JPH069766A - 液晶組成物及びその製造法 - Google Patents

液晶組成物及びその製造法

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JPH069766A
JPH069766A JP5022251A JP2225193A JPH069766A JP H069766 A JPH069766 A JP H069766A JP 5022251 A JP5022251 A JP 5022251A JP 2225193 A JP2225193 A JP 2225193A JP H069766 A JPH069766 A JP H069766A
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JP
Japan
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copolyester
acid
liquid crystal
temperature
acetoxy
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Application number
JP5022251A
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English (en)
Inventor
Timothy M Sivavec
ティモシー・マーク・シバベック
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/065Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids the hydroxy and carboxylic ester groups being bound to aromatic rings

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸を使
用して高い分子量、液晶性、すぐれた物理的及び機械的
性質及び約320℃以下の溶融温度をもつ液晶性芳香族
ポリエステルの製造。 【構成】 4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸及び
4−アセトキシ安息香酸の溶融縮合によって4−ヒドロ
キシ−3−フェニル安息香酸単位と4−ヒドロキシ安息
香酸単位との縮合体である液晶共ポリエステルが提供さ
れる。該共ポリエステルをガラス繊維のような充填剤と
配合することによりすぐれた機械的及び熱的性質をもつ
サーモトロピック液晶組成物を製造し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は4−アセトキシ−3−フ
ェニル安息香酸及び4−アセトキシ安息香酸の溶融縮合
によって得られる液晶性を示す芳香族ポリエステル及び
かゝる液晶物質の製造法に関する。特に本発明は4−ヒ
ドロキシ−3−フェニル安息香酸単位及び4−ヒドロキ
シ安息香酸単位の縮合体の製造法、すなわち4−アセト
キシ−3−フェニル安息香酸及び4−アセトキシ安息香
酸の縮合を攪拌下にかつ副生酢酸を得られる縮合混合物
からストリッピングにより除去しつつ行ない、ついで得
られる残渣を真空ストリッピング処理する工程を含んで
なるかゝる縮合体の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明がなされる以前から、サーモトロ
ピック液晶重合体、特に完全に芳香族型のポリエステル
は、これらの物質から並みはずれた物理的性質をもつ熱
安定性かつ高強度の繊維及び成形用樹脂を製造し得ると
いう理由で、熱可塑性樹脂工業においてきわめて高い関
心がもたれている物質である。しかしながら、線状の
1,4−連結型芳香族ポリエステルは溶融温度が高過ぎ
て容易に加工し得ないという難点がある。たとえば、ポ
リ(4−オキシベンゾエート)は約450℃の溶融温度
(Tm)をもち、加工中に熱分解を起し得る。ポリ(3
−フェニル−4−オキシベンゾエート)は完全に芳香族
型のポリエステルを形成し、しかもこの場合にはその芳
香族環上の置換基がその溶融温度を約367−369℃
の範囲まで顕著に低下させかつなお液晶状態に保持する
という作用を果す。しかしながら、350℃を超える溶
融温度はエンジニアリング熱可塑性樹脂の大規模加工用
の通常の温度よりも高くかつクロルナフタリンのような
物質中で溶液重合させる必要がある。
【0003】4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸を
使用して高い分子量、液晶性、すぐれた物理的及び機械
的性質及び約320℃以下の溶融温度をもつ液晶性芳香
族ポリエステルを製造することは望ましいことである。
【0004】
【発明の概要】本発明は4−アセトキシ−3−フェニル
安息香酸及び4−アセトキシ安息香酸を約250℃ない
し約340℃の範囲の温度で溶剤の不存在下に共縮合さ
せることによって芳香族主鎖をもつ共ポリエステルを製
造し得るとの知見に基づくものである。さらに本発明
は、4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸と4−アセ
トキシ安息香酸とを70:30ないし90:10の範囲
のモル%比で共縮合させる場合には、これらの成分の個
々の単独ポリエステルのTmがポリ(3−フェニル−4
−オキシベンゾエート)については367℃−369
℃、ポリ(4−オキシベンゾエート)については450
℃程度と高いのに対して、330℃以下のTmをもつ共
ポリエステルを形成し得るとの知見に基づくものであ
る。この芳香族主鎖共ポリエステル構造全体を通じて良
好な結晶化度が保持され、しかもTmが顕著に低下する
ことは驚くべきことである。大規模での溶融重合は4C
Vヘリコーン(Helicone)中で230℃−32
0℃の範囲内の処理温度で、しかもより低い温度で酢酸
を連続的に留去しながら、ついで高い真空を適用して得
られる共ポリエステルの高い固有粘度を達成させるとい
う方法で行なうことができる。
【0005】したがって本発明によれば、つぎの工程: (1)4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸1モル当
り約0.1ないし約0.45モルの4−アセトキシ安息
香酸を含む混合物を約250℃ないし約340℃の範囲
の温度で攪拌しかつ生成する縮合物から副生酢酸を留去
し; (2)工程(1)における共ポリエステルの生成の際に
生ずる縮合水を約280℃ないし約340℃の温度で真
空ストリッピングにより除去する;工程を含んでなる約
230℃ないし約330℃の範囲の溶融温度をもつ液晶
共ポリエステルの製造法が提供される。
【0006】
【発明の詳細な開示】採用される重合の規模に応じて、
共ポリエステルは約230℃ないし約340℃の範囲の
処理温度で、酢酸の連続的留去及びそれに続く高い固有
粘度の共ポリエステルの取得のための高い真空の適用を
伴って、製造することができる。炭酸カリウム又は炭酸
ナトリウム又はマグネシウム金属のような触媒を添加し
て重合速度を改善し又は共ポリエステルの固有粘度又は
その他の物理的性質を改変することができる。攪拌、蒸
留及び高真空の組合せの使用は、特に強化ポリエステル
が望まれる場合に、ポリエステルの形成を促進するため
に好ましい。ガラス繊維のような充填剤をポリエステル
100重量部当り5ないし50重量部の割合で使用し得
る。
【0007】本発明はさらに第二の観点として、縮合さ
れた4−ヒドロキシ−3−フェニル安息香酸単位1モル
当り約0.1ないし約0.45モルの縮合された4−ヒ
ドロキシ安息香酸単位を含んでなる約230℃ないし3
30℃の範囲の溶融温度をもつ液晶共ポリエステルを提
供する。本発明に従う共ポリエステルはm−クレゾー
ル、クロル−2−フェニルフェノール及びペンタフルオ
ルフェノール中に可溶であることが認められた。該共ポ
リエステルの固有粘度はクロル−2−フェニルフェノー
ル中150℃で測定して約0.52ないし1.8dl/gの
範囲であり得る。
【0008】
【実施例の記載】本発明を当業者がよりよく実施し得る
ように以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施例
は本発明を例証するためのものであって、何等本発明を
限定するものではない。実施例中、特に示さない限りす
べての部は重量部である。実施例1 4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸70.5g(2
75.4ミリモル)及び4−アセトキシ安息香酸5.5
g(30.6ミリモル)、すなわち90:10モル比、
の混合物を230℃の温度で攪拌した。反応中、この混
合物を230℃で3時間攪拌しながら約0.5ないし1
0mmHgの圧力に相当する真空を維持した。この3時間の
間に酢酸15.1mlが留出した(理論値の86%)。つ
いで温度を2時間かかって310℃に高めた。0.5mm
Hgの真空を適用しそして310℃で1時間後に黄褐色の
重合体溶融物の窒素雰囲気下で回収した。
【0009】上記の方法を、たゞし80:20のモル比
の4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸及び4−アセ
トキシ安息香酸を使用しかつ共ポリエステルの製造のた
めの縮合条件を時間及び温度について種々変更して、反
復した。結果を次表に示す。表中、hは時間を表わす。
【0010】
【表1】
【0011】第1表における共ポリエステルは直交する
偏光板の間で顕微鏡により検査した場合に、240℃を
超える温度で複屈折性、異方性液晶相を示した。これら
の共ポリエステルはまたすぐれた熱酸化安定性を示し
た。実施例2 2個の水冷式冷却器、窒素導入口及び発生する酢酸の除
去用のディーン・スタークトラップを備えた4CVヘリ
コーンに4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸899
6g(3.50モル)及び4−アセトキシ安息香酸15
8g(0.875モル)、すなわち80:20モル比、
の混合物を添加した。この混合物を攪拌しつつ269℃
に加熱すると、この温度で酢酸が留出しはじめた。45
分後、酢酸の留出は停止しそして溶融物の温度は289
℃まで上昇した。溶融物の温度を298℃まで高め、こ
の温度で連続的攪拌下に3.25時間保持した。ついで
高い真空(10トル)を2時間適用しかつ温度を1時間
かけて314℃に上昇させそしてこの温度で1時間保持
した。溶融粘度はこの期間の間に顕著に増加することが
認められた。こゝで真空を排除した。このヘリコーンで
処理した物質のDSC測定は220℃のTm[Hfusion
(融解熱)4.3J/g]、170℃のTcryst及
び1.6dl/gの固有粘度を与えた。別のDSC測定、す
なわち“熱量”測定を行なって重合体の特性値を決定し
た。240℃を超える温度における重合体溶融物の加熱
段階での偏光顕微鏡による測定は異方性液晶状態に由来
する複屈折を示した。
【0012】上記した方法を4−アセトキシ−3−フェ
ニル安息香酸及び4−アセトキシ安息香酸から誘導され
る別の共ポリエステルについて反復してつぎの結果を得
た。
【0013】
【表2】
【0014】第2表に示した90/10、80/20及
び70/30比のヘリコーン方式で製造された組成物を
ついでWP28mm二軸スクリュー押出機中で30重量%
のPPG−3540 1/8インチ長のガラス繊維と配合
し、部材に成形しそして機械的性質について試験した。
またPPG−3540ガラス繊維の代りにザイダー(X
ydar)ガラス繊維を用いて同様の方法によって別の
配合物を製造した。試験結果を下表に示す。
【0015】
【表3】 第3表 30%のPPG−3540ガラス繊維(1/8インチ)を配合した 4−ヒドロキシ−3−フェニル安息香酸及び4−ヒドロキシ安息香 酸の液晶共ポリエステルの機械的性質 30% ザイダーガラス 試料 D E F 繊維 金型温度(°F) 200 200 230 280 バレル温度(°F) 625 625 625 690 引張強さ(kpsi) 15.6 16.1 15.8 19.2 %伸び 3.5 3.0 2.8 1.9 曲げモジュラス(kpsi) 2090 2130 2230 2010 曲げ強さ(kpsi) 23.1 28.2 27.8 24.1 アイゾット衝撃強さ 2.6 2.4 2.4 2.2 (ft-lb/in) 前述した実施例は本発明の方法及びそれによって得られ
る組成物の実施に採用し得るきわめて多数の変数のうち
の若干のもののみについて具体的に開示したものである
が、本発明はこれらの実施例の開示に先立つ説明中に示
されたごとき著しくより広範囲の共ポリエステル及びそ
れらの配合物及びかゝる物質の製造法を包含するもので
あることはいうまでもない。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 つぎの工程: (1)4−アセトキシ−3−フェニル安息香酸1モル当
    り約0.1ないし約0.45モルの4−アセトキシ安息
    香酸を含む混合物を約250℃ないし約340℃の範囲
    の温度で攪拌しかつ得られる縮合物から酢酸副生物を蒸
    留除去し;そして (2)工程(1)における共ポリエステルの形成の際に
    生ずる縮合水を約280℃ないし約340℃の温度で真
    空ストリッピングすることにより除去する;工程を含ん
    でなる約230℃ないし約330℃の範囲の溶融温度を
    もつ液晶共ポリエステルの製造法。
  2. 【請求項2】 生成芳香族共ポリエステルが本質的に4
    −ヒドロキシ−3−フェニル安息香酸単位90モル%と
    4−ヒドロキシ安息香酸単位約10モル%との縮合物か
    らなる請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 縮合された4−ヒドロキシ−3−フェニ
    ル安息香酸単位1モル当り約0.1ないし約0.45モ
    ルの縮合された4−ヒドロキシ安息香酸単位を含んでな
    る約230℃ないし約330℃の範囲の溶融温度をもつ
    液晶共ポリエステル。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の液晶共ポリエステル及び
    ガラス繊維の配合物。
JP5022251A 1992-02-14 1993-02-10 液晶組成物及びその製造法 Pending JPH069766A (ja)

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Effective date: 19950418