JPS6322833A - 2段階ポリベンズイミダゾ−ル法の改良 - Google Patents

2段階ポリベンズイミダゾ−ル法の改良

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JPS6322833A
JPS6322833A JP13195087A JP13195087A JPS6322833A JP S6322833 A JPS6322833 A JP S6322833A JP 13195087 A JP13195087 A JP 13195087A JP 13195087 A JP13195087 A JP 13195087A JP S6322833 A JPS6322833 A JP S6322833A
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JP
Japan
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acid
aromatic
phenolic compound
tetraamine
dicarboxylic acid
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JP13195087A
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English (en)
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ベネツト シー ワード
チヤールズ イー ジヤミソン
アール ドナルド リアソン ジユニア
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CNA Holdings LLC
Original Assignee
Hoechst Celanese Corp
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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
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/18Polybenzimidazoles

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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)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモノマーとして遊離芳香族ジカルボン酸を用い
て高分子量ポリベンズイミダゾールを生成する2段階重
合の改良法に関する。
発明の背景 高分子量ポリベンズイミダゾールは高い熱安定性と酸化
又は加水分解的崩壊に対するすぐれた抵抗性をもち好ま
しい物理的性質をもつ繊維やフィルムなどの物品に成形
できる。文献にのべられているとおりこれらのポリャー
は例えば芳香族テトラアミンとジフェニルエステル又は
芳香族又は複素環状ジカルボン酸を1又は2段階で溶融
重合させて製造できる。例えばH,ポーゲルとC,S、
マーヴエルのJousnal  of Polym@r
 5eiene@、  1巻、511−539 (19
61)および米国再発行特許第26,065号、米国特
許第3,174,947号、亀509,108号、亀5
51゜389号、亀43亀772号および3,655,
632号を参照されたい。特に米国特許第3,551,
389号は第1段溶融重合域で170℃以上の温度に化
ツマ−を加熱して発泡したプレポリマーとした後これを
冷し粉砕し第2段重合域にフェノールと共に入れて再び
加熱して分子量の増加したポリベンズイミダゾールポリ
マー生成物とする芳香族ポリベンズイミダゾールの2段
階製造法を開示している。しかしこの特許は重合に遊離
芳香族ジカルボン酸を使用すること又は重合初期に遊離
フェノール系化合物を使用することは示唆していない。
溶融重合法にフェニルエステル又は無水物よりもむしろ
遊離ジカルボン酸からポリベンズイミダゾールを製造す
ることも知られている◇しかし従来のこのポリマー研究
者の多くは化ツマ−として遊離酸使用から満足なポリマ
ーが見られないと信じていた。したがってボーゲルとマ
ーヴエルは芳香族ジカルボン酸と芳香族テトラアミンか
らポリベンズイミダゾール製造の試みで遊離酸と対応す
るジメチルエステルの使用はよくない結果となった(5
13ページ)と述べている。更に同研究者はその米国特
許第3,174,947号にポリベンズイミダゾールに
ついて記載しているが、モノマーとして遊離酸について
述べていないし、また他の特許においても遊離酸全可能
なモノマーとして述べていない。
前記文献の溶融重合法の他に化ツマ−として遊離ジカル
ボン酸ヲ用いてよい結果がえられると報告されたポリベ
ンズイミダゾール製造法がある。この方法は芳香族テト
ラアミンの無機酸塩とジカルボン酸又はその誘導体金ポ
リ燐酸の存在で加熱して溶液重合させるものである。(
米国特許第3,313,783号およびイワクラらのJ
ournal ofPolymer 5ciene噛、
 A部2巻、2605−2615(1964)l参照せ
よ)この方法によれば反応完了後のポリマー生成物はポ
リ燐酸溶液の形の反応混合物を大量の水中に注入して分
離できる。しかしこの分離法は複雑であり、ポリ燐酸の
回収再使用は更にむつかしい。故にこの方法は一般にポ
リベンズイミダゾールの工業製法には満足と考えられな
い。
ポリベンズイミダゾール製造にモノマーとして遊離ジカ
ルボン&を用いる方法の不利にも拘らず、この方法は対
応するフェニルエステルの様なモノマーとして使用でき
る他のジカルボン酸よシも実質的に安価である利点をも
つ。これ全考慮して化ツマ−として遊離t&を使用し商
業的利用性をもつ成形物品に製造できるポリマーをえる
方法の開発の努力がなされたのである。例えば米国特許
第4,312,976号は触媒として有機スルホン酸、
ハロゲン化酢酸又は非酸化性無機酸を使用して七ツマ−
として遊離カルボン酸からポリベンズイミダゾールを1
段階で製造する方法を開示している。
しかし特殊触媒に制限される他にこの方法は高粘度ポリ
マーが生じて重合法の後半で特に実質的攪拌エネルギー
を賛する。更に最終ポリマーは固化物体の形となり取扱
いにくく、繊維の様な物品に成形するために溶剤にとか
すことが困難である。
1984年8月31日出願の米国特許出願番号645,
952号は前記遊離酸使用の1段階法の欠点を少なくす
る様なジカルボン酸モノマー成分として遊離ジカルボン
酸を使用する2段階ポリベンズイミダゾール製造法を記
載している。
1985年2月22日出願の米国特許出願番号704,
227号は芳香族テトラアミンとジカルボン酸成分から
製造するがジカルボン酸成分のカルボキシル基すべてが
遊離カルボキシル又はフェニルエステル基のいづれかで
はない様な2段階ポリベンズイミダゾール製造法を記載
している。
1985年9月26日出願の米国特許出願番号780,
709号は芳香族ポリアミド又は芳香族ポリアミド/ベ
ンズイミダゾールコポリマーの2段階製法を記載してい
る。
発明の概要 本発明の1態様によればポリベンズイミダゾールは芳香
族環上に互いにオルト位置にある2対のアミノ置換基を
もつ少なくとも1の芳香族テトラアミンを少なくとも1
の遊離ジカルボン酸と1価フェノール系化合物の存在で
反応を開始させる2段階重合反応法によって製造される
。この方法の第1段は芳香族テトラアミン、ジカルボン
酸、フェノール系化合物および必要ならば重合反応触媒
の混合物を芳香族テトラアミンの融点以上の縮合重合反
応温度まで加熱する。ジカルボン酸の性質と融点によっ
て見られる重合物質は液体で、それは溶融テトラアミン
中固体酸粒子のあるスラリ又はテトラアミンと酸の均質
混合物又は溶けたテトラアミンととけた酸の乳濁液でも
よい。強く攪拌しなから230−350℃に加熱し混合
物粘度が攪拌機トルクの急上昇で示される点に上昇する
迄つづける。次いで攪拌を中止し加熱をつづけて発泡さ
せて脆い物質とする。えたプレポリマーを冷却し粉末に
粉砕しこれを第2段重合反応において第1段よシも高温
で固体状に加熱し望む重合度をえる。
重合反応中に1価フェノール系化合物の存在によって高
固有粘度とよい濾過能力によって示される様な高分子量
ポリマーの製造ができることが発見された。
発明の詳細な説 明 は次の反復単位をもつものである: H 但し上式のRは芳香族核の隣接炭素原子、即ちオルト炭
素原子上に1対であるベンズイミダゾール環を形成して
ぃる官素原子をもつ4価芳香族核であり、またR′は芳
香族環、アルキレン基(好ましくは炭素原子4乃至8を
もつもの)およびピリジン、ビラジン、フラン、キノリ
ン、チオフェンおよびピランの様な複素環より成る種類
の1負である。
ジカルボキシルモノマー成分中のジカルボン酸部分が同
じか又はちがうかによってR′はポリマー鎖の反復単位
中同じでも無秩序にちがっていてもよい。更にテトラア
ミンモノマーの1又は2以上が重合に使われるかどうか
によってRもポリマー鎖中間じか又は無秩序にちがって
いてもよい。
次の一般式は前記反復単位をもつポリベンズイミダゾー
ルの生成におこる縮合反応を示している:+  4Hz
O このポリベンズイミダゾールは、(1)互いにオルト位
置にある2アミン置換基をもつ少なくとも1芳香族テト
ラアミンと、(2)少なくとも1ジカルボン酸の混合物
の反応によって製造される。
使用できる芳香族テトラアミンは例えば次式をもつもの
である: M2 上式中Xは一〇−1−S−1−802〜、−C−又は低
級アルキレン基1例えば−CH!−1−(CHz)z−
1又は−C(CHs)z−をあられす0この芳香族テト
ラアミンには例えば1.2.4.5−テトラアミノベン
ゼン、  1,2,5.6−テトラアミノナフタレン、
2,3,6.7−テトラアミノナフタレン、3.3;4
.4’−テトラアミノジフェニルメタン、zy4.4’
−テトラアミノジフェニルエタン、3.3:4.4’−
テトラアミノジフェニル−λ2−プロパン、a、y4.
s’−テトラアミノジフェニルチオエーテルおよび3.
3:44′−テトラアミノジフェニルスルホンがおる。
好ましい芳香族テトラアミンは3.3:4,4′−テト
ラアミノジフェニルである。
本発明の方法によるポリベンズイミダゾール製造に使う
に適したジカルボン酸には芳香族ジカルボン酸、脂肪族
ジカルボン市(好ましくは炭素原子4乃至8をもつもの
)およびピリジン、ピラジン、フラン、キノリン、チオ
フェンおよびビランの様に環化合物中の炭素原子上にカ
ルボキシル基が置換されている複素環状ジカルボン酸が
あるう好ましいジカルボン酸は下に示すような芳香族ジ
カルボン酸である: 上式中Xは上に定義したとおりである。例えば次のど口
酸も使用に適する;イソフタル酸、テレフタル酸、4,
4′−ジフェニルジカルボン酸、1,4−ナフタレンジ
カルボン酸、ジフェン(2,2’−ジフェニルジカルボ
ン酸)、フェニルインタンジカルボン酸、1,6−ナフ
タレンジカルボン酸、ムロ−す7タレンジカルボン酸、
4.4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4.4’
−ジフェニルメタンジカルボン酸、4゜4′−ジフェニ
ルスルホンジカルボン酸および4.4′−ジフェニルチ
オエーテルジカルボン酸。イソフタル酸は本発明の方法
に使うに最も好ましいジカルボン酸である。
ジカルボン酸を芳香族テトラアミ71モル肖り約1モル
の割合で用いることが好ましい。しかしそれぞれの重合
反応系における最適反応比率は轟業者によって容易に決
定しうる。
重合反応中にある1価フェノール系化合物はフェノール
、1−ナフトール又は2−ナフトールの様な非置換1価
フェノール又はその環水素原子の1又は2以上が反応を
妨げない又は悪影響を生じない基、例えば炭素原子1乃
至4をもつアルキル:クロロ、ブロモ又はフルオロの様
なハロゲン又はニトロで置換されている前記フェノール
であってもよい。使用できる置換1価フェノールは例え
ばp−クレゾール、m−クレゾールおよびp−クロロフ
ェノールでアル。
1価フェノール系化合物の使用量は広い範囲で変えられ
るが、殆んどの場合例えば約0.5乃至4.0当址、好
ましくは約1.0乃至zO当[:である。当量とはジカ
ルボンら分子当り1カルボキシル基と反応できるフェノ
ール系化合物量と定義されるが、それは存在するジカル
ボン酸モルと同じモル量に等しい。
本発明の他の態様において重合する物質は任意に初め還
流させられて更に固有粘度で示される様な分子量増加と
なる。還流は例えば温度が約220乃至300℃に上昇
するまで行なうことができる。次いで重合は第1段階完
了までつづけられポリマーは前記のとおり第2段階に送
られる。
本発明の方法により製造できるポリベンズイミダゾール
の例には次のものがある: ポリ−2,2’−(m−フェニレン)−5,5’−ジベ
ンズイミダゾール、 ポリ−2,2’−(ビフェニレン−2:2−> −5,
5’−ジベンズイミダゾール、 ポリ−2,2’−(ビフェニレン−4ルl”) −5,
5’−ジベンズイミダゾール、 ポリ−2,2’−(1:’173“−トリメチルインダ
ニレンーマ5#−p−フェニレン)−5,5’−ジベン
ズイミダゾール、λ2’−(m −フェニレン)−5,
5’−ジベンズイミダゾール/2,2− (1;’1j
3”−)リメチルインダニレン) −5,’3”−(p
フェニレン)−5,5’−ジベンズイミダゾールコポリ
マー。
λ2’−(m−フェニレン15.5−ジベンズイミダソ
ール/42′−(パイフェニレン−2:r)−s、 s
’−ジベンズイミダゾールコポリマー、 ポリ−2,2’−(フリレン−2:5“) −5,5’
−ジベンズイミダゾール、 ポリ−2,2’−(す7タレンー1!6“)−5,5’
−ジベンズイミダゾール、 ボリースτ−(ナフタレン−2:6’) −5,5’−
ジベンズイミダゾール、 ポリ−2,2′−アミシン−5,5′−ジベンズイミダ
ゾール、ポリ−2,2′−オクタメチレン−へ51−ジ
ベンズイミダゾール、 yt! リ−2,2’−(m−)ユニしン)−ジイミダ
ゾベンゼン、ポリ−42′−シクロヘキシル−5,5′
−ジベンズイミダゾール、 ポリ−2,2’−(m−フェニレン) −5,5’−ジ
(ベンズイミダゾール)エーテル、 ポリ−Z2’−(m−フェニレン)−5,5’−ジ(ベ
ンズイミダゾール)サルファイド、 ポリ−2,2’−(m−フェニレン)−5,5’−ジ(
ベンズイミダゾール)スルホン、 ポリ−2,2’−(m−フェニレン)−5,5’−ジ(
ベンズイミダゾール)メタン、 ポリ−2,2’−(m−フェニレン)−5,5’−ジ(
ベンズイミダゾール)プロパン−2,2、およびポリエ
チレン−1,λ2,2”−(m−フェニレン)−5,5
“−ジ(ベンズイミダゾール)エチレン−1,20上の
エチレン基の2重結合は最終ポリマー中そのままである
本発明の方法により製造される好ましいポリベンズイミ
ダゾールはポリ−2,2’−(m−フェニレン)−5,
5’−ジベンズイミダゾールであって、その反復単位は
式:(但しnは75以上の整数とする)をもつ。このポ
リマーは本発明の方法にしたがい3.3: 4.4’−
テトラアミノジフェニルとイソフタル酸の反応により製
造できる。
本発明の重合法は触媒なしでもできるが固有粘度を増す
ため触媒を加える方が好ましい。使用できる触媒は例え
ばアリール基が例えばフェニル、トリルおよび置換基が
炭素原子4までをもつアルキルおよびアルコキシである
様な置換フェニルであるトリアリールホスファイトおよ
びジアリールホスファイト;アルキル基が炭素原子4ま
でをもつトリアルキルホスファイト;アリール基がフェ
ニル、トリル、ナフチル、フルオロフェニルおよびメト
キシフェニルである様なトリアリールホスフィン;アル
キル基がプロピル又はブチルであるトリアルキルホスフ
ィン;フェニルジクロロホスフィンの様なハロホスフィ
ン:ホスホラストリハライド;ホスホラスオキシトリハ
ライド;マグネシウム、マンガンおよびアルカリ金属ハ
イポホスファイト、例えばナトリウムハイポホスファイ
ト;およびトリフェニルホスフェートの様なトリアリー
ルホスフェート;の様なりん化合物;n−プチルスタノ
イツク酸、ジブチルチンオキサイド。
ジブチルチンアセテート、スタナスクロライド、スタナ
スクロライド、ジブチルチンジラウレートおよびスタナ
スオキザレートの様な錫化合物;シランおよび式:(上
式のRとR′は同じ又は異っていてもよく、メチル、フ
ェニル又は水素であシかつn1io又け5までの整数と
する)をもつシロキサン、例えばジメチルジクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシラン、メチルフェニルジクロ
ロシラン、および1.3−ジクロロ−1,1,3,3−
テトラメチルシロキサン、p−)ルエンスルホン酸;ベ
ンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメ
タンスルホン酸の様な有機スルホン酸および上記の混合
物;トリフルオロ酢酸とトリクロロ酢酸の様なハロゲン
化酢酸およびその混合物および硫酸、りん酸および塩酸
の様な非酸化性酸がある。好ましい触媒はトリフェニル
ホスファイトである。
本発明の方法は1又は2以上の芳香族テトラアミンと1
又は2以上のジカルボン酸からのポリベンズイミダゾー
ル製造に使用できる。一般に全テトラアミンとジカルボ
ン酸成分の化学量論匂が使われる。
触媒を使うならばその量は全テトラアミン又はジカルボ
ン酸成分基準で約1乃至6モルチ、好ましくは約2乃至
4モルチである。
本発明の方法の第1段階は芳香族テトラアミン、ジカル
ボン酸、1価フェノール系化合物および使うならば触媒
を230−350℃、好ましくは280−340℃の温
度に激しく撹拌しながら加熱して行なう。ジカルボン酸
化合物の融点とジカルボン酸とテトラアミンの化学特性
によって攪拌される液体はスラリ、均質混合物又は2不
混和性液体の乳濁液となるであろう。反応物質の粘度が
攪拌エネルギー増加によってあられれた攪拌機上の増加
トルクで示される様に上昇を始めたとき攪拌をやめ更に
加熱して発泡させる@攪拌を中止する点は一般に攪拌機
トルクと攪拌エネルギーがテトラアミンがとけた後の初
めのトルク又は攪拌エネルギーの約1000%板上に、
好ましくは約300%以上に上昇しない様な点である◇
次いで物質は攪拌せずに例えは約230乃至350℃、
好ましくは約280乃至340℃の温度に加熱される。
この加熱は例えば約0.25乃至3時間、好ましくは約
0.5乃至1.5時間の間つづけられる。
次いで発泡体は融点以下、例えば室温に冷されて脆い固
体塊となり容易に粉砕される。一般に第1段階完了後の
プレポリマーの固有粘度は例えば約0.05乃至0.3
 dll fである(すべて固有粘度は97%硫酸中0
.4重量%ポリマー溶液を25℃で測定した)。
次いで粉砕したプレポリマーを第2段階中通常攪拌しな
がら約300乃至420℃、好ましくは約360乃至4
00℃に例えば約0.25乃至4時間、好ましくは約0
.5乃至2時間加熱し望む重合度に到達させるのである
本発明の方法により3.3:4.4’−テトラアミノジ
フェニルおよびイソフタル酸からポリ−2,2’−(m
−フェニレン)−ヘ5′−ジベンズイミダゾールを製造
するとき、第1段階は例えば約230乃至350℃、好
ましくは約280乃至340℃の温度で例えば約0.2
5乃至3時間、好ましくは約0.5乃至1.5時間行な
うことができる。
本発明の2段階法は攪拌と共に粘度増加が攪拌モーター
のトルクを圧倒し攪拌機をつまらせおよび(又は)破壊
するまで方法を行なう従来の提案されたモノマーとして
遊離ジカルボン酸を使う1段階法よりも操作利点をもつ
。この方法で製造された固体ポリマーは一般に塊状であ
り、反応機から取出しにくくまた繊維の様な成形物品に
加工しにくい。
本発明の2段階法によって可能とされる操作利点の他に
この方法はまた分子量の表示である比較的高固有粘度と
ポリマー中にある不溶解ゲルと不溶解固体粒子の量を示
している濾過能力尺度である比較的高ブラッキング値を
もつポリマーを生ずる。
本発明の両段階における使用圧力は少なくとも大気圧、
例えば1乃至2気圧、好ましくは大気圧と同じでよい。
この圧力は普通反応副成物として生成する化合物を除去
するためのコンデンサーをもつ開放重合系を用いて見ら
れる。
方法の両段階は実質的に酸素のない雰囲気中で行なわれ
る。例えば重合反応中窒素又はアルゴンの様な不活性ガ
スを反応域に絶えずとおすことができる。使用不活性ガ
スは実質的に酸素を含まないことが必要で、酸素量的2
0 ppm以下、好ましくは約8 ppm以下が必要で
ある。不活性ガスは標準状態で、即ち大気圧、温度で毎
分反応域容量の約1乃至200%の範囲の流速で反応域
に入れる。不活性ガスは室温で又は必要ならば反応温度
に予熱して重合反応域にとおすことができる。
本発明の方法は97%H冨5O4100d中にポリマー
0.41の濃度において25℃で測定したとき例えば少
なく−とも約a、4a/yの比較的高固有粘度で示され
る様な高分子量ポリベンズイミダゾール生成物製造に使
用できる。ポリマーは少なくとも約0.5dt/f、好
ましくは少なくとも約0.6 dll fの固有粘度を
示すことが好ましい。
次の実施例は本発明を例証するものである。実施例に記
載の固有粘度は97%濃硫酸中0.4チ溶液として25
℃で測定したが、プラツギング値Vi2ts塩化リチウ
ムを含むジメチルアセタミド6チ溶液中にポリマーの5
チ浴itつくり25℃、1気圧においてゲルマン型人ガ
ラスペーパーフィルターをとおして濾過して測定した。
単位面積当り無限時間に濾過されたポリマー溶液のグラ
ム数であるプラッギング値はポリマーf/crs”であ
られされる。大きな値はどゲルや不溶解分合有量のよシ
少ないポリマー溶液を示す。
対照実施例AからDまで 本実施例は本発明の方法上用いたが但しモノマー反応体
と共に反応機に1価フェノール系化合物を加えないポリ
マー製造について記載している。
窒素出入口、攪拌機およびコンデンサー付き三ツ首丸底
1tフラスコにイソフタル酸(I PA) 23.69
 (0,140モル)、a、 3:4.4’−テトラア
ミノジフェニル(TAB)30.0f(0,140モル
)およびトリフェニルホスファイト(TPP)1.8f
(5,8ミリモル)を入れた。フラスコの空気を排出し
窒素を満たし、これを少なくとも3回反復した。フラス
コを油浴中350℃/時に加熱し300℃とした。30
0rpm、で攪拌をつづけ凝縮物発生がおそくなυ攪拌
モーター上のトルクの急増がみられた。この時点で油温
度290℃であった。攪拌を止めると反応フラスコ中の
重合物質は発泡した。油浴源を300℃に上げこの温度
に1時間保った。えた生成物を室温まで冷し粉砕した。
粉砕したプレポリマーをフラスコに入れ排気を反復した
後プレポリマーを60 rpmで380℃で1.5時間
攪拌加熱した。
実施例1−9 これらの実施例は重合反応にフェノール添加の効果を例
証するものである。
対照実施例A−Dの方法を反復した。但しモノマーおよ
び触媒と共に種々ちがった量のフェノールをフラスコに
加えた。使用フェノール当量を見られたポリマーの固有
粘度およびジメチルアセタミド(DMAc)プラツギン
グ値と共に表Iに示している。
表  ■ A   0 0.60 4.1 B        0     0.61      
1.2C00,623,0 D        OO,648,3 10,50,6425 20,50,709,3 31,00,6725 41,00,6725 51,50,715,6 61,50,6825 72,00,7411 8′2..OO,7314 92,00,7025 表Iの結果は重合反応にフェノール使用の結果一般に高
固有粘度によって示された様な高分子量をもつポリマー
が見られたことを示しているり更にフェノールのより多
量の使用は実施例に使われたフェノール2当量の最大ま
でより高い固有粘度を生じた。
これらの実施例は重合反応にフェノール以外の御々の1
価フェノール系化合物および2価フェノール系化合物添
加の効果を例証するものである。
前実施例の方法によったが各2当量のp−クレゾール、
m−クレゾール、およびp−クロロフェノール(実施9
1110〜15)およびカテコール(比較実施例EとF
)kモノマーと触媒と共にフラスコに添加した。フェノ
ール系化合物基と見られたポリマーの固有粘度およびプ
ラツギング値を表■に示している。
表  ■ 実施例   添加物    IV(dl19)  DM
AcPV(fZ−)10   p−クレゾール    
  0.67     2511   p−クレゾール
      0.81     10.212   m
−クレゾール0.72     17.313   m
−クレゾール0.76      7.114   p
−クロロフェノール   0.90      015
   p−クロロフェノール   1.05     
 0E カテコール    0.32   24・F 
カテコール    0.35   24表■の結果は種
々の1価フェノール系添加物の各々を加えることによっ
てポリマーの固有粘度が増加しまたp−クレゾールとm
−クレゾールの場合対照実施例A−Dのポリマーとして
比較したときプラツギング値によって示されるとおりf
過能力が改良されることを示している。しかし2価アル
コール、即ちカテコールの添加は対照ポリマーと比較し
て固有粘度の減少となった。
実施例16と17 これらの実施例は還流段階がポリマーの固有粘度上昇に
有利なことを例証している。実施例7−9のフェノール
2当量使用方法を反復したが、但し採取コンデンサーの
代りに還流コンデンサーをフラスコにつけ凝縮液をフラ
スコに戻し又は受器に向けた。この実施例では油浴温度
220℃に達したとき還流カニはじまり凝縮液は還流し
て反応器に戻シ逐に油浴温度265℃に達した。この時
点で凝縮液を受器に向は第1段階を完了させた。次いで
第2段階は前に記載のとおり行なった。
実施例16のポリマーのIVは0.76dt/lであり
DMAc PVは1119/am”であったが、実施例
17のポリマーのIVは0.89d/fでありまたDM
Ae PVは0.0f10n”であった。したがってこ
れらのポリマーは対照実施例A−Dのポリマーおよび同
量のフェノールを使用したが還流段階をしなかった実1
s9117−9のポリマーの粘度よりも高い固有粘度を
もっていた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1段階において芳香族環上互いにオルト位置にあ
    る2対のアミン置換基をもつ少なくとも1の芳香族テト
    ラアミン、少なくとも1の遊離ジカルボン酸および1価
    フェノール系化合物の混合物を上記テトラアミンの融点
    以上の縮合重合温度に加熱し、攪拌しながら攪拌トルク
    の急昇がおこるまで加熱をつづけた後攪拌をやめ反応混
    合物を230から350℃まで加熱をつづけて実質的に
    発泡させ、脆い発泡体を冷し粉砕して粉末プレポリマー
    とした後第2段階で上記プレポリマーを第1段階で使つ
    た最高温度以上の温度に加熱攪拌して望む重合度をもつ
    ものとする工程を特徴とするポリベンズイミダゾールの
    2段階製造法。 2、上記芳香族テトラアミンが3,3′4,4′−テト
    ラアミノジフェニルである特許請求の範囲第1項に記載
    の方法。 3、上記ジカルボン酸がイソフタル酸である特許請求の
    範囲第2項に記載の方法。 4、上記フェノール系化合物がフェノールである特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。 5、上記フェノール系化合物がフェノールである特許請
    求の範囲第3項に記載の方法。 6、上記フェノール系化合物がp−クレゾールである特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 7、上記フェノール系化合物がm−クレゾールである特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 8、反応用触媒を使用する特許請求の範囲第1項に記載
    の方法。 9、上記触媒がトリフェニルホスファイトである特許請
    求の範囲第8項に記載の方法。 10、第1段階開始時に上記混合物温度が還流開始温度
    より少なくとも10乃至150℃高くなるまで上記混合
    物を還流させる特許請求の範囲第1項に記載の方法。
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