DE112021004557T5 - Verfahren zur Herstellung von aromatischem Polyether und hierin verwendetes Kaliumcarbonat - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von aromatischem Polyether und hierin verwendetes Kaliumcarbonat Download PDF

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Minoru Senga
Hiromu KUMAGAI
Yuko Murakami
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers bereitgestellt, umfassend das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart eines Kaliumcarbonats, das zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt: (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aromatischem Polyether und ein in dem Verfahren zu verwendendes Kaliumcarbonat.
  • Stand der Technik
  • Ein aromatischer Polyether, wie zum Beispiel ein Polyetheretherketon (PEEK), ist als repräsentatives Harz technischer Kunststoffe bekannt.
  • Als Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers ist ein Verfahren bekannt, das auf einer sogenannten aromatischen nukleophilen Substitutionsreaktion basiert, wobei das Verfahren beinhaltet, dass eine aromatische Halogenverbindung mit einer elektronenziehenden Gruppe und ein Phenol in der Gegenwart eines Alkalimetallsalzes miteinander reagieren, und es ist ein Verfahren bekannt, bei dem spezifische Reaktionsmaterialien in Kombination verwendet werden.
  • In jeden von zum Beispiel den Patentliteraturen 1 und 2 wird ein Verfahren offenbart, welches umfasst, dass verursacht wird, dass 4,4'-Difluorbenzophenon und ein Phenol, wie p-Hydrochinon, in Gegenwart eines Alkalimetallsalzes, das eine spezifische Bedingung, die eine Partikelgrößenverteilung oder dergleichen betrifft, erfüllt (spezifisch Natriumcarbonat oder Kaliumcarbonat), miteinander reagieren.
  • Ferner offenbart Patentliteratur 3 ein Verfahrens, welches umfasst, dass eine aromatische Dihydroxyverbindung und eine aromatische Dichlorverbindung eine Polykondensation eingehen, wobei die folgende Bedingung als essentiell angesehen wird: die Polykondensation wird in der Gegenwart eines Alkalimetallcarbonats und eines Alkalimetallfluorids durchgeführt.
  • Literaturliste
  • Patentliteratur
    • [PTL 1] JP 2015-110778 A
    • [PTL 2] JP 2018-135534 A
    • [PTL 3] JP S64-65129 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es wurde gefunden, dass der in Patentliteraturen 1 bis 3 veranschaulichte Stand der Technik durch die Verwendung einer aromatischen Chlorverbindung im Hinblick auf die Herstellung eines aromatischen Polyethers mit hohem Molekulargewicht weiter verbessert werden kann.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers bereitzustellen, bei dem eine aromatische Chlorverbindung verwendet wird, um einen aromatischen Polyether mit hohem Molekulargewicht herzustellen.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Erfindungsgemäße werden der folgende aromatische Polyether und dergleichen bereitgestellt.
    1. 1. Ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers, umfassend das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart von Kaliumcarbonat, das zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt:
      1. (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und
      2. (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
    2. 2. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß 1, worin das Kaliumcarbonat die Bedingung (A) erfüllt.
    3. 3. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß 1 oder 2, worin das Kaliumcarbonat die Bedingung (B) erfüllt.
    4. 4. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß irgendeinem von 1 bis 3, umfassend das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon unter Bedingungen, worin keines von Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Rubidiumfluorid und Cäsiumfluorid vorliegt.
    5. 5. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß irgendeinem von 1 bis 4, worin der herzustellende aromatische Polyether einen Schmelzflussindex von 100 g/10 min oder kleiner aufweist.
    6. 6. Kaliumcarbonat, das zur Herstellung eines aromatischen Polyethers durch Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon zu verwenden ist, welches zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt:
      1. (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und
      2. (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
  • Erfindungsgemäß können das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers, bei dem eine aromatische Chlorverbindung eingesetzt wird, um einen aromatischen Polyether mit hohem Molekulargewicht herzustellen, und das in dem Verfahren zu verwendende Kaliumcarbonat bereitgestellt werden.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Der Ausdruck ""x" bis „y““, wie er hier verwendet wird, bezeichnet den numerischen Bereich von "von „x“ oder größer bis „y“ oder kleiner". Ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert, die für den numerischen Bereich beschrieben sind, können willkürlich kombiniert werden.
  • Ferner können von den individuellen Ausführungsformen eines Aspekts der vorliegenden Erfindung, die nachstehend beschrieben sind, zwei oder mehr Ausführungsformen, die sich gegenseitig nicht ausschließen, kombiniert werden, und eine Ausführungsform, worin die zwei oder mehr Ausführungsformen kombiniert sind, ist auch eine Ausführungsform des Aspekts der vorliegenden Erfindung.
  • (Verfahren zur Herstellung von aromatischem Polyether)
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart eines Kaliumcarbonats, das zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt:
    1. (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und
    2. (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
  • 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon sind Monomere zum Polymerisieren des aromatischen Polyethers.
  • Durch einen Schritt des Umsetzens von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann der aromatische Polyether als ein Copolymer von diesen Verbindungen (Monomereinheiten) erhalten werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist spezifisch ein Verfahren zur Herstellung eines Polyetheretherketons (PEEK), und das Herstellungsverfahren kann spezifisch ein Polyetheretherketon (PEEK) bereitstellen.
  • Der hierin verwendete Ausdruck „Reaktionsmischung“ bezieht sich auf ein Reaktionssystem vom Beginn der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon bis zur Vollendung der Reaktion, und bezieht sich bevorzugterweise auf die Form einer Lösung, die zusätzlich zu diesen Monomeren ein später zu beschreibendes Lösungsmittel enthält.
  • Das Kaliumcarbonat ist eine Komponente, die zu dem Lösungsmittel (Reaktionssystem) zuzugeben ist, um die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon zu beschleunigen.
  • Spezifisch wird angenommen, dass, wenn 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon miteinander in der Gegenwart des Kaliumcarbonats in dem Lösungsmittel umgesetzt werden, das Hydrochinon auf der Oberfläche des Kaliumcarbonats oder nahe zur Oberfläche deprotoniert wird und durch Kalium substituiert wird, um Kaliumsubstituiertes Hydrochinon herzustellen. Das Kaliumsubstituierte Hydrochinon geht eine nukleophile Reaktion mit 4,4'-Dichlorbenzophenon ein, um einen aromatischen Polyether, wie zum Beispiel ein PEEK, herzustellen (aromatische nukleophile Substitutionsreaktion). In der aromatischen nukleophilen Substitutionsreaktion dient der Schritt, in dem Hydrochinon mit Kalium substituiert wird, als geschwindigkeitsbestimmender Schritt der gesamten Reaktion.
  • Es wird davon ausgegangen, dass in dem Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts, wenn 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon miteinander in der Gegenwart des Kaliumcarbonats umgesetzt werden, das zumindest eine der vorstehend erwähnten Bedingungen (A) oder (B) erfüllt, die Deprotonierungsreaktion des Hydrochinons auf der Oberfläche des Kaliumcarbonats oder nahe zur Oberfläche und die Substitutionsreaktion hiervon mit Kalium, welche jeweils der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der aromatischen nukleophilen Substitutionsreaktion sind, glatt ablaufen. Daher wird davon ausgegangen, dass die Geschwindigkeit, mit der die nukleophile Reaktion des Kalium-substituierten Hydrochinons mit 4,4'-Dichlorbenzophenon abläuft, größer wird, um so dem zu erhaltenen aromatischen Polyether ein höheres Molekulargewicht zu verleihen.
  • Die Schüttdichte des in der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon zu verwendenden Kaliumcarbonats (nachstehend einfach als „Kaliumcarbonat“ bezeichnet) kann 1,2 g/ml oder weniger, 1,1 g/ml oder weniger, oder 1,0 g/ml oder weniger betragen, und kann 0,05 g/ml oder mehr oder 0,10 g/ml oder mehr betragen.
  • Zusätzlich kann die Schüttdichte des Kaliumcarbonats zum Beispiel 0,05 g/ml bis 1,2 g/ml, 0,05 g/ml bis 1,1 g/ml, 0,05 g/ml bis 1,0 g/ml, 0,10 g/ml bis 1,2 g/ml, 0,10 g/ml bis 1,1 g/ml oder 0,10 g/ml bis 1,0 g/ml betragen.
  • Wenn die Schüttdichte des Kaliumcarbonats kleiner wird, wird bei dem zu erhaltenen aromatischen Polyether ein höheres Molekulargewicht erreicht. Wenn die Schüttdichte des Kaliumcarbonats größer wird, weist das Kaliumcarbonat ein geringeres Volumen auf, und wird somit leichter handhabbar.
  • Die Schüttdichte des Kaliumcarbonats ist ein Wert, der durch das in den Beispielen beschriebene Verfahren gemessen wird.
  • Wenn der mittlere Partikeldurchmesser und die spezifische Oberfläche des Kaliumcarbonats durch D (pm) bzw. S (m2/g) dargestellt werden, kann der Wert des Verhältnisses D/S 600 oder kleiner, 550 oder kleiner oder 500 oder kleiner sein, und er kann 1 oder größer, 2 oder größer oder 5 oder größer sein.
  • Zusätzlich kann der Wert des Verhältnisses D/S zum Beispiel 1 bis 600, 1 bis 550, 1 bis 500, 2 bis 600, 2 bis 550, 2 bis 500, 5 bis 600, 5 bis 550 oder bis 500 betragen.
  • Wenn der Wert des Verhältnisses D/S kleiner wird, wird bei dem zu erhaltenen aromatischen Polyether ein höheres Molekulargewicht erreicht. Wenn der Wert des Verhältnisses D/S größer wird, besitzt das Kaliumcarbonat ein geringeres Volumen und wird somit leichter handhabbar.
  • Der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/mg) des Kaliumcarbonats sind Werte, die durch die in den Beispielen beschriebenen Verfahren gemessen werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart des Kaliumcarbonats, das die Bedingung (A) erfüllt.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart des Kaliumcarbonats, das die Bedingung (B) erfüllt.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart des Kaliumcarbonats, das die Bedingung (A) erfüllt und das die Bedingung (B) erfüllt.
  • 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon können leicht synthetisiert werden, und es sind auch kommerzielle Produkte verfügbar.
  • Das molare Verhältnis ([DCBP]:[HQ]) von 4,4'-Dichlorbenzophenon (DCBP) und Hydrochinon (HQ), die der Reaktion unterzogen werden, ist nicht besonders beschränkt.
  • Das molare Verhältnis ([DCBP]:[HQ]) kann geeignet eingestellt werden, um zum Beispiel das Molekulargewicht des zu erhaltenden aromatischen Polyethers zu kontrollieren.
  • In einer Ausführungsform beträgt das molare Verhältnis ([DCBP]:[HQ]) 47,5:52,5 bis 52,5:47,5, 48,0:52,0 bis 52,0:48,0, 48,5:51,5 bis 51,5:48,5, 49,0:51,0 bis 51,0:49,0 oder 49,5:50,5 bis 50,5:49,5. Hierdurch kann das Molekulargewicht des erhaltenen aromatischen Polyethers so kontrolliert werden, dass eine Fluidität erhalten wird, die zum Formen geeignet ist.
  • Die molare Menge von 4,4'-Dichlorbenzophenon (DCBP) kann größer als, kleiner als oder identisch zur molaren Menge von Hydrochinon (HQ) sein.
  • In einer Ausführungsform werden 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in einem Lösungsmittel umgesetzt.
  • Das Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, und es kann zum Beispiel ein neutrales polares Lösungsmittel verwendet werden. Beispiele von neutralen polaren Lösungsmitteln umfassen N,N-Dimethylformamid, N,N-Diethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Diethylacetamid, N,N-Dipropylacetamid, N,N-Dimethylbenzamid, N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Ethyl-2-pyrrolidon, N-Isopropyl-2-pyrrolidon, N-Isobutyl-2-pyrrolidon, N-n-Propyl-2-pyrrolidon, N-n-Butyl-2-pyrrolidon, N-Cyclohexyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-3-methyl-2-pyrrolidon, N-Ethyl-3-methyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-3,4,5-trimethyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-2-piperidon, N-Ethyl-2-piperidon, N-Isopropyl-2-piperidon, N-Methyl-6-methyl-2-piperidon, N-Methyl-3-ethylpiperidon, Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid, 1-Methyl-1-oxosulfolan, 1-Ethyl-1-oxosulfolan, 1-Phenyl-1-oxosulfolan, N,N'-Dimethylimidazolidinon und Diphenylsulfon.
  • In einer Ausführungsform, wenn 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in einem Lösungsmittel umgesetzt werden, das ein aromatisches Sulfon enthält, beträgt der Gehalt eines Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 270°C bis 330°C 0 Masseteile oder mehr und weniger als 1 Masseteil, bezogen auf 100 Masseteile des aromatischen Sulfons in der Reaktionsmischung.
  • Wenn der Gehalt des Lösungsmittels mit einem Siedepunkt von 270°C bis 330°C auf 0 Masseteile oder mehr und weniger als 1 Masseteil in Bezug auf 100 Masseteile des aromatischen Sulfons eingestellt wird, kann ein aromatischer Polyether mit hohem Molekulargewicht zu niedrigen Kosten hergestellt werden.
  • Die Reaktionsmischung kann ein oder zwei oder mehr Arten von Lösungsmitteln umfassen. Insbesondere enthält die Reaktionsmischung bevorzugt nur eine Art von Lösungsmittel (einziges Lösungsmittel) als ein Lösungsmittel. Somit kann der Prozess vereinfacht werden.
  • Die Gesamtkonzentration (auf Basis der Mischungsmenge) von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in dem Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt, und kann zum Beispiel 1,0 mol/l oder mehr, 1,4 mol/l oder mehr oder 1,5 mol/l oder mehr betragen, und sie kann 6,0 mol/l oder weniger, 5,0 mol/l oder weniger oder 4,0 mol/l oder weniger betragen.
  • Wenn die vorstehend erwähnte Konzentration größer wird, erhöht sich die Herstellungsmenge des aromatischen Polyethers. Wenn sich die Konzentration verringert, wird es leichter, eine Ausfällung während der Polymerisation zu unterdrücken.
  • Die Gesamtkonzentration (auf Basis der Mischungsmenge) von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in dem Lösungsmittel beträgt zum Beispiel 1,0 mol/l bis 6,0 mol/l, bevorzugt 1,4 mol/l bis 5,0 mol/l, stärker bevorzugt 1,5 mol/l bis 4,0 mol/l.
  • Die Konzentration des Kaliumcarbonats in dem Lösungsmittel ist nicht besonders beschränkt.
  • In einer Ausführungsform beträgt die Mischungsmenge des Kaliumcarbonats in dem Lösungsmittel 100 Molteile oder mehr, bezogen auf 100 Molteile Hydrochinon, das in das Lösungsmittel einzumischen ist, und beträgt bezogen hierauf 180 Molteile oder weniger, 160 Molteile oder weniger, 140 Molteile oder weniger oder 120 Molteile oder weniger.
  • Die Mischungsmenge des Kaliumcarbonats in dem Lösungsmittel beträgt zum Beispiel 100 Molteile bis 180 Molteile, bevorzugt 100 Molteile bis 160 Molteile, stärker bevorzugt 100 Molteile bis 140 Molteile, weiter stärker bevorzugt 100 Molteile bis 120 Molteile, bezogen auf 100 Molteile an in das Lösungsmittel zu mischendes Hydrochinon.
  • Wenn die Mischungsmenge das Kaliumcarbonats 100 Molteile oder mehr beträgt, kann die Reaktionszeit verkürzt werden. Wenn die Mischungsmenge des Kaliumcarbonats 180 Molteile oder weniger beträgt, kann die Erzeugung einer Gelkomponente unterdrückt werden.
  • Bei der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann zusammen mit dem vorstehend erwähnten Kaliumcarbonat ein Alkalimetallsalz, wie zum Beispiel jegliches andere Alkalimetallcarbonat oder ein Alkalimetallhydrogencarbonat, vorliegen.
  • Zum Beispiel kann Natriumcarbonat in Kombination mit dem Kaliumcarbonat eingesetzt werden.
  • Beispiele des anderen Alkalimetallcarbonats, das in Kombination mit dem Kaliumcarbonat eingesetzt werden kann, umfassen Lithiumcarbonat, Rubidiumcarbonat und Cäsiumcarbonat.
  • Beispiele des Alkalimetallhydrogencarbonats, das in Kombination mit dem Kaliumcarbonat eingesetzt werden kann, umfassen Lithiumhydrogencarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Rubidiumhydrogencarbonat und Cäsiumhydrogencarbonat.
  • Die Alkalimetallsalze, die in Kombination mit dem Kaliumcarbonat eingesetzt werden können, können einzeln oder in Kombination hiervon eingesetzt werden.
  • Wenn irgendein anders Alkalimetallsalz in Kombination mit dem Kaliumcarbonat eingesetzt wird, ist die Gesamtalkali-Konzentration (einschließlich des Kaliumcarbonats) in dem Lösungsmittel nicht besonders beschränkt.
  • In einer Ausführungsform beträgt die Gesamtmischungsmenge der Alkalimetallsalze in dem Lösungsmittel 100 Molteile oder mehr relative zu 100 Molteilen des in das Lösungsmittel einzumischenden Hydrochinons, und beträgt relativ hierzu 180 Molteile oder weniger, 160 Molteile oder weniger, 140 Molteile oder weniger, oder 120 Molteile oder weniger.
  • Die Gesamtmischungsmenge der Alkalimetallsalze in dem Lösungsmittel beträgt zum Beispiel von 100 Molteile bis 180 Molteile, bevorzugt 100 Molteile bis 160 Molteile, stärker bevorzugt 100 Molteile bis 140 Molteile, weiter stärker bevorzugt 100 Molteile bis 120 Molteile, relativ zu 100 Molteilen des in das Lösungsmittel einzumischenden Hydrochinons.
  • Wenn die Gesamtmischungsmenge der Alkalimetallsalze 100 Molteile oder mehr beträgt, kann die Reaktionszeit verkürzt werden. Wenn die Gesamtmischungsmenge der Alkalimetallsalze 180 Molteile oder weniger beträgt, kann die Herstellung der Gelkomponente unterdrückt werden.
  • 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon werden bevorzugt unter Bedingungen umgesetzt, bei denen keines von Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Rubidiumfluorid und Cäsiumfluorid vorliegt.
  • Auch wenn keine von diesen Verbindungen vorhanden ist, kann in diesem Aspekt ein aromatischer Polyether mit hohem Molekulargewicht erhalten werden. Wenn 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon unter solchen Bedingungen umgesetzt werden, dass keines von Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Rubidiumfluorid und Cäsiumfluorid vorliegt, kann ferner der Verbleib dieser Verbindungen in dem zu erhaltenden Polyether vermieden werden, und somit können die Aufreinigungskosten verringert werden.
  • Die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann unter eine Inertgasatmosphäre durchgeführt werden. Das Inertgas ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele hievon umfassen Stickstoff und ein Argongas.
  • Die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann unter Erwärmen durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur kann typischerweise im Bereich von 150°C bis 380°C, bevorzugt im Bereich von 180°C bis 350°C liegen. Die Reaktionszeit kann ferner typischerweise 0,1 Stunde bis 10 Stunden, bevorzugt 1 Stunde bis 5 Stunden betragen.
  • Die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann in einem Schritt vollendet werden, oder sie kann in zwei oder mehr Schritten vollendet werden. Wenn die Reaktion in zwei oder mehr Schritten durchgeführt wird, kann zum Beispiel das Folgende durchgeführt werden: ein Teil von allen Monomeren, die der Rektion unterworfen werden sollen, werden umgesetzt, um ein Präpolymer bereitzustellen, und dann werden die verbleibenden Monomere zu dem Präpolymer zugegeben und hiermit umgesetzt.
  • In einer Ausführungsform wird die Temperatur der Mischung von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon auf 150°C oder höher erhöht, und dann wird die Temperatur gehalten.
  • In einer Ausführungsform wird die Temperatur der Mischung von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon auf 150°C oder höher erhöht, und dann werden die Erhöhung der Temperatur und das Halten der Temperatur für mehrere Male wiederholt.
  • In jeder der vorstehend erwähnten Ausführungsformen kann die Temperaturerhöhung, nachdem die Temperatur auf 150°C oder mehr erhöht worden ist, mit einer Geschwindigkeit von 10°C/Minute oder weniger durchgeführt werden. Somit läuft der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon glatt ab und somit wird bei dem zu erhaltenden aromatischen Polyether ein hohes Molekulargewicht erhalten.
  • Die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann zum Beispiel umfassen:
    1. (i) einen Schritt zum Erhöhen der Temperatur der Mischung auf eine Temperatur von 180°C bis 220°C, gefolgt vom Halten der Temperatur für 0,5 Stunden bis 2 Stunden bei der Temperatur nach der Temperaturerhöhung;
    2. (ii) einen Schritt zum Erhöhen der Temperatur auf eine Temperatur von 230°C bis 270°C, gefolgt vom Halten der Temperatur für 0,5 Stunden bis 2 Stunden bei der Temperatur nach der Temperaturerhöhung; und
    3. (iii) einen Schritt zum Erhöhen der Temperatur auf eine Temperatur von 280°C bis 320°C, gefolgt vom Halten der Temperatur für 1 Stunde bis 8 Stunden bei der Temperatur nach der Temperaturerhöhung.
  • Die Temperaturerhöhung in jedem der Schritte (i) bis (iii) kann mit einer Geschwindigkeit von zum Beispiel 10°C/min oder weniger, 5°C/min oder weniger oder 3°C/min oder weniger durchgeführt werden. Die Temperaturerhöhung im jedem der Schritt (i) bis (iii) wird bevorzugt zum Beispiel mit 0,1°C/min bis 10°C/min durchgeführt. Somit läuft der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon glatt ab, und daher wird bei dem herzustellenden aromatischen Polyether ein hohes Molekulargewicht erreicht.
  • In einer Ausführungsform kann die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon zumindest einen Schritt umfassen, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den vorstehend beschriebenen Schritten (i) bis (iii). Wenn die Reaktion zwei oder drei Schritte umfassts, werden die Schritte bevorzugt in der Reihenfolge von erhöhender Temperatur durchgeführt. Die Reaktion kann das Erhöhen der Temperatur der Reaktionsmischung zwischen den zwei oder drei Schritten umfassen.
  • In einer Ausführungsform wird die Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon unter Bedingungen durchgeführt, bei denen die höchste Temperatur der Reaktionsmischung 280°C bis 320°C beträgt, stärker bevorzugt mehr als 290°C bis 320°C.
  • Die „höchste Temperatur“ der Reaktionsmischung, wie sie hier bezeichnet wird, ist die höchste Temperatur (höchste erreichte Temperatur), die von der Reaktionsmischung vom Start bis zur Vollendung der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon erreicht wird.
  • Nach Vollendung der Reaktion zwischen 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon kann der hergestellte aromatische Polyether in Übereinstimmung mit einem bekannten Verfahren abgetrennt, gewaschen oder gereinigt werden.
  • In einer Ausführungsform wird kein Monomer außer 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon als Monomer, das der vorstehend erwähnten Reaktion unterworfen werden soll, eingesetzt.
  • In einer Ausführungsform wird jegliches Monomer mit Ausnahme von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in Kombination in der vorstehend erwähnten Reaktion bis zu einem Ausmaß eingesetzt, in dem die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
  • In einer Ausführungsform beträgt der Gesamtanteil (Masse-%) von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon 50 Masse-% oder mehr, 60 Masse-% oder mehr, 70 Masse-% oder mehr, 80 Masse-% oder mehr, 90 Masse-% oder mehr, 95 Masse-% oder mehr, 97 Masse-% oder mehr, 99 Masse-% oder mehr, 99,5 Masse-% oder mehr, oder 100 Masse-%, bezogen auf alle Monomere, die der Reaktion unterworfen werden sollen.
  • In einer Ausführungsform werden 70 Masse-% oder mehr, 80 Masse-% oder mehr, 90 Masse-% oder mehr, 95 Masse-% oder mehr, 99 Masse-% oder mehr, 99,5 Masse-% oder mehr, 99,9 Masse-% oder mehr oder im Wesentlichen 100 Masse-% der Reaktionsmischung zum Zeitpunkt des Beginns der Reaktion gebildet aus:
    • 4,4'-Dichlorbenzophenon, Hydrochinon, dem Kaliumcarbonat und dem Lösungsmittel; oder
    • 4,4'-Dichlorbenzophenon, Hydrochinon, dem Kaliumcarbonat, jeglichem Alkalimetallsalz außer Kaliumcarbonat, und dem Lösungsmittel.
  • Wenn „im Wesentlichen 100 Masse-%“ der Mischung aus diesen Materialien gebildet werden, kann die Mischung eine unvermeidbare Verunreinigung enthalten.
  • (Aromatischer Polyether)
  • Ein aromatischer Polyether in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst Struktureinheiten (nachstehend auch als „Wiederholungseinheiten“ bezeichnet), die durch die folgenden Formeln (1A) und (2A) dargestellt werden.
    Figure DE112021004557T5_0001
    Figure DE112021004557T5_0002
  • In dem aromatischen Polyether ist das Molverhältnis ([1A]:[2A]) zwischen der durch die Formel (1A) dargestellten Struktureinheit und der durch Formel (2A) dargestellten Struktureinheit nicht besonders beschränkt.
  • In einer Ausführungsform beträgt das Molverhältnis ([1A]: [2A]) bevorzugt 47,5:52,5 bis 52,5:47,5, 48,0:52,0 bis 52,0:48,0, 48,5:51,5 bis 51,5:48,5, 49,0:51,0 bis 51,0:49,0 oder 49,5:50,5 bis 50,5:49,5.
  • Die molare Menge der durch die Formel (1A) dargestellten Struktureinheit kann größer sein, kleiner sein oder identisch sein zur molaren Menge der durch die Formel (2A) dargestellten Struktureinheit.
  • In dem aromatischen Polyether gemäß einer Ausführungsform ist die durch die Formel (2A) dargestellte Struktureinheit mit der durch die Formel (1A) dargestellten Struktureinheit verknüpft.
  • Der aromatische Polyether gemäß einer Ausführungsform umfasst eine durch die folgende Formel (3A) dargestellte Struktureinheit.
    Figure DE112021004557T5_0003
  • Die durch die Formel (3A) dargestellte Struktureinheit ist eine Struktureinheit, die von einem Verknüpfungskörper der durch die Formel (1A) dargestellten Struktureinheit und der durch die Formel (2A) dargestellten Struktureinheit gebildet wird.
  • In dem aromatischen Polyether gemäß einer Ausführungsform ist die durch die Formel (1A) dargestellte Struktureinheit an jedem von einem oder mehr Enden von dessen Molekularkette angeordnet. In diesem Fall kann eine an die Struktureinheit gebundene endständige Struktur ein Chloratom (Cl) sein.
  • In dem aromatischen Polyether gemäß einer Ausführungsform ist die durch die Formel (2A) dargestellte Struktureinheit an jedem von einem oder mehr Enden von dessen Molekularkette angeordnet. In diesem Fall kann eine an die Struktureinheit gebundene endständige Struktur zum Beispiel ein Wasserstoffatom (H) sein (wenn die endständige Struktur das Wasserstoffatom (H) ist, kann das Atom eine Hydroxygruppe mit einem Sauerstoffatom (O) in der Struktureinheit bilden).
  • Die endständige Struktur des aromatischen Polyethers kann zum Beispiel eine Struktur sein, die durch Substituieren des vorstehend erwähnten Chloratoms (Cl) oder der Hydroxygruppe durch ein Wasserstoffatom (H) oder dergleichen erhalten wird. Die endständige Struktur ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, und sie kann jegliche Struktur sein.
  • In einer Ausführungsform weist der aromatische Polyether keine Struktureinheit außer den durch die Formeln (1A) und (2A) dargestellten Struktureinheiten auf, wobei der aromatische Polyether eine endständige Struktur an einem Ende von dessen molekularer Kette aufweisen kann, wie vorstehend beschreiben ist.
  • In einer Ausführungsform umfasst der aromatische Polyether jegliche Struktureinheit außer den durch die Formeln (1A) und (2A) dargestellten Struktureinheiten bis zu einem Ausmaß, in dem die erfindungsgemäße Wirkung nicht beeinträchtigt wird.
  • In einer Ausführungsform beträgt der Gesamtanteil (Masse-%) der durch die Formeln (1A) und (2A) dargestellten Struktureinheiten an allen Monomeren, die der Reaktion unterworfen werden, 50 Masse-% oder mehr, 60 Masse-% oder mehr, 70 Masse-% oder mehr, 80 Masse-% oder mehr, 90 Masse-% oder mehr, 95 Masse-% oder mehr, 97 Masse-% oder mehr, 99 Masse-% oder mehr, 99,5 Masse-% oder mehr oder 100 Masse-%, bezogen auf alle Monomere.
  • In einer Ausführungsform beträgt der Schmelzflussindex (Abkürzung: „MI“: in der Bedeutung identisch zur Schmelzflussrate (Abkürzung: „MFR“), beschreiben in ASTM D 1238-13) des aromatischen Polyethers 100 g/10 min oder weniger, 90 g/10 min oder weniger oder 80 g/10 min oder weniger, und beträgt 1,0 g/10 min oder mehr, 1,5 g/10 min oder mehr oder 1,7 g/10 min oder mehr.
  • Ferner beträgt in einer Ausführungsform der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers bevorzugt 1,0 g/10 min bis 100 g/10 min, stärker bevorzugt 1,0 g/10 min bis 90 g/10 min, weiter bevorzugt 1,5 g/10 min bis 90 g/10 min, weiterhin stärker bevorzugt 1,0 g/10 min bis 80 g/10 min, weiterhin stärker bevorzugt 1,5 g/10 min bis 80 g/10 min, am stärksten bevorzugt 1,7 g/10 min bis 80 g/10 min. Als Ergebnis kann eine Wirkung zur Einstellung der Viskosität des aromatischen Polyethers in einem Bereich, der für das Extrusionsformen, Spritzgussformen oder dergleichen geeignet ist, erreicht werden.
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers beträgt bevorzugt 100 g/10 min oder weniger. Der aromatische Polyether mit einem Schmelzflussindex von 100 g/10 min oder weniger weist ein ausreichend hohes Molekulargewicht auf, und somit kann hierfür ein Pelletisieren mit zum Beispiel einem Extruder bevorzugt eingesetzt werden.
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers ist ein Wert, der durch das in den Beispielen beschriebene Verfahren gemessen wird.
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers kann durch die Temperaturbedingungen (z.B. die höchste Temperatur, die Temperaturhaltezeit und die Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung) der Reaktionsmischung als auch durch die Anteile der Ausgangsmaterialien (z.B. 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon) an der Reaktionsmischung eingestellt werden.
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers kann auch durch das folgende Messverfahren gemessen werden, und sogar wenn die Messung mit dem Messverfahren durchgeführt wird, sind ein bevorzugter Bereich und dergleichen wie vorstehend beschrieben.
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers wird mit einem Schmelz-Indexer (L-220), hergestellt von Tateyama Kagaku High-Technologies Co., Ltd. in Übereinstimmung mit JIS K 7210-1:2014 (ISO 1133-1:2011) unter den folgenden Messbedingungen gemessen.
  • [Messbedingungen]
  • - Messtemperatur (Harztemperatur) : 380°C
    - Messlast: 2,16 kg
    - Innerer Zylinderdurchmesser: 9, 550 mm
    - Düsen-Innendurchmesser: 2,095 mm
    - Düsenlänge: 8,000 mm
    - Kolbenkopflänge: 6,35 mm
    - Kolbenkopfdurchmesser: 9,474 mm
    - Kolbengewicht: vorstehend erwähnte Messlast umfasst110,0 g (Die das Kolbengewicht.)
  • - Durchführung:
  • Die Probe wird vorab für 2 Stunden oder mehr bei 150°C getrocknet. Die Probe wird in den Zylinder eingebracht, und der Kolben wird hierin eingeführt, gefolgt von Vorwärmen für 6 Minuten. Auf den Zylinder wird die Last aufgelegt, und es wird eine Kolbenführung entfernt, gefolgt von der Extrusion der geschmolzenen Probe aus der Düse. Die Probe wird herausgeschnitten, wenn der Kolben sich um einen Weg in einem vorbestimmten Bereich und einer vorbestimmten Zeit („t“ [s]) nach dem Beginn der Bewegung bewegt hat, und das Gewicht der Probe wird gemessen („m“ [g]). Der MI hiervon wird gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: MI [g/10 min]=600/t×m.
  • In einer Ausführungsform beträgt die intrinsische Viskosität ηinh des aromatischen Polyethers 0,47 dl/g oder mehr, 0,48 dl/g oder mehr, 0,49 dl/g oder mehr oder 0,50 dl/g oder mehr und beträgt 2,00 dl/g oder weniger, 1,80 dl/g oder weniger, 1,50 dl/g oder weniger, 1,30 dl/g oder weniger oder 1,20 Dl/g oder weniger.
  • Ein geeigneter Bereich der intrinsischen Viskosität ηinh des aromatischen Polyethers beträgt zum Beispiel 0,47 dl/g bis 2,00 Dl/g, 0,47 dl/g bis 1,50 dl/g, 0,48 dl/g bis 1,30 dl/g oder 0,50 dl/g bis 1,20 dl/g. Hierdurch wird ein Formmaterial erhalten, das ausreichende Festigkeit zeigt, während es zum Zeitpunkt des Formens geeignete Schmelzfluidität besitzt.
  • Die intrinsische Viskosität ηinh des aromatischen Polyethers kann wie nachstehend beschrieben bestimmt werden.
  • Der aromatische Polyether wird im Vakuum bei 120°C für 6 Stunden getrocknet. Als nächstes wird der aromatische Polyether in konzentrierter Schwefelsäure (Reinheit: 95 Masse-% oder mehr) gelöst, und es werden eine Vielzahl von Probenlösungen hergestellt, wobei die Konzentration C [g/dl] des aromatischen Polyethers verändert wird. Danach wird die Fließzeit t0 [s] des Lösungsmittels (konzentrierte Schwefelsäure (Reinheit: 95 Masse-% oder mehr)) und die Fließzeit „t“ [s] der Probelösung in Übereinstimmung mit JIS K 7367-5:2000 (ISO 1628-5:1998) in einem Thermobad bei 25°C (Thermostat für die kinematische Viskositätsmessung (TV-5S, hergestellt von Thomas Kagaku Co., Ltd.)) und einem Ubbelohde-Viskosimeter (Nr. 2) gemessen, und aus der folgenden Gleichung wird die reduzierte Viskosität ηsp/c bestimmt: reduzierte Viskosität ηsp/c [dl/g]=(t-t0)/(t0×C).
  • Es wird eine lineare Korrelationsgleichung bestimmt, indem eine zweidimensionale Auftragung durchgeführt wird, worin die Abszissenachse die Konzentration C [g/dl] von jeder der Probenlösungen bezeichnet und die Koordinatenachse die reduzierte Viskosität ηsp/c bezeichnet. Der Wert der reduzierten Viskosität ηsp/c bei einer Konzentration von null (Schnittstelle) kann als die intrinsische Viskosität ηinh bestimmt werden.
  • Die intrinsische Viskosität ηinh des aromatischen Polyethers kann durch die Temperaturbedingungen (z.B. die höchste Temperatur, die Temperaturhaltezeit und die Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung) der Reaktionsmischung und die Anteile der Ausgangsmaterialien (z.B. 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon) in der Reaktionsmischung eingestellt werden.
  • In einer Ausführungsform beträgt die reduzierte Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers 0,36 dl/g oder mehr, mehr als 0,36 dl/g, 0,37 dl/g oder mehr, 0,38 dl/g oder mehr, 0,39 dl/g oder mehr, 0,40 dl/g oder mehr, 0,46 dl/g oder mehr oder 0,48 dl/g oder mehr, und beträgt 1,50 dl/g oder weniger, 1,30 dl/g oder weniger, oder 1,20 dl/g oder weniger.
  • Ein geeigneter Bereich der reduzierten Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers beträgt zum Beispiel 0,36 dl/g bis 1,50 dl/g, mehr als 0,36 dl/g und 1,50 dl/g oder weniger, 0,37 dl/g bis 1,50 dl/g, 0,40 dl/g bis 1,50 dl/g, 0,46 dl/g bis 1,30 dl/g oder 0,48 dl/g bis 1,20 dl/g. Somit wird ein Formmaterial erhalten, das ausreichende Festigkeit zeigt, während zum Zeitpunkt des Formens eine geeignete Schmelzfluidität sichergestellt wird.
  • Die reduzierte Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers ist ein Wert, der durch das in den Beispielen beschriebene Verfahren gemessen wird.
  • In dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren beträgt die Konzentration des aromatischen Polyethers in der Schwefelsäurelösung (Probenlösung) für die Messung 0,1 g/dl.
  • Die reduzierte Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers kann durch die Temperaturbedingungen (z.B. die höchste Temperatur, die Temperaturhaltezeit und die Geschwindigkeitserhöhungstemperatur) der Reaktionsmischung, als auch durch die Anteile der Ausgangsmaterialien (z.B. 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon) in der Reaktionsmischung eingestellt werden. Das gleiche gilt für die folgende reduzierte Viskosität η'sp/c.
  • Die reduzierte Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers kann auch mit dem folgenden Messverfahren gemessen werden, und sogar wenn die Messung mit dem Messverfahren durchgeführt wird, sind ein bevorzugter Bereich und dergleichen wie vorstehend beschrieben.
  • Der aromatische Polyether wird im Vakuum bei 120°C für 6 Stunden getrocknet. Al nächstes wird der aromatische Polyether in konzentrierter Schwefelsäure (Reinheit: 98 Masse-%) gelöst, und es wird in einem Maßkolben eine Probenlösung so zubereitet, dass die Konzentration C [g/dl] des aromatischen Polyethers 0,1 g/dl betragen kann. Als nächstes wird die Fließzeit t0 [s] des Lösungsmittels (konzentrierte Schwefelsäure (Reinheit: 98 Masse-%)) und die Fließzeit „t“ [s] der Probenlösung in Übereinstimmung mit JIS K 7367-5:2000 (ISO 1628-5:1998) mit einem Thermobad bei 25°C (Thermostat für die kinematische Viskositätsmessung (TV-5S, hergestellt von Thomas Kagaku Co., Ltd.)) und einem Ubbelohde-Viskosimeter (Nr. 2) gemessen, und die reduzierte Viskosität ηsp/c wird aus der folgenden Gleichung bestimmt: reduzierte Viskosität ηsp/c [dl/g]=(t-t0)/(t0×c).
  • In einer Ausführungsform besitzt der herzustellende aromatische Polyester eine reduzierte Viskosität η'sp/c (nicht die mit dem in den Beispielen beschriebenen Verfahren gemessene reduzierte Viskosität ηsp/c), welche bei 25°C für eine Schwefelsäurelösung (Probenlösung) gemessen wird, die durch Auflösen des aromatischen Polyethers in konzentrierter Schwefelsäure in einer Konzentration von 0,5 g/dl gemessen wird, von mehr als 0,36 dl/g, 0,37 dl/g oder mehr, 0,38 dl/g oder mehr, 0,39 dl/g oder mehr, 0,40 dl/g oder mehr, 0,46 dl/g oder mehr, 0,48 dl/g oder mehr, 0,50 dl/g oder mehr oder 0,52 dl/g oder mehr, und 1,50 dl/g oder weniger, 1,30 dl/g oder weniger oder 1,20 dl/g oder weniger.
  • Ein geeigneter Bereich der reduzierten Viskosität η'sp/c des aromatischen Polyethers beträgt zum Beispiel mehr als 0,36 dl/g und 1,50 dl/g oder weniger, 0,37 dl/g bis 1,50 dl/g, 0,40 dl/g bis 1,50 dl/g, 0,46 dl/g bis 1,30 dl/g oder 0,48 dl/g bis 1,20 dl/g. Somit wird ein Formmaterial erhalten, das ausreichende Festigkeit zeigt, während eine geeignete Schmelzfluidität zum Zeitpunkt des Formens erhalten wird.
  • Die reduzierte Viskosität des aromatischen Polyethers neigt dazu, sich zu erhöhen, wenn die Konzentration des aromatischen Polyethers in der Probenlösung für die Messung größer wird. Wenn zum Beispiel die Messung für den gleichen aromatischen Polyether durchgeführt wird, neigt der Wert von dessen reduzierter Viskosität η'sp/c (aromatische Polyetherkonzentration: 0,5 g/dl) dazu, größer zu sein als der Wert von dessen reduzierter Viskosität ηsp/c (aromatische Polyetherkonzentration: 0,1 g/dl). Wenn zum Beispiel die reduzierte Viskosität ηsp/c des aromatischen Polyethers 0,36 dl/g beträgt, kann angenommen werden, dass die reduzierte Viskosität η'sp/c hiervon größer als 0,36 dl/g ist.
  • In einer Ausführungsform beträgt die Kristallisationstemperatur (Tc) das aromatischen Polyethers 240°C oder höher, und beträgt 290°C oder niedriger.
  • Die Kristallisationstemperatur (Tc) des aromatischen Polyethers ist ein Wert, der mit dynamischer Differenzkalorimetrie gemäß der folgenden Prozedur gemessen wird.
  • Es werden 5 mg der Probe (aromatischer Polyether) in einem Aluminiumpfännchen ausgewogen und einer temperaturüberwachenden Messung mit einem dynamischen Differenzkalorimeter (DSC) unterzogen. Die Messung wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: Die Temperatur der Probe wird von 20°C auf 420°C mit 20°C/min erhöht; die Temperatur hiervon wird von 420°C auf 20°C mit -20°C/min verringert; und die Temperatur hiervon wird von 20°C auf 420°C mit 20°C/min erhöht. Die Kristallisationstemperatur (Tc) hiervon wird durch Ablesen des exothermen Peaks der Kristallisation hiervon bestimmt, der während der Temperaturverringerung des Prozesses beobachtet wird. Bei der Messung wird ein „DSC8500“, hergestellt von PerkinElmer Co., Ltd., verwendet.
  • In einer Ausführungsform enthält der aromatische Polyether ein Halogenatom. In einer Ausführungsform enthält der aromatische Polyether ein Chloratom (Cl), und enthält im Wesentlichen kein Fluoratom (F). Die Menge des Chlors (Cl) und des Fluors (F) des aromatischen Polyethers können jeweils durch das nachstehend beschriebene Verfahren gemessen werden (Verbrennungs-Ionenchromatographie). In diesem Fall umfassen die Mengen des Chlors (Cl) und des Fluors (F) nicht nur das Chlor (Cl) und das Fluor (F) zum Bilden der molekularen Struktur des aromatischen Polyethers, sondern auch das Chlor (Cl) und das Fluor (F), die in den aromatischen Polyether eingemischt sind (z.B. ein Chloratom (Cl) und ein Fluoratom (F), das aus den Monomeren stammt, wobei die Atome in dem aromatischen Polyether verbleiben).
  • Mengen an Chlor (Cl) und Fluor (F)
  • Die Mengen an Chlor (Cl) und Fluor (F) des aromatischen Polyethers werden durch Verbrennungs-Ionenchromatographie gemessen. Die Verbrennungs-Ionenchromatographie umfasst: Einführen der Probe in einen Verbrennungsofen; Verbrennen der Probe in einem Verbrennungsgas, das Sauerstoff enthält; Verursachen, dass eine absorbierende Flüssigkeit ein gebildetes Gas sammelt; und dann Unterziehen der absorbierenden Flüssigkeit einer Trennung und Quantifizierung mit einem Ionenchromatograph. Es werden die jeweiligen quantitativen Werte auf der Grundlage einer Kalibrationskurve bestimmt, die aus einem Referenzmaterial mit einer bekannten Konzentration hergestellt wird. Die quantitativen Werte sind jeweils ein Wert, der in Mol umgewandelt wird, indem das Atomgewicht des Chlors (Cl) und das Atomgewicht des Fluors (F) auf 35,5 bzw. 19,0 eingestellt werden. Die Messbedingungen sind nachstehend beschrieben.
  • <Probenverbrennung>
  • Verbrennungsvorrichtung: AQF-2100H
    Hergestellt von Mitsubishi Ch Voreingestellte Verbrennungsk emical Analytech Co., Ltd. ammertemperatur: 800°C auf
    der Vorderseite und 1.100°C a Argonflussrate: uf der Rückseite 400 ml/min
    Sauerstoffflussrate: 200 ml/min
    Absorbierende Flüssigkeit: eine Wasserstoffperoxidlösung
  • <Ionenchromatograph>
  • Analysator: Integrion, hergestellt von Thermo Fisher Scientific, Inc.
    Säule: eine Schutzsäule (Dionex IonPac AG12A) und eine Trennsäule (Dionex IonPac AS12A) werden eingesetzt, während sie miteinander verbunden sind (beide Säulen werden von D IONEX hergestellt).
    Eluierungsmittel: Na2CO3 (2,7 mmol/l+NaHCO (0,3 mmol/l)
    Flussrate: 1,5 ml/min
    Säulentemperatur: 30°C
    Messmodus: Unterdrückungssystem
    Detektor: Detektor der elektrischen Leitfähigkeit
  • In einer Ausführungsform (α) beträgt der Fluorgehalt in dem aromatischen Polyether weniger als 2 mg/kg. Die Untergrenze des Gehalts ist nicht besonders beschränkt, und kann zum Beispiel 0 mg/kg betragen. Hierin ist der Fluorgehalt a in dem aromatischen Polyether die Summe des Gehalts a1 des Fluors, das in die molekulare Struktur des aromatischen Polyethers eingebaut ist, und des Gehalts a2 des Fluors, welches nicht in die molekulare Struktur des aromatischen Polyethers eingebaut ist, sondern als eine freie Komponente gefangen ist. Die Fluormenge zum Bilden der freien Komponente dient als die Fluormenge a2 in dem aromatischen Polyether.
  • Der Ausdruck „der aromatische Polyether ist im Wesentlichen frei von Fluor (F)“ bezeichnet, dass der Fluorgehalt a des aromatischen Polyethers weniger als 2 mg/kg beträgt.
  • In einer Ausführungsform kann der Fluorgehalt a in dem aromatischen Polyether auf weniger als 2 mg/kg eingestellt werden, indem auf die Verwendung eines fluorhaltigen Ausgangsmaterials (z.B. 4,4'-Difluorbenzophenon) zum Zeitpunkt der Synthese des aromatischen Polyethers verzichtet wird oder indem die Verwendungsmenge des fluorhaltigen Ausgangsmaterials zum Zeitpunkt der Synthese des aromatischen Polyethers verringert wird.
  • In einer Ausführungsform beträgt bezüglich des Fluorgehalts a2 in dem aromatischen Polyether die freie Komponente eines oder beides von Kaliumfluorid und 4,4'-Difluorbenzophenon.
  • In einer Ausführungsform (β) beträgt der Chlorgehalt b in dem aromatischen Polyether 2 mg/kg oder mehr, 10 mg/kg oder mehr, 100 mg/kg oder mehr, 500 mg/kg oder mehr, 700 mg/kg oder mehr, 1.000 mg/kg oder mehr, 2.000 mg/kg oder mehr, 33.000 mg/kg oder mehr oder 4.000 mg/kg oder mehr.
  • Die Obergrenze der Menge ist nicht besonders beschränkt und kann zum Beispiel 10.000 mg/kg oder weniger, 9.000 mg/kg oder weniger, 8.000 mg/kg oder weniger, 7.000 mg/kg oder weniger oder 6.000 mg/kg oder weniger betragen.
  • Der Chlorgehalt b in dem aromatischen Polyether beträgt zum Beispiel von 2 mg/kg bis 10.000 mg/kg, bevorzugt von 700 mg/kg bis 9.000 mg/kg, stärker bevorzugt von 1.000 mg/kg bis 8.000 mg/kg.
  • Hier ist der Chlorgehalt b in dem aromatischen Polyether die Summe des Chlorgehalts b1 des Chlors, das in die molekulare Struktur des aromatischen Polyethers eingebaut ist, und der Menge b2 des Chlors, welches nicht in die molekulare Struktur des aromatischen Polyethers eingebaut ist, sondern als eine freie Komponente gefangen ist. Die Menge des Chlors zum Bilden der freien Komponente dient als die Chlormenge b2 in dem aromatischen Polyether.
  • In einer Ausführungsform kann die Chlormenge b in dem aromatischen Polyether auf 2 mg/kg oder mehr eingestellt werden, indem 4,4'-Dichlorbenzophenon als Ausgangsmaterial zum Zeitpunkt der Synthese des aromatischen Polyethers eingesetzt wird. Zusätzlich kann die Chlormenge b in dem aromatischen Polyether im Bereich von 2 mg/kg oder mehr durch die Verwendung von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon als Ausgangsmaterialien zum Zeitpunkt der Synthese des aromatischen Polyethers und Erhöhen des Verhältnisses der Verwendungsmenge von 4,4'-Dichlorbenzophenon zur Verwendungsmenge von Hydrochinon erhöht werden.
  • Die Chlormenge b1 in dem aromatischen Polyether beträgt bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 10.000 mg/kg oder weniger, stärker bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 9.000 mg/kg oder weniger, weiter stärker bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 8.000 mg/kg oder weniger.
  • Wenn 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon als Ausgangsmaterialien zum Zeitpunkt der Synthese des aromatischen Polyethers verwendet werden und das Verhältnis der Verwendungsmenge von 4,4'-Dichlorbenzophenon zur Verwendungsmenge von Hydrochinon verringert wird (z.B. wenn die Verwendungsmenge von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon auf weniger als 100 Molteile in Bezug auf 100 Molteile Hydrochinon eingestellt wird) kann der Chlorgehalt b1 in dem aromatischen Polyether auf 0 mg/kg eingestellt werden, oder der Gehalt b1 kann auf einen Wert eingestellt werden, der diesem nahe ist.
  • Der Chlorgehalt b2 in dem aromatischen Polyether beträgt bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 500 mg/kg oder weniger, stärker bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 400 mg/kg oder weniger, weiter stärker bevorzugt 0 mg/kg oder mehr und 300 mg/kg oder weniger.
  • In einer Ausführungsform ist bezüglich des Chlorgehalts b2 in dem aromatischen Polyether die freie Komponente eines oder beides von Kaliumchlorid und 4,4'-Dichlorbenzophenon.
  • Die Menge des Chlors, das als Kaliumchlorid gefangen ist, welches eine freie Komponente ist, in dem aromatischen Polyether wird durch das folgende Verfahren bestimmt.
  • <Verfahren zur Messung der Chlormenge, die als Kaliumchlorid gefangen ist, welches eine freie Komponente ist, in dem aromatischen Polyether>
  • Eine feste Probe (aromatischer Polyether) wird mit einem Mixer pulverisiert und mit Aceton und Wasser in der angegebenen Reihenfolge gewaschen, gefolgt von Trocknen mit einem explosionsgeschützten Trockner bei 180°C. Wenn eine Reaktionsmischung (Produkt) unmittelbar nach einer Reaktion zur Herstellung des aromatischen Polyethers als Probe verwendet wird, wird das Produkt nach Vollendung der Reaktion gekühlt und verfestigt um als feste Probe verwendet zu werden. Der zu verwendende Mixer ist nicht besonders beschränkt, und es kann zum Beispiel ein 7010HS, hergestellt von Waring, verwendet werden.
  • Es wird etwa 1 g der getrockneten Probe ausgewogen, und zu der Probe werden 100 ml ultrareines Wasser zugegeben. Die Mischung wird bei einer Flüssigkeitstemperatur von 50°C für 20 Minuten gerührt und zum Abkühlen stehengelassen. Danach wird die Mischung filtriert, um sie in die festen Inhaltsstoffe und eine wässrige Lösung zu trennen. Die wässrige Lösung wird mittels Ionenchromatographie analysiert, und die Menge von Chloridionen in der wässrigen Lösung wird aus Basis einer Kalibrationskurve, die aus einem Referenzmaterial mit einer bekannten Konzentration erstellt wurde, bestimmt. Die Bedingungen für die Ionenchromatographie sind wie folgt.
  • <Ionenchromatographie>
  • Analysevorrichtung: Metrohm 940 IC Vario
    Säule: Guard) und eine Tren verwendet, während s Säulen werden von Me eine Schutzsäule (Metrosep A Supp 5 nsäule (Metrosep A Supp 4) werden ie miteinander verbunden sind (beide trohm AG hergestellt) .
    Eluiermittel: Na2CO3 (1,8 mmol/l)+NaHCO (1,7 mmol/l)
    Flussrate: 1,0 ml/min
    Säulentemperatur: 30°C
    Messmodus: Unterdrückungssystem
    Detektor: Detektor der elektrischen Leitfähigkeit
  • Die als 4,4'-Dichlorbenzophenon gefangene Chlormenge, welche eine freie Komponente ist, in dem aromatischen Polyether wird durch das folgende Verfahren bestimmt.
  • <Verfahren zur Messung der Chlormenge, die als 4,4'-Dichlorbenzophenon gefangen ist, welche eine freie Komponente ist, in dem aromatischen Polyether>
  • Eine feste Probe (aromatischer Polyether) wird mit einem Mixer pulverisiert und mit Aceton und Wasser in der angegebenen Reihenfolge gewaschen, gefolgt von Trocknen mit einem explosionsgeschützten Trockner bei 180°C. Wenn eine Reaktionsmischung (Produkt) unmittelbar nach einer Reaktion zur Herstellung des aromatischen Polyethers als Probe verwendet wird, wird nach Vollendung der Reaktion das Produkt gekühlt und verfestigt, um es als feste Probe zu verwenden. Der zu verwendende Mixer ist nicht besonders beschränkt, und es kann zum Beispiel ein 7010HS, hergestellt von Waring, verwendet werden.
  • Es werden etwa 1 g der getrockneten Probe in einen Auffangkolben ausgewogen, und es werden 10 ml Aceton und ein Siedestein hierzu zugegeben, gefolgt von Erwärmen zum Rückfluss in einem Wasserbad für 5 Stunden. Die Mischung wird zum Abkühlen auf Raumtemperatur stehengelassen, und dann werden die Feststoffe durch Filtration entfernt. Die resultierende Acetonlösung wird zur Trockene mit einem Verdampfer verdampft, und dann werden 10 ml Aceton in einer Vollpipette zugegeben, um den Rückstand aufzulösen. Die Menge (mg/kg) von 4,4'-Dichlorbenzophenon in der Probe wird berechnet, indem die Lösung einer Messung durch Gaschromatographie unterzogen wird. Die Menge (mg/kg) des als 4,4'-Dichlorbenzophenon gefangenen Chlors, welches eine freie Komponente ist, in dem aromatischen Polyether wird mit der folgenden Gleichung errechnet.
  • Menge (mg/kg) des als 4,4'-Dichlorbenzophenon, welches eine freie Komponente ist, gefangenen Chlors in dem aromatischen Polyether = Menge (mg/kg) von 4,4'-Dichlorbenzophenon in der Probe/251,11 (Molekulargewicht von 4,4'-Dichlorbenzophenon)×35,45 (Atomgewicht von Chlor)×2
  • Der quantitative Wert von 4,4'-Dichlorbenzophenon wurde auf Basis einer Kalibrationskurve bestimmt, die aus einem Referenzmaterial mit einer bekannten Konzentration erstellt wurde. Die Messbedingungen sind nachstehend angegeben.
  • <Gaschromatograph>
  • Analysator: Agilent Technologies 7890B
    GC-Säule: Agilent Technologies DB-5MS (Länge:
    30 m, Innendurchmesser: 0,25 mm, Dicke: 0,25 pm)
    Einlasstemperatur: 250°C
    Ofentemperatur: 100°C (1 min)→30°C/min→250°C (10 min)
    Flussrate: 1,0 ml/min
    Injektionsmenge: 1 3µ1
    Split-Verhältnis: 40:1
    Detektor: FID
    Detektortemperatur: 250°C
  • In einer Ausführungsform erfüllt der aromatische Polyether die Bedingung (α).
    In einer Ausführungsform erfüllt der aromatische Polyether die Bedingung (β).
    In einer Ausführungsform erfüllt der aromatische Polyether die Bedingung (α) und die Bedingung (β).
  • (Anwendungen)
  • Unter Einsatz des aromatischen Polyethers kann zum Beispiel ein Pellet hergestellt werden, das den aromatischen Polyether dieses Aspekts umfasst. Das Pellet kann für verschiedene Formmaterialien eingesetzt werden, die Wärmebeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, isolierende Eigenschaften und dergleichen erfordern. Ein Formkörper kann unter Verwendung des Pellets durch ein Formverfahren, wie zum Beispiel Spritzguss mit einer Form, hergestellt werden. Zusätzlich kann ein Formkörper durch die Verwendung des Pellets durch ein Formverfahren, wie zum Beispiel Extrusionsformen, Formpressen, Blattgießen oder Folienblasen hergestellt werden.
  • Die Anwendungen des aromatischen Polyethers gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind nicht besonders beschränkt. Der aromatische Polyether ist zum Beispiel für Anwendungen in der Luftfahrt, für gleitende Bauteile, wie zum Beispiel ein Getriebe und ein Lager, als auch für verschiedene Harzzusammensetzungen geeignet.
  • Ein Formkörper, der den aromatischen Polyether gemäß diesem Aspekt umfasst, ist zum Beispiel als Formkörper in der Luftfahrt, als Formkörper für gleitende Bauteile oder als Filament für einen 3D-Drucker geeignet. Ferner ist der den aromatischen Polyether umfassende Formkörper zum Beispiel als ein Luftfahrt-Spritzguss-Formkörper oder ein Spritzguss-Formkörper für ein gleitendes Bauteil geeignet.
  • (Kaliumcarbonat)
  • Das Kaliumcarbonat gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kaliumcarbonat, das zur Herstellung eines aromatischen Polyethers durch Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon einzusetzen ist, welches zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt:
    1. (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und
    2. (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
  • Das Kaliumcarbonat dieser Ausführungsform besitzt die gleiche Konfiguration wie das Kaliumcarbonat, das in der vorstehenden Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung eines aromatischen Polyethers der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.
    Durch Verwendung des Kaliumcarbonats gemäß diesem Aspekt in einem Verfahren, in dem 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon miteinander umgesetzt werden, um einen aromatischen Polyether herzustellen, kann ein aromatischer Polyether mit einem hohen Molekulargewicht hergestellt werden.
  • Beispiele
  • Nachstehend sind erfindungsgemäße Beispiele angegeben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht durch diese beschränkt.
  • Von jedem der Kaliumcarbonate k1 bis k4, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet wurden, wurden die folgenden Eigenschaften gemessen.
  • (1) Schüttdichte
  • Die Schüttdichten der später beschriebenen Kaliumcarbonate k1 bis k5 wurden mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren gemessen.
    Es wurden etwa 50 g Kaliumcarbonat (Masse: m(g)), die mit einer Genauigkeit von 0,1 Masse-% ausgewogen worden waren, sanft in einen 100 Milliliter Messzylinder (kleinste Skaleneinheit: 1 ml), der getrocknet worden war, eingefüllt, ohne dass verfestigt wurde. Die obere Oberfläche einer Pulverschicht wurde sorgfältig geglättet, ohne dass verfestigt wurde, und das lose Schüttvolumen V0 (ml) hiervon wurde mit der kleinsten Skaleneinheit abgelesen, gefolgt von einer Berechnung der Schüttdichte mit der folgenden Gleichung. Sch u ¨ ttdichte  ( g/ml ) = m/V 0
    Figure DE112021004557T5_0004
  • Wenn das lose Schüttvolumen V0 mehr als 100 ml beträgt, wird das lose Schüttvolumen V0 auf ein Volumen von 100 ml oder weniger durch Verringern der Masse m des Kaliumcarbonats, das als Probe zu verwenden ist, eingestellt, und das lose Schüttvolumen V0 wird ausgelesen, gefolgt von einer Berechnung der Schüttdichte.
  • (2) Mittlerer Partikeldurchmesser D
  • Die mittleren Partikeldurchmesser D der später beschriebenen Kaliumcarbonate k1 bis k4 wurden mit dem nachstehenden Verfahren gemessen.
  • Es wurde eine Partikelgrößenverteilungsmessung mit einem CAMSIZER, hergestellt von MicrotracBEL Corp., mit einem Trockenverfahren durchgeführt. Die Probe (Kaliumcarbonat) wurde in den Messbereich des CAMSIZER mit einer Vibrationsrinne eingefüllt, und es wurde ein Bild von dessen Partikel mit einer Kamera aufgenommen, gefolgt von der Messung von deren Partikeldurchmesser. Bei der Verarbeitung eines beobachteten Bilds wurde der mittlere Partikeldurchmesser D durch die Verwendung von numerischen Werten, die durch Prozessdaten von den kurzen Durchmessern des Partikelbilds erhalten wurden, durch eine automatische Berechnung durch ein Programm, das in der Messvorrichtung installiert war, berechnet.
  • (3) Spezifische Oberfläche S
  • Die spezifischen Oberflächen S der später beschriebenen Kaliumcarbonate k1 bis k4 wurden mit dem nachstehend beschriebenen Verfahren gemessen.
  • (i) Vorbehandlung
  • Zur Vorbehandlung der Probe (Kaliumcarbonat) wurde eine Wärme-Vakuumevakuierung mit einem BELPREP vacII, hergestellt von MicrotracBEL Corp., bei 100°C für 1 Stunde oder mehr durchgeführt. Wenn ein Vakuum von 10 Pa (75 mTorr) erreicht wurde, wurde die Vorbehandlung als vollständig angesehen.
  • (ii) Messung
  • Die Messung der spezifischen Oberfläche wurde mit einem BELSORP-miniII, hergestellt von MicrotracBEL Corp., mit einem Stickstoffadsorptionsverfahren bei der Temperatur flüssigen Stickstoffs durchgeführt. In der Vorrichtung wurde eine Stickstoff-Einführmenge im „Easy Mode“ eingestellt, und der relative Zieldruck wurde auf 0,10, 0,15, 0,20, 0,25 oder 0,30 eingestellt.
  • (iii) Analyse
  • Als Analyse-Software wurde BEL-Master eingesetzt. Das Analyseverfahren stimmt mit JIS Z 8830:2013 überein, und die spezifische Oberfläche S wurde unter Verwendung von vier oder mehr Messergebnissen bei höheren Relativdrücken mit einem BET-Multipunktverfahren berechnet.
  • (Beispiel 1)
  • Synthese des aromatischen Polyethers A-1
  • Es wurden 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon miteinander umgesetzt, um den aromatischen Polyether A-1 herzustellen. Spezifischer wurde der Polyether mit dem folgenden Verfahren hergestellt.
  • Es wurden 41,203 g (0,164 mol) 4,4'-Dichlorbenzophenon, 17,804 g (0,162 mol) Hydrochinon, 25,707 g (0,186 mol) Kaliumcarbonat k1 (hergestellt von FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, feines Pulver) und 140,0 g Diphenylsulfon in einem 300-Milliliter Vierhalskolben eingebracht, der eine Rührmaschine, einen Temperaturfühler, ein Stickstoffeinlassrohr, einen Kühler und einen Wasserauffangbehälter, die hiermit verbunden waren, umfasste, und es wurde ein Stickstoffgas hereinfließen gelassen.
  • Nachdem die Temperatur der Mischung auf 150°C erhöht worden war, wurde die Temperatur über 30 Minuten auf 200°C erhöht und wurde bei diesem Wert für 60 Minuten gehalten. Als nächstes wurde die Temperatur über 30 Minuten auf 250°C erhöht und wurde bei diesem Wert für 60 Minuten gehalten. Ferner wurde die Temperatur über 30 Minuten auf 300°C erhöht und wurde bei diesem Wert für 2 Stunden gehalten.
  • Nach Vollendung der Reaktion wurde das Produkt mit einem Mixer (7010HS, hergestellt von Waring) pulverisiert und in der angegebenen Reihenfolge mit Aceton und Wasser gewaschen, gefolgt von Trocknen mit einem Trockner bei 180°C. Somit wurde ein pulvriger aromatischer Polyether A-1 erhalten.
  • (Beispiel 2)
  • Synthese des aromatischen Polyethers A-2
  • Der aromatische Polyether A-2 wurde auf die gleiche Wiese wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass 25,700 g (0,186 mol) des Kaliumcarbonats k2 (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chemikalie von speziellem Grad) anstelle des Kaliumcarbonats k1 verwendet wurde.
  • (Beispiel 3)
  • Synthese des aromatischen Polyethers A-3
  • Der aromatische Polyether A-3 wurde auf die gleiche Wiese wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass 25,708 g (0,186 mol) des Kaliumcarbonats k3 (hergestellt von Takasugi Pharmaceutical Co., Ltd., Chemikalie von speziellem Grad) anstelle des Kaliumcarbonats k1 verwendet wurde.
  • (Beispiel 4)
  • Synthese des aromatischen Polyethers A-4
  • Der aromatische Polyether A-4 wurde auf die gleiche Wiese wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass 25,6798 g (0,168 mol) des Kaliumcarbonats k4 (Strahlmühlen-pulverisiertes Produkt) anstelle des Kaliumcarbonats k1 verwendet wurde.
  • Das Kaliumcarbonat k4 (Strahlmühlen-pulverisiertes Produkt) wurde wie nachstehend beschrieben erhalten.
  • Als erstes wurde Kaliumcarbonat (hergestellt von FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, Chemikalie von speziellem Grad) mit einem Mörser in einer mit Stickstoff gefüllten Glove-Box pulverisiert und dann mit einem Sieb mit einer Öffnung von 500 µm gesiebt, um ein grob pulverisiertes Produkt als passiertes Material bereitzustellen. Anschließend wurde das grob pulverisierte Produkt mit einer Strahlmühle (hergestellt von Aishin Nano Technologies Co., Ltd., NANO JETMIZER NJ-50-C), die in der Glove-Box platziert war, unter Bedingungen eines Hauptdrucks von 2 MPa und einem Durchsatz von 120 g/h pulverisiert, um ein Strahlmühlen-pulverisiertes Produkt herzustellen.
  • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Synthese des aromatischen Polyethers A-5
  • Der aromatische Polyether A-5 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, außer dass 25,4300 g (0,184 mol) des Kaliumcarbonats k5 (hergestellt von Yee Fong Chemical & Industrial Co., Ltd.) anstelle des Kaliumcarbonats k1 verwendet wurde.
  • Untersuchungsverfahren
  • (1) Schmelzflussindex
  • Der Schmelzflussindex des aromatischen Polyethers, der in jedem der Beispiele und im Vergleichsbeispiel erhalten wurde, wurde mit einem Schmelz-Indexer (L-227), hergestellt von Tateyama Kagaku High-Technologies Co., Ltd., in Übereinstimmung mit ASTM D 1238-13 bei einer Harztemperatur von 380°C und einer last von 2,16 kg bestimmt.
  • (2) Reduzierte Viskosität ηsp/c
  • Die reduzierte Viskosität ηsp/c einer Lösung, die durch Auflösen des aromatischen Polyethers in konzentrierter Schwefelsäure (Reinheit: 95 Masse-% oder mehr), so dass dessen Konzentration 0,1 g/dl betrug, erhalten wurde, wurde bei 25°C mit einem Ubbelohde-Viskosimeter in Übereinstimmung mit JIS K 7367-5:2000 gemessen.
  • Die vorstehenden Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. [Tabelle 1]
    Bsp. 1 Bsp. 2 Bsp. 3 Bsp. 4 Vgl. - Bsp. 1
    Aromatischer Polyether A-1 A-2 A-3 A-4 A-5
    Kaliumcarbonat k1 k2 k3 k4 k5
    Eigenschaften des Kaliumcarbonats Schüttdichte [g/ml] 0,567 0,899 0,925 0,228 1,356
    Mittlerer Partikeldurchmesser D [µm] <150 460 600 <50 590
    Spezifische Oberfläche S [cm3/g] 0,71 1,51 1,63 4,22 0,46
    D/S <211 305 368 <12 1.283
    Schmelzflussindex [g/10 min] 6, 8 34 16 1,8 1.360
    Reduzierte Viskosität ηsp/c [dl/g] 0,69 0,59 0,67 0,77 0,30
  • <Bewertung>
  • Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass das Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß der vorliegenden Erfindung einen aromatischen Polyether bereitstellt, der einen verringerten Schmelzflussindex (MI) aufweist und somit ein hohes Molekulargewicht besitzt.
  • Einige Ausführungsformen und/oder Beispiele der vorliegenden Erfindung sind vorstehend im Detail beschrieben, jedoch kann ein Fachmann leicht verschiedene Modifikationen an diesen illustrativen Ausführungsformen und/oder den Beispielen durchführen, ohne wesentlich von den neuen Lehren und Wirkungen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Entsprechend sind diese verschiedenen Modifikationen vom Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • Die in dieser Beschreibung angegebenen Literaturstellen und der Inhalt der Anmeldung, auf dessen Grundlage die vorliegende Anmeldung Priorität nach der Pariser Konvention beansprucht, sind hierin durch Inbezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015110778 A [0005]
    • JP 2018135534 A [0005]
    • JP 6465129 A [0005]

Claims (6)

  1. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers, umfassend das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon in der Gegenwart eines Kaliumcarbonats, das zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt: (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
  2. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß Anspruch 1, worin das Kaliumcarbonat die Bedingung (A) erfüllt.
  3. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß Anspruch 1 oder 2, worin das Kaliumcarbonat die Bedingung (B) erfüllt.
  4. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend das Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon unter Bedingungen, bei denen keines von Natriumfluorid, Kaliumfluorid, Rubidiumfluorid und Cäsiumfluorid vorliegt.
  5. Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polyethers gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin der herzustellende aromatische Polyether einen Schmelzflussindex von 100 g/10 min oder kleiner aufweist.
  6. Kaliumcarbonat, das zur Herstellung eines aromatischen Polyethers durch Umsetzen von 4,4'-Dichlorbenzophenon und Hydrochinon zu verwenden ist, welches zumindest eine der folgenden Bedingungen (A) und (B) erfüllt: (A) das Kaliumcarbonat weist eine Schüttdichte von 1,2 g/ml oder kleiner auf; und (B) der mittlere Partikeldurchmesser D (pm) und die spezifische Oberfläche S (m2/g) des Kaliumcarbonats erfüllen D/S≤600.
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