】従って、かかるフェノール類は必ずしも使
用する必要はないが、フェノール類を使用した方が反応
が速く、また反応物が分解し難く、着色も少いので使用
する方が好ましい。フェノール類(c)の好ましい使用
量は、上記化合物(a)に対するモル比(C/A)が3
0以下となる量である。成分(a)に対する成分(c)
の使用割合のモル比(C/A)は、特に1〜6が好まし
い。
用する必要はないが、フェノール類を使用した方が反応
が速く、また反応物が分解し難く、着色も少いので使用
する方が好ましい。フェノール類(c)の好ましい使用
量は、上記化合物(a)に対するモル比(C/A)が3
0以下となる量である。成分(a)に対する成分(c)
の使用割合のモル比(C/A)は、特に1〜6が好まし
い。
【0025】本発明方法では、上記化合物(a),
(b)および必要に応じて(c)を触媒存在下加熱溶融
反応せしめる。ここで用いる触媒としては特に制限がな
く、ポリエステルの製造時に用いられる従来公知のもの
が使用できるが、例えば、ナトリウム、カリウム、錫、
アンチモン、ストロンチウム、亜鉛、コバルト、ニッケ
ル、チタン、ゲルマニウム等といった金属の担体、酸化
物、水酸化物、ハロゲン化物、無機および有機塩酸類、
錯塩等が挙げられる。特にアンチモン化合物、錫化合
物、チタン化合物が好ましい。また該触媒の使用量は特
に制限はないが、上記成分(a)に対して0.0001
〜0.1モル%程度の寮とすることが好ましい。
(b)および必要に応じて(c)を触媒存在下加熱溶融
反応せしめる。ここで用いる触媒としては特に制限がな
く、ポリエステルの製造時に用いられる従来公知のもの
が使用できるが、例えば、ナトリウム、カリウム、錫、
アンチモン、ストロンチウム、亜鉛、コバルト、ニッケ
ル、チタン、ゲルマニウム等といった金属の担体、酸化
物、水酸化物、ハロゲン化物、無機および有機塩酸類、
錯塩等が挙げられる。特にアンチモン化合物、錫化合
物、チタン化合物が好ましい。また該触媒の使用量は特
に制限はないが、上記成分(a)に対して0.0001
〜0.1モル%程度の寮とすることが好ましい。
【0026】本発明では、エステル化反応率が50%以
上のエステル化物を生成させた後、未反応のカルボン酸
残基に対して0.7〜1モル当量のジアリールカーボネ
ートおよびジヒドロキシ化合物(d)を加えることが重
要な特徴である。
上のエステル化物を生成させた後、未反応のカルボン酸
残基に対して0.7〜1モル当量のジアリールカーボネ
ートおよびジヒドロキシ化合物(d)を加えることが重
要な特徴である。
【0027】ジアリールカーボネートとしては、例えば
ジフェニルカーボネート、ジ―p―トリルカーボネー
ト、ジナフチルカーボネート、ジ―p―クロロフェニル
カーボネート、フェニル―p―トリルカーボネート等が
挙げられるが、これらのうちジフェニルカーボネートが
特に好ましい。ジアリールカーボネートは単独で使用し
てもよく、2種以上を併用してもよい。
ジフェニルカーボネート、ジ―p―トリルカーボネー
ト、ジナフチルカーボネート、ジ―p―クロロフェニル
カーボネート、フェニル―p―トリルカーボネート等が
挙げられるが、これらのうちジフェニルカーボネートが
特に好ましい。ジアリールカーボネートは単独で使用し
てもよく、2種以上を併用してもよい。
【0028】また、エステル化反応率が50%以上のエ
ステル化物を生成させた後添加されるジヒドロキシ化合
物(d)は、下記式(IV)
ステル化物を生成させた後添加されるジヒドロキシ化合
物(d)は、下記式(IV)
【0029】
【化9】 HO―A1 ―X―A2 ―OH …(IV) [A1 ,A2 ,Xは上記式(III )に同じ。]で示さ
れ、式中のA1 ,A2 は各々置換されてもよいフェニレ
ン基である。Xは、
れ、式中のA1 ,A2 は各々置換されてもよいフェニレ
ン基である。Xは、
【0030】
【化10】
【0031】(R1 およびR2 は、各々独立に水素原
子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
5もしくは6のシクロアルキル基または炭素数6〜12
のアリール基もしくはアラルキル基を示す。)または、
子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数
5もしくは6のシクロアルキル基または炭素数6〜12
のアリール基もしくはアラルキル基を示す。)または、
【0032】
【化11】
【0033】(qは、4〜10の整数を示す。)で表わ
される1,1―シクロアルキリデン基を示す。
される1,1―シクロアルキリデン基を示す。
【0034】ジヒドロキシ化合物としては、2,2―ビ
ス(4―ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1―ビス
(4―ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2―
ビス(3,5―ジメチル―4―ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、2―(4―ヒドロキシフェニル)―2―(3,
5―ジクロロ―4―ヒドロキシフェニル)プロパン等が
例示される。
ス(4―ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1―ビス
(4―ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2―
ビス(3,5―ジメチル―4―ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、2―(4―ヒドロキシフェニル)―2―(3,
5―ジクロロ―4―ヒドロキシフェニル)プロパン等が
例示される。
【0035】ジヒドロキシ化合物(d)を、エステル化
反応率が50%以上のエステル化物を生成させる前に添
加すると、重合中に分解しやすく、ポリマーの分枝が生
じたり、ポリマーの着色が激しくなり、好ましくない。
反応率が50%以上のエステル化物を生成させる前に添
加すると、重合中に分解しやすく、ポリマーの分枝が生
じたり、ポリマーの着色が激しくなり、好ましくない。
【0036】本発明において、ジヒドロキシ化合物
(D)は、下記式(3)
(D)は、下記式(3)
【0037】
【数6】 0.95≦(B+D)/A≦1.2 …(3) [式中、A、Bは上記式(1)と同じである。また、D
はジヒドロキシ化合物(d)のモル数である。]を満足
するモル割合で使用される。
はジヒドロキシ化合物(d)のモル数である。]を満足
するモル割合で使用される。
【0038】上方の式(3)は、芳香族ジカルボン酸
(a)とジヒドロキシ化合物[即ち、ハイドロキノン
(b)および上記式(IV)で示される化合物(d)]が
重合体区割りを形成するために、適当なバランスを維持
して使用されるべきであることを示している。即ち、上
方の式(3)が満足されない場合には、ポリマーの重合
度が上がり難く、また重合の際に着色などを起こしやす
くなる。
(a)とジヒドロキシ化合物[即ち、ハイドロキノン
(b)および上記式(IV)で示される化合物(d)]が
重合体区割りを形成するために、適当なバランスを維持
して使用されるべきであることを示している。即ち、上
方の式(3)が満足されない場合には、ポリマーの重合
度が上がり難く、また重合の際に着色などを起こしやす
くなる。
【0039】本発明においては、加熱溶融の間にエステ
ル化反応と、エステル交換反応とが進行し、芳香族ポリ
エステル重合体を生成させることができる。以下、加熱
溶融反応を、ジアリールカーボネートとジヒドロキシ化
合物(d)を添加する前の初期反応と、添加後の重合反
応に分けて説明する。
ル化反応と、エステル交換反応とが進行し、芳香族ポリ
エステル重合体を生成させることができる。以下、加熱
溶融反応を、ジアリールカーボネートとジヒドロキシ化
合物(d)を添加する前の初期反応と、添加後の重合反
応に分けて説明する。
【0040】初期反応は、芳香族ジカルボン酸(a)の
カルボキシル基の少なくとも50%がヒドロキシ成分
[即ち、ハイドロキノン(b)、および場合によっては
更にフェノール類(c)]と反応してエステル化させる
段階である。この段階では反応によって水が生成するの
で、これを反応系外に留去する。この段階ではヒドロキ
シ成分が反応系外に留去しないようにする必要がある。
カルボキシル基の少なくとも50%がヒドロキシ成分
[即ち、ハイドロキノン(b)、および場合によっては
更にフェノール類(c)]と反応してエステル化させる
段階である。この段階では反応によって水が生成するの
で、これを反応系外に留去する。この段階ではヒドロキ
シ成分が反応系外に留去しないようにする必要がある。
【0041】初期反応の反応温度は、触媒によっても異
なるが、150℃以上とするのが好ましい。より好まし
くは180℃以上であり、特に好ましくは200℃以上
である。また、反応温度は、反応の進行と共に昇温する
のが好ましい。この場合、好ましい上限は330℃であ
り、より好ましくは300℃程度である。
なるが、150℃以上とするのが好ましい。より好まし
くは180℃以上であり、特に好ましくは200℃以上
である。また、反応温度は、反応の進行と共に昇温する
のが好ましい。この場合、好ましい上限は330℃であ
り、より好ましくは300℃程度である。
【0042】初期反応は通常、常圧〜加圧下で行うこと
ができる。ハイドロキノン(b)、フェノール類(c)
の沸点に比べて反応温度を高くする場合には、加圧条件
下で反応することが好ましい。また、反応系は窒素、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。
ができる。ハイドロキノン(b)、フェノール類(c)
の沸点に比べて反応温度を高くする場合には、加圧条件
下で反応することが好ましい。また、反応系は窒素、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。
【0043】反応時間は、上記エステル化反応が十分に
進行するに足る時間であればよく、また、この時間は反
応条件、反応スケール等によっても異なる。好ましくは
30分〜20時間、より好ましくは1〜10時間程度で
ある。
進行するに足る時間であればよく、また、この時間は反
応条件、反応スケール等によっても異なる。好ましくは
30分〜20時間、より好ましくは1〜10時間程度で
ある。
【0044】上記反応に際しては、エステル化により発
生する水を反応系外に除去せしめることが好ましい。エ
ステル化反応は平衡反応であり、生成する水を系外に除
去するにしたがって反応が進行し、生成物の収率、純度
が向上する。生成した水は、フェノール類(c)との沸
点差により反応系外に除去することもできるが、水と共
沸混合物を形成する有機溶媒を用いて共沸により反応系
外に除去することもできる。該有機溶媒としては、それ
自身反応条件で分解することなく、反応系で実質的に安
定で、水と共沸するものであればよい。具体的には、ト
ルエン、キシレン、エチレンベンゼン等の芳香族炭化水
素が好ましく使用できる。初期反応におけるエステル化
反応の反応率は、50%以上とする必要がある。このエ
ステル化反応率は反応により生成する水の量により知る
ことができるが、より正確に求めるためには、反応生成
物の一部を取り出し、未反応COOH価を測定すること
により知ることができる。初期反応におけるエステル仮
津は、好ましくは60〜95%、より好ましくは70〜
95%である。
生する水を反応系外に除去せしめることが好ましい。エ
ステル化反応は平衡反応であり、生成する水を系外に除
去するにしたがって反応が進行し、生成物の収率、純度
が向上する。生成した水は、フェノール類(c)との沸
点差により反応系外に除去することもできるが、水と共
沸混合物を形成する有機溶媒を用いて共沸により反応系
外に除去することもできる。該有機溶媒としては、それ
自身反応条件で分解することなく、反応系で実質的に安
定で、水と共沸するものであればよい。具体的には、ト
ルエン、キシレン、エチレンベンゼン等の芳香族炭化水
素が好ましく使用できる。初期反応におけるエステル化
反応の反応率は、50%以上とする必要がある。このエ
ステル化反応率は反応により生成する水の量により知る
ことができるが、より正確に求めるためには、反応生成
物の一部を取り出し、未反応COOH価を測定すること
により知ることができる。初期反応におけるエステル仮
津は、好ましくは60〜95%、より好ましくは70〜
95%である。
【0045】以上のような初期反応の後、生成した水の
量、あるいは未反応COOH価を元にジアリールカーボ
ネートの添加量を決定する。正確さの点では、未反応C
OOH価から求めるのが好ましい。
量、あるいは未反応COOH価を元にジアリールカーボ
ネートの添加量を決定する。正確さの点では、未反応C
OOH価から求めるのが好ましい。
【0046】ジアリールカーボネートの添加量は未反応
COOHに対して0.7〜1.0モル当量とする。更に
好ましくは0.75〜0.95モル当量である。0.7
モル当量以下ではジアリールカーボネートを添加した効
果が小さく、1.0モル当量以上ではポリマー中にカー
ボネート結合が多く残存しやすく、着色や重合中の固化
を招きやすく好ましくない。このジアリールカーボネー
トは次の重合反応において消費され、未反応のエステル
化率を補い、重合反応を円滑に進行させ、良好なポリマ
ーを得るのに大きく寄与する。
COOHに対して0.7〜1.0モル当量とする。更に
好ましくは0.75〜0.95モル当量である。0.7
モル当量以下ではジアリールカーボネートを添加した効
果が小さく、1.0モル当量以上ではポリマー中にカー
ボネート結合が多く残存しやすく、着色や重合中の固化
を招きやすく好ましくない。このジアリールカーボネー
トは次の重合反応において消費され、未反応のエステル
化率を補い、重合反応を円滑に進行させ、良好なポリマ
ーを得るのに大きく寄与する。
【0047】ジアリールカーボネートとジヒドロキシ化
合物(d)の添加方法としては、初期反応後なら特に制
限はなく、降温した後仕込んでも良いし、初期反応温度
のままジアリールカーボネートを反応系に加えても良い
が、空気などが混入しない条件で行うことが好ましい。
合物(d)の添加方法としては、初期反応後なら特に制
限はなく、降温した後仕込んでも良いし、初期反応温度
のままジアリールカーボネートを反応系に加えても良い
が、空気などが混入しない条件で行うことが好ましい。
【0048】次の重合反応は、更にエステル化が進と同
時に、それまでに生成したエステルとヒドロキシ成分お
よびジアリールカーボネートとの反応が進み重合が進行
する段階である。この段階では、二酸化炭素、水、フェ
ノール類が生成する。水、フェノール類は反応系外へ留
出するようにする。この段階で、ジアリールカーボネー
トは、未反応COOHと反応し、二酸化炭素、水、フェ
ノール類を生成してエステル化率の向上に役立ってい
る。またこの反応で、高融点の昇華物は抑制され、更に
重合反応もより円滑に進行する。
時に、それまでに生成したエステルとヒドロキシ成分お
よびジアリールカーボネートとの反応が進み重合が進行
する段階である。この段階では、二酸化炭素、水、フェ
ノール類が生成する。水、フェノール類は反応系外へ留
出するようにする。この段階で、ジアリールカーボネー
トは、未反応COOHと反応し、二酸化炭素、水、フェ
ノール類を生成してエステル化率の向上に役立ってい
る。またこの反応で、高融点の昇華物は抑制され、更に
重合反応もより円滑に進行する。
【0049】重合反応における反応温度は、初期反応温
度〜380℃で好ましく実施される。本発明方法におい
ては、該重合反応はポリエステルの溶融下で実施するこ
とが必要である。重合が進行するにしたがって反応物の
粘度は上昇していくので、徐々に昇温しながら行うのが
好ましく、例えば、ポリマーの固有粘度が0.5程度ま
ででは、好ましくは230〜320℃程度の温度で実施
される。それ以上の固有粘度の場合、好ましくは320
〜380℃、より好ましくは320〜350℃の温度で
溶融重合される。この際、フェノール類(c)は回収さ
れ再利用される。
度〜380℃で好ましく実施される。本発明方法におい
ては、該重合反応はポリエステルの溶融下で実施するこ
とが必要である。重合が進行するにしたがって反応物の
粘度は上昇していくので、徐々に昇温しながら行うのが
好ましく、例えば、ポリマーの固有粘度が0.5程度ま
ででは、好ましくは230〜320℃程度の温度で実施
される。それ以上の固有粘度の場合、好ましくは320
〜380℃、より好ましくは320〜350℃の温度で
溶融重合される。この際、フェノール類(c)は回収さ
れ再利用される。
【0050】本発明方法により得られる芳香族ポリエス
テルは、高重合度化する場合、エクストルーダー型の反
応器等で実施することも可能である。
テルは、高重合度化する場合、エクストルーダー型の反
応器等で実施することも可能である。
【0051】重合反応は、減圧下または不活性ガスを流
し、反応の結果生じる水およびフェノール類、並びに必
要に応じて過剰に用いたジヒドロキシ芳香族化合物を、
強制的に反応系外に除去しつつ行うのが有利である。
し、反応の結果生じる水およびフェノール類、並びに必
要に応じて過剰に用いたジヒドロキシ芳香族化合物を、
強制的に反応系外に除去しつつ行うのが有利である。
【0052】本発明により得られるポリエステルは、フ
ェノール/1,1,2,2―テトラクロロエタン混合溶
媒(重量比60/40)中、35℃にて測定した固有粘
度が0.3以上となることが必要である。固有粘度が
0.3より低いと得られるポリマーの耐熱性、靭性が不
十分であり、好ましくない。固有粘度は0.4〜2.0
が好ましく、0.5〜1.5が特に好ましい。
ェノール/1,1,2,2―テトラクロロエタン混合溶
媒(重量比60/40)中、35℃にて測定した固有粘
度が0.3以上となることが必要である。固有粘度が
0.3より低いと得られるポリマーの耐熱性、靭性が不
十分であり、好ましくない。固有粘度は0.4〜2.0
が好ましく、0.5〜1.5が特に好ましい。
【0053】本発明により得られる芳香族ポリエステル
は、非晶性ポリマーであり、これを例えば射出成型等の
溶融成形法により透明な成形品を得ることができる。ま
た本発明により得られるポリマーが非晶性であること
は、例えばDSCによりその融点が得られないことなど
から確認することができる。
は、非晶性ポリマーであり、これを例えば射出成型等の
溶融成形法により透明な成形品を得ることができる。ま
た本発明により得られるポリマーが非晶性であること
は、例えばDSCによりその融点が得られないことなど
から確認することができる。
【0054】本発明により得られる芳香族ポリエステル
はその製造時、必要に応じて酸化安定剤、着色防止剤な
どの各種安定剤、着色剤、顔料、滑剤などの各種添加剤
を添加しても差し支えない。
はその製造時、必要に応じて酸化安定剤、着色防止剤な
どの各種安定剤、着色剤、顔料、滑剤などの各種添加剤
を添加しても差し支えない。
【0055】
【発明の効果】以上のように、本発明の芳香族ポリエス
テルの製造法によれば、安価な原料を用い、かつ溶融重
合のみにより、高価な原料を用いた場合と同様に優れた
透明性、色調を有する芳香族ポリエステルを製造するこ
とが可能である。このため、本発明の製造法によって製
造された芳香族ポリエステルを樹脂原料として用いた場
合には、透明性および良好な色調により成形品に対して
種々の着色も可能となる。また、ジアリールカーボネー
トを途中で添加することなく直接ジカルボン酸とジオー
ルから芳香族ポリエステルを製造する場合には、高融点
昇華物がポリマー50kg当り2、3kg程度生じ、ポ
リマーの着色も大きいが、本発明の製造方法によればこ
の高融点昇華物は僅かであり、重合反応に対する効果も
大きく、ポリマーの着色も少い。さらにジアリールカー
ボネートの添加量をコントロールすることで、ポリエス
テルにおいてしばしば問題となる未反応COOH基を大
きく減少させることが可能なので、耐加水分解性などを
向上させることが可能である。以上のことから本発明の
工業的な意味は極めて大きい。
テルの製造法によれば、安価な原料を用い、かつ溶融重
合のみにより、高価な原料を用いた場合と同様に優れた
透明性、色調を有する芳香族ポリエステルを製造するこ
とが可能である。このため、本発明の製造法によって製
造された芳香族ポリエステルを樹脂原料として用いた場
合には、透明性および良好な色調により成形品に対して
種々の着色も可能となる。また、ジアリールカーボネー
トを途中で添加することなく直接ジカルボン酸とジオー
ルから芳香族ポリエステルを製造する場合には、高融点
昇華物がポリマー50kg当り2、3kg程度生じ、ポ
リマーの着色も大きいが、本発明の製造方法によればこ
の高融点昇華物は僅かであり、重合反応に対する効果も
大きく、ポリマーの着色も少い。さらにジアリールカー
ボネートの添加量をコントロールすることで、ポリエス
テルにおいてしばしば問題となる未反応COOH基を大
きく減少させることが可能なので、耐加水分解性などを
向上させることが可能である。以上のことから本発明の
工業的な意味は極めて大きい。
【0056】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳述するが、実
施例中「部」は「重量部」を意味する。固有粘度は、フ
ェノール/1,1,2,2―テトラクロロエタン混合溶
媒(重量比60/40)中、濃度1.2g/dl、温度
35℃にて測定した。ポリマーの熱特性はDSCを用
い、10℃/分の昇温速度にて測定した。
施例中「部」は「重量部」を意味する。固有粘度は、フ
ェノール/1,1,2,2―テトラクロロエタン混合溶
媒(重量比60/40)中、濃度1.2g/dl、温度
35℃にて測定した。ポリマーの熱特性はDSCを用
い、10℃/分の昇温速度にて測定した。
【0057】
【実施例1】イソフタル酸166部、ハイドロキノン8
0.4部、フェノール188部、三酸化アンチモン0.
09部を、攪拌装置、留出系を備えた反応器に仕込み、
系を窒素置換した後、窒素加圧下280℃に加熱した。
圧力を8kg/cm2 から2kg/cm2 に徐々に下げ
つつ、かつ反応によって生成する水を系外に留去しなが
ら10時間反応させた。この間に26部の水が生成した
(エステル化反応率72%)。その後未反応のフェノー
ルを系外へ追い出した。この反応混合物を冷却後、末端
COOH基を測定したところ、1587(当量/t)
(エステル化反応率計算値75%)であった。次いで、
反応系を常圧に戻し、ジフェニルカーボネート85.7
部、2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニル)プロパン
70.8部を加え、窒素気流中、揮発成分を系外に留去
させつつ、150分間反応させた。この間に反応温度は
250℃から300℃まで昇温した。次に系内を徐々に
減圧とし、30分間かけて40mmHgとした。反応温
度を340℃とした後、1時間後に約0.5mmHgの
高真空下として、更に1時間反応させてポリマーを得
た。この時生じた高融点昇華物は2.2部であった。得
られたポリマーは、淡黄色透明であった。得られたポリ
マーの固有粘度は0.65、ガラス転移温度は176℃
であった。DSCから融点は観測されなかった。
0.4部、フェノール188部、三酸化アンチモン0.
09部を、攪拌装置、留出系を備えた反応器に仕込み、
系を窒素置換した後、窒素加圧下280℃に加熱した。
圧力を8kg/cm2 から2kg/cm2 に徐々に下げ
つつ、かつ反応によって生成する水を系外に留去しなが
ら10時間反応させた。この間に26部の水が生成した
(エステル化反応率72%)。その後未反応のフェノー
ルを系外へ追い出した。この反応混合物を冷却後、末端
COOH基を測定したところ、1587(当量/t)
(エステル化反応率計算値75%)であった。次いで、
反応系を常圧に戻し、ジフェニルカーボネート85.7
部、2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニル)プロパン
70.8部を加え、窒素気流中、揮発成分を系外に留去
させつつ、150分間反応させた。この間に反応温度は
250℃から300℃まで昇温した。次に系内を徐々に
減圧とし、30分間かけて40mmHgとした。反応温
度を340℃とした後、1時間後に約0.5mmHgの
高真空下として、更に1時間反応させてポリマーを得
た。この時生じた高融点昇華物は2.2部であった。得
られたポリマーは、淡黄色透明であった。得られたポリ
マーの固有粘度は0.65、ガラス転移温度は176℃
であった。DSCから融点は観測されなかった。
【0058】
【比較例1】初期反応後にジフェニルカーボネートを加
えなかったこと以外は、実施例1と同様に反応を行っ
た。この時、高融点昇華物は、12.6部生じた。得ら
れたポリマーは、茶褐色であった。得られたポリマーの
固有粘度は0.45、ガラス転移温度は172℃であっ
た。DSCから融点は観測されなかった。
えなかったこと以外は、実施例1と同様に反応を行っ
た。この時、高融点昇華物は、12.6部生じた。得ら
れたポリマーは、茶褐色であった。得られたポリマーの
固有粘度は0.45、ガラス転移温度は172℃であっ
た。DSCから融点は観測されなかった。
【0059】
【実施例2】2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニル)
プロパン70.8部の代わりに、1,1―ビス(4―ヒ
ドロキシフェニル)シクロヘキサン80.5部を加えた
以外は、実施例1と同様に反応を行った。この時、高融
点昇華物は1.9部であった。得られたポリマーは、淡
黄色透明であった。得られたポリマーの固有粘度は0.
65、ガラス転移温度は184℃であった。DSCから
融点は観測されなかった。
プロパン70.8部の代わりに、1,1―ビス(4―ヒ
ドロキシフェニル)シクロヘキサン80.5部を加えた
以外は、実施例1と同様に反応を行った。この時、高融
点昇華物は1.9部であった。得られたポリマーは、淡
黄色透明であった。得られたポリマーの固有粘度は0.
65、ガラス転移温度は184℃であった。DSCから
融点は観測されなかった。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記式(I)、(II)および(III )の
各成分より実質的に構成され、かつ成分(II)と(III
)の含有当量比が40/60〜80/20である芳香
族ポリエステルの製造に際し、 【化1】 [上記式(III )中のA1 ,A2 は各々置換されてもよ
いフェニレン基である。Xは、 【化2】 (R1 およびR2 は、各々独立に水素原子、ハロゲン原
子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数5あるいは6の
シクロアルキル基または炭素数6〜12のアリール基も
しくはアラルキル基を示す。)または、 【化3】 (qは、4〜10の整数を示す。)で表わされる1,1
―シクロアルキリデンを示す。] イソフタル酸またはイソフタル酸を主たる酸成分とする
芳香族ジカルボン酸(a)、ハイドロキノン(b)およ
び必要に応じて置換されていてもよいフェノール類
(c)を下記式(1)および(2) 【数1】 0.4≦B/A≦0.83 …(1) C/A≦30 …(2) [式中Aは、芳香族ジカルボン酸(a)、Bはハイドロ
キノン(b)、Cはフェノール類(c)の各モル数であ
る。]を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加
熱溶融反応せしめ、エステル化反応率が50%以上のエ
ステル化物を生成させた後、未反応COOH基に対し
0.7〜1.0モル当量のジアリールカーボネートと下
記式(IV) 【化4】 HO―A1 ―X―A2 ―OH …(IV) [A1 ,A2 ,Xは上記式(III )に同じ。]で示され
るジヒドロキシ化合物(d)とを下記式(3) 【数2】 0.95≦(B+D)/A≦1.2 …(3) [式中、A、Bは上記式(1)と同じである。また、D
はジヒドロキシ化合物(d)のモル数である。]を満足
する割合で加え、さらに加熱溶融反応せしめることを特
徴とする、0.3以上の固有粘度(フェノール/1,
1,2,2―テトラクロロエタン混合溶媒(重量比60
/40)中、35℃)を有する非晶性芳香族ポリエステ
ルの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10107993A JPH06306152A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 芳香族ポリエステルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10107993A JPH06306152A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 芳香族ポリエステルの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06306152A true JPH06306152A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14291101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10107993A Pending JPH06306152A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 芳香族ポリエステルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06306152A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018020981A1 (ja) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jsr株式会社 | 重合体、組成物、成形体、硬化物及び積層体 |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP10107993A patent/JPH06306152A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018020981A1 (ja) | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Jsr株式会社 | 重合体、組成物、成形体、硬化物及び積層体 |
| KR20190035702A (ko) | 2016-07-28 | 2019-04-03 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 중합체, 조성물, 성형체, 경화물 및 적층체 |
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