JPH0813876B2 - 液晶ポリエステル及びその製造方法 - Google Patents

液晶ポリエステル及びその製造方法

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JPH0813876B2
JPH0813876B2 JP1164119A JP16411989A JPH0813876B2 JP H0813876 B2 JPH0813876 B2 JP H0813876B2 JP 1164119 A JP1164119 A JP 1164119A JP 16411989 A JP16411989 A JP 16411989A JP H0813876 B2 JPH0813876 B2 JP H0813876B2
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    • 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
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
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    • C09K19/3804Polymers with mesogenic groups in the main chain
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、4,4′−ビス(p−カルボキシフェノキ
シ)ビフェニル又は4,4′−ビス(p−カルボキシフェ
ノキシ)ジフェニルエーテルを使用して得られる液晶ポ
リエステルに関する。ニトロ安息香酸アルキルの適宜ビ
フェノールとのニトロ置換によって得られるこれらのジ
カルボキシフェニルエーテルは、いくつかの液晶ポリエ
ステルの合成に使用し得る。
本発明に先立って、「ポリマー性液晶」、エイ・ブル
ムスタイン編、プレナム・プレス、ニュー・ヨーク(19
85)[“Polymeric Liquid Crystals",A.Blumstein,Ed.
Plenum Press,New York(1985)]及び米国特許第4,52
2,974号、同4,496,712号及び同4,374,228号各明細書等
の米国特許明細書に示されている様に、芳香族サーモト
ロピック液晶ポリマーが化学文献において可成り注目を
集めていた。例えば1,4−フェニレン及び4,4′−ビフェ
ニレン等の反復単位が高い引張強さ並びに耐熱及び耐薬
品性等の価値ある性質をポリエステルに与えることが、
一般的に知られている。しかし、これらの液晶ポリエス
テルの多くは、融点が375℃を超えるために限られた商
業的用途しか得ていない。メチレン単位、オキシメチレ
ン基及びシロキサン基等の様々な可とう性スペーサー
が、ポリマーの溶融温度を低下させるのにポリマー骨格
中に使用されてきた。
本発明は、式(1): を有する可とう性スペーサーを約175乃至290℃の範囲内
の温度で溶融状態で異方性を示すポリエステルを形成す
るためにポリエステル骨格中に組み入れることができる
という知見に基づいている。
発明の陳述 本発明によって、液晶ポリエステルの化学的に結合し
た()乃至(v)の単位の総モル数を基準として各単
位のモルパーセントにおいて、 (i)15乃至25モルパーセントの式(2): (式中Xは前述の意味を有する) のジカルボキシビスフェニルエーテル単位が (ii)15乃至25モルパーセントの式(3): のビスオキシフェニル単位、 (iii)20乃至70モルパーセントの式(4): のオキシフェニルカルボキシ単位、 (iv)25モルパーセントまでの式(5): のビスオキシフェニルエーテル単位及び (v)50モルパーセントまでの式(6): のビスオキシフェニル単位 と化学的に結合して 本質的になっており、かつ融点が175〜290℃であっ
て、異方溶融体を形成する能力を有する液晶ポリエステ
ル及びその製造方法が提供される。
式(1)のビスカルボキシフェニルエーテル化合物
は、ハースらの米国特許第3,873,593号明細書に示され
ている方法によって製造し得る。例えば、ジメチルスル
ホキシド中での二ナトリウム4,4′−ビスフェノキシド
又は二ナトリウム4,4′−オキシビスフェノキシドと2
当量のp−ニトロ安息香酸エチルとの反応によって、ビ
ス−(p−カルボエトキシフェノキシ)ビフェニル又は
ビス−(p−カルボエトキシフェノキシ)ビフェニルエ
ーテルを与え得る。還流メタノール中での水酸化カリウ
ムによる各ジエステルの加水分解と、こうして得られる
二カリウムジカルボキシレートの塩酸水溶液による酸性
化によって、各々の二酸を与え得る。
本発明の液晶ポリエステルを製造する好適な方法で
は、式(1)のジカルボキシフェニルエーテルを適当な
1,4−フェニレンエーテル、4,4′−ビフェニレンエーテ
ルもしくは4,4′−フェニレンオキシフェニレンエーテ
ルのアセテート種又はヒドロキシ安息香酸とエステル交
換させて重合する。重合は、ジフェニルエーテル中で行
ない得る。前記液晶ポリエステルは溶剤を用いずに溶融
状態で製造し得るが、ジフェニルエーテルの添加は混合
を促し、より不均質な組成物をもたらすことが分った。
前記反応は、酢酸の連続蒸留と、その後のジフェニルエ
ーテルの蒸留によって完了された。反応の最終段階は、
完全な揮発性物質の除去を確実とするために、760乃至
0.01torr等の高真空下、例えば180乃至400℃の高温で行
なわれた。
本発明の液晶ポリエステルが、塩化メチレン、クロロ
ホルム、トルエン、1,2−ジクロロベンゼン及びn−メ
チルピロリドンに不溶であることが分った。このポリエ
ステルは沸騰メタークレゾールにほんの僅かに可溶であ
ることが分った。
当該技術分野の熟達者が本発明をより良く実施できる
様に、以下の実施例を例証のために、そして限定のため
ではなしに示す。全ての部は重量部である。
実施例 4,4′−ビス(p−カルボキシフェノキシ)ビフェニ
ル2,86グラム(6.71ミリモル)、4−アセトキシ安息香
酸3.61グラム(20.0ミリモル)、4,4′−ジアセトキシ
ビフェニル1.81グラム(6.70ミリモル)及びジフェニル
エーテル8ml(混合物の約50重量%)の混合物を、窒素
雰囲気下で連続的にかくはんしながら250℃に3時間加
熱した。加熱の間、酢酸を連続的に留去した。酢酸の除
去後、混合物の温度を325℃に高め、そしてジフェニル
エーテル溶媒を留去した。反応混合物を室温に冷却し、
そして高真空下に置き、280℃で20分間加熱した。その
後、混合物を室温に冷却し、真空を窒素下で解除した。
製造法から判断して、ポリエステルを得た。このポリエ
ステル(A)を細片に粉砕し、示差走査熱量測定及び高
温ステージ偏光顕微鏡によって分析した。
ビス(p−カルボキシフェノキシ)ビフェニルエーテ
ル2.47グラム(5.58ミリモル)、4−アセトキシ安息香
酸3.02グラム(16.7ミリモル)、4,4′−ジアセトキシ
ビフェニル1.51グラム(5.58ミリモル)及びジフェニル
エーテル10ml(混合物の約60重量%)から成る混合物
を、窒素雰囲気下でかくはんしながら20分間加熱して、
液晶ポリエステル(B)を調製した。加熱の間、混合物
から酢酸を連続的に留去した。酢酸を完全に除去した
後、ジフェニルエーテル溶媒の留去を行なうために、混
合物の温度を290℃に高めた。その後、混合物を室温に
冷却し、そして高真空下に置いて340℃で1時間加熱し
た。その後、混合物を室温に冷却し、真空を窒素下で解
除した。製造法から判断して、ポリエステルを得、それ
を細片に粉砕し、示差走査熱量測定及び高温ステージ偏
光顕微鏡によって分析した。
ビス(p−カルボキシフェノキシ)ビフェニルエーテ
ル2.75グラム(6.45ミリモル)、4−アセトキシ安息香
酸3.49グラム(19.4ミリモル)、4,4′−ジアセトキシ
ビフェニルエーテル1.38グラム(4.83ミリモル)、ヒド
ロキノンジアセテート0.31グラム(1.61ミリモル)及び
ジフェニルエーテル8ml(混合物の約50重量%)から成
る混合物を、窒素下で連続的にかくはんしながら250℃
に2時間加熱して、液晶ポリエステル(C)を調製し
た。加熱の間、混合物から酢酸を連続的に留去した。酢
酸を完全に除去した後、ジフェニルエーテルの留去を行
なうために、混合物の温度を350℃に高めた。その後、
混合物を室温に冷却し、そして高真空下に置き、240℃
で30分間加熱した。その後、混合物を室温に冷却し、そ
の後真空を窒素下で解除した。製造法から判断してポリ
エステルである生成物を得た。それを細片に粉砕し、示
差走査熱量測定及び高温ステージ偏光顕微鏡によって分
析した。
前記方法に従って、更にビス(p−カルボキシフェノ
キシ)ビフェニルエーテル1.04グラム(2.44ミリモ
ル)、4−アセトキシ安息香酸1.32グラム(7.32ミリモ
ル)、4,4′−ジアセトキシビフェニルエーテル0.52グ
ラム(1.83ミリモル)、ヒドロキノンジアセテート0.12
グラム(0.61ミリモル)及びジフェニルエーテル7ml
(約70重量%)からポリエステル(D)を調製した。
以上のポリエステル(A)乃至(D)の示差走査熱量
測定のデータは、次のとおりである。
ポリエステル Tg(℃) Tm(℃) (A) 125 275 (B) 125 275 (C) 125 290 (D) 100 175 直交偏光子を通して光学的に調べたところ、ポリエス
テル(B)は溶融体中の複屈折で証明される様に約300
℃で異方性の状態に入った。ポリエステル(A)及び
(C)は、約300℃で軟化し始め、そして複屈折となっ
た。ポリエステル(D)は、175℃で等方性溶融状態に
入ったことから、液晶ではないことが分った。
以上の結果は、ポリエステル(A)乃至(C)が液晶
であり、そして耐溶剤性、高強度構造の熱可塑性材料の
製造を可能にすることを示している。
以上の実施例は本発明の実施によって製造され得る極
めて多くのポリエステルのほんの僅かに係わるが、本発
明が実施例の前の説明で示した極めて広範な多様の液晶
ポリエステル及びこれらの物質の製造法に係わることが
理解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ガリイ・ウィリアム・イエガー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ユニオン・ストリート、206番 (56)参考文献 特開 昭56−99225(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液晶ポリエステル中の(I)乃至(V)の
    単位の総モル数を基準とした各単位のモル%において、 (I)15乃至25モルパーセントの式(2) から選ばれた一員である単位、 (II)15乃至25モルパーセントの式(3) の単位、 (III)20乃至70モルパーセントの式(4) の単位、 (IV)25モルパーセントまでの式(5) の単位及び (V)50モルパーセントまでの式(6) の単位 から成っており、かつ融点が175℃〜290℃であって、異
    方性溶融体を形成する能力を有する液晶ポリエステル。
  2. 【請求項2】約20モルパーセントの前記式(3)の単位
    を含む請求項1記載の液晶ポリエステル。
  3. 【請求項3】請求項1記載の(II)から(V)を構成単
    位とするポリエステルにおいてさらに(I)を構成単位
    として加えて、(I)から(V)の単位総モル数を基準
    として下記のような各単位モル数とすることを特徴とす
    る溶融温度が低下し、かつ異方性溶融体を形成する能力
    を有する液晶ポリエステルの製造方法。 (I)15乃至25モルパーセントの式(2) から選ばれた一員である単位、 (II)15乃至25モルパーセントの式(3) の単位、 (III)20乃至70モルパーセントの式(4) の単位、 (IV)25モルパーセントまでの式(5) の単位及び (V)50モルパーセントまでの式(6) の単位
  4. 【請求項4】約20モル%の前記式(3)単位を含む請求
    項3記載の液晶ポリエステルの製造方法。
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US4845184A (en) 1989-07-04
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