JP2003221439A - ポリアリレートの製造方法 - Google Patents

ポリアリレートの製造方法

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JP2003221439A
JP2003221439A JP2002025487A JP2002025487A JP2003221439A JP 2003221439 A JP2003221439 A JP 2003221439A JP 2002025487 A JP2002025487 A JP 2002025487A JP 2002025487 A JP2002025487 A JP 2002025487A JP 2003221439 A JP2003221439 A JP 2003221439A
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JP
Japan
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polyarylate
acid
water
polymerization
aromatic diol
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JP2002025487A
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English (en)
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Yoshiyuki Kizuka
良幸 木束
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Nippon Ester Co Ltd
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Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形時の金型腐食や、作業中の酢酸臭気によ
る作業環境悪化等の問題を軽減することができる、酢酸
発生量が少ない高品位なポリアリレートを、低コストか
つ安定に製造する方法を提供する。 【解決手段】 芳香族ジオールとイソフタル酸および/
またはテレフタル酸から脱酢酸溶融重合法でポリアリレ
ートを製造するに際し、芳香族ジオールとイソフタル酸
および/またはテレフタル酸とのモル比を80/100
〜100/100として重合を行い、重合後に、得られ
たポリマーを温度10〜180℃の水または水蒸気で処
理することを特徴とするポリアリレートの製造方法。ま
た、処理の際に、pHが9〜12の水を用いる方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酢酸発生量が少な
いポリアリレートを安定かつ高品位で製造する方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、プラスチックの高性能化に対する
要求がますます高くなり、種々の新規性能を有する樹脂
が数多く開発、提案されている。
【0003】その中でも、芳香族ジカルボン酸成分と芳
香族ジオール成分とからなるポリアリレートは、その高
い耐熱性や優れた機械的特性、電気的性質、化学的性質
などを有する熱可塑性のプラスチックとして、ポリアリ
レート単独使用、あるいは他の樹脂と混合またはアロイ
化等により、電気機器や電子機器分野、自動車分野、機
械分野などに幅広く使用されている。
【0004】ポリアリレートの製造方法としては、界面
重合法、溶液重合法、溶融重合法など数多くの方法が知
られている。
【0005】その中でも、芳香族ジオール成分を無水酢
酸でアセチル化した後、芳香族ジカルボン酸と反応させ
る溶融重合法は、比較的安価にポリアリレートを得る方
法として知られている。
【0006】しかしながら、溶融重合法は、脱酢酸が十
分でないとそのポリアリレートを成形した際や成形後の
成形品を高温下で使用すると酢酸が発生し、成形時の金
型が腐食したり、成形品を電気や電子部品として使用し
た際の金属部分を腐食させるという問題がある。
【0007】上記問題を解決する方法として、特開平4
−225022号公報などのように、ヘリカルリボン翼
を有するポリエステル用縦型反応装置を用いて重合時間
を長くする方法がある。しかし、かかる方法では、得ら
れるポリマーの色調が悪化するばかりか、操業性が極め
て悪く問題がある。
【0008】また、別方法として、特開2000−30
9636号公報のように、溶融重合の際または重合終了
後の反応液を撹拌式薄膜蒸発機に供給通過させる方法が
提案されている。しかし、かかる方法では、既存の設備
に新たに撹拌式薄膜蒸発機等を新設しなければならずコ
ストアップにつながる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、新たな設備
投資を必要とせずに既存の設備をそのまま使用でき、得
られるポリマーの特性は、従来と変化なく、ポリマー中
の酢酸分のみを削減するポリアリレートの製造方法を提
供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、次の通りである。芳香族
ジオールとイソフタル酸および/またはテレフタル酸か
ら脱酢酸溶融重合法でポリアリレートを製造するに際
し、芳香族ジオールとイソフタル酸および/またはテレ
フタル酸とのモル比を80/100〜100/100と
して重合を行い、重合後に、得られたポリマーを温度1
0〜180℃の水または水蒸気で処理することを特徴と
するポリアリレートの製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明は、芳香族ジオール、イソフタル酸(以
下、IPAと略す。)および/またはテレフタル酸(以
下、TPAと略す。)の各残基からなるポリアリレート
の製造方法であって、芳香族ジオールを無水酢酸によっ
てアセチル化し、IPAおよび/またはTPAと反応さ
せたのち、脱酢酸による溶融重合をおこなう方法であ
り、重合後に、得られたポリマーを水または水蒸気で処
理することが必要である。
【0012】本発明において、原料として使用する芳香
族ジオールの、IPAとTPAの総量に対するモル比
は、(芳香族ジオール)/(IPA+TPA)=80/
100〜100/100とすることが必要であり、90
/100〜100/100とすることが特に好ましい。
芳香族ジオールの比が80未満であると、アセチル化反
応が十分進行しないため、重合速度が遅くなり、ポリマ
ーの重合度が上がりにくくなる。また、逆に芳香族ジオ
ールの比が100を超えると、フリーの酢酸成分が多く
なるため、脱酢酸反応が不十分となり、ポリマー中に酢
酸分が残存しやすくなる。
【0013】本発明においては、イソフタル酸(以下、
IPAと略す。)および/またはテレフタル酸(以下、
TPAと略す。)とのモル比は特に限定されず、目的と
する機械物性等に応じて適宜選択することができる。な
お、IPA/TPAのモル比を80/20〜100/0
とすることと、得られるポリアリレートからの酢酸発生
量が特に少なくなるため好ましい。
【0014】芳香族ジオールとしては、芳香環に直接結
合したヒドロキシル基(フェノール性水酸基ともいう)
を2個有するものであれば特に限定されず、例えば、ビ
スフェノールA、ハイドロキノン、レゾルシン、4,
4'−(ジヒドロキシジフェニル)、4,4'−(ジヒド
ロキシジフェニル)スルホン、9,10−ジヒドロ−9
−オキサ−10−(2',5'−ジヒドロキシフェニル)
ホスファフェナントレン−10−オキシド、1,4−ナ
フタレンジオール、ジフェニル(2,5−ジヒドロキシ
フェニル)ホスフィンオキシド等を1種又は2種以上使
用することができるが、中でもビスフェノールA(以
下、BAと略す。)を主体とした場合が、反応性や価
格、生成するポリアリレートの物性等の面でもっとも好
ましい。
【0015】本発明において、使用する無水酢酸の添加
量は、芳香族ジオールのヒドロキシル基に対し、0.8
〜1.2倍モルとすることが好ましく、1.0〜1.2
倍モルとすることがより好ましい。0.8倍モル未満で
あると、アセチル化が不十分となり、ポリマーの重合度
が上がりにくくなる。逆に、1.2倍モルを超えると、
必要以上に無水酢酸を添加することによるコストアップ
の他、脱酢酸が十分に進行せず、ポリマー中に酢酸成分
が残存する。
【0016】なお、本発明のポリアリレートは、その特
性を損なわない範囲で、芳香族ジオール以外にも共重合
成分を含有させることができる。具体例としては、4,
4'−ジカルボキシジフェニル、ビス(4−カルボキシ
フェニル)プロパン、ビス(4−カルボキシフェニル)
スルホン、ビス(4−カルボキシフェニル)エーテル、
2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族カルボン
酸、4−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ−6−ナ
フトエ酸等の芳香族ヒドロキシカルボン酸等が挙げられ
る。
【0017】本発明の方法を実施するに際しては、ま
ず、芳香族ジオールとTPAおよび/またはIPAと無
水酢酸を反応缶へ仕込み、無水酢酸によりフェノール性
水酸基をアセチル化する。具体例には、芳香族ジオー
ル、無水酢酸、TPAおよび/またはIPAとを反応缶
に仕込み、100℃〜250℃、好ましくは120℃〜
180℃の温度で、5分〜8時間、好ましくは30分〜
5時間の間、常圧あるいは加圧下でアセチル化を行う。
【0018】次に、徐々に昇温して脱酢酸重合反応をお
こなう。このとき、好ましくは280℃以上の温度、減
圧度5hPa以下で、重合を行う。温度は280℃〜4
00℃が好ましく、さらに好ましくは、290℃〜35
0℃である。また、減圧度は3hPa以下が好ましい。
温度が280℃未満であると、脱酢酸反応が不十分とな
るばかりでなく、全体の反応時間が長くなり、ポリマー
色調が悪化しやすくなる。また、減圧度が5hPa以上
であったり、保持時間が30分未満であると、脱酢酸反
応を十分に行えず、ポリマー中の酢酸発生量が高くなる
傾向がある。
【0019】本発明のポリアリレートの製造において、
脱酢酸反応は通常無触媒で進行するが、必要に応じて、
アンチモン、ゲルマニウム、スズ、チタン、亜鉛、アル
ミニウム、マグネシウム、カルシウム、マンガン、コバ
ルト等の金属の化合物のほか、スルホサリチル酸、o−
スルホ安息香酸無水物等の有機スルホン酸化合物を用い
ることができる。そして、触媒の添加量は、酸成分1モ
ルに対して1×10 〜1×10−2モル、好ましく
5×10−5〜5×10−3モルとするのが適当であ
る。
【0020】本発明の製造方法においては、既述の重合
によって得られたポリマーを水中または水蒸気中で処理
する必要がある。処理にあたっては、ポリマーをストラ
ンド状に吐出、冷却してペレット状等の形態に造粒して
おくとよい。処理温度は10〜180℃の範囲とする必
要がある。処理温度が10℃未満のときは、処理時間が
長くなるため操業性が悪化する。また、180℃を超え
ると処理効果が飽和するのに加え、加水分解によりポリ
マーの極限粘度が低下し、強度等の物性が低下するので
好ましくない。
【0021】処理時間については、特に限定されない
が、5分〜10時間とするのが好ましい。5分未満であ
ると十分な処理効果が得られず、逆に10時間を超える
と長時間熱に曝されるため、特に極限粘度が低下しやす
くなる。
【0022】上記の処理においては、使用する水のpH
は特に限定されず、蒸留水やイオン交換水などの中性付
近の水が使用できるが、本発明においては、特にpHが
9〜12の水を使用すると、酢酸発生量を特に低くする
ことができる。pHが12を超えると処理装置の腐食や
ポリマーの極限粘度の低下等の問題が発生するため好ま
しくない。pHが9〜12の水を使用する場合には、中
性付近の水よりも腐食力が強くなるため、10〜150
℃の温度で処理することが好ましい。処理水に使用する
アルカリ性物質の種類は特に限定されず、アルカリ金
属、アルカリ土類金属等の水酸化物やこれらの弱塩基酸
塩等の公知のアルカリ性物質を適宜用いるなどして、処
理水を目的のpHとすればよい。
【0023】また、水または水蒸気で処理を行う際に
は、公知の処理装置を用いることができるが、ポリマー
を供給する方法としては、連続的、間欠的のどちらの方
法でもよい。また、処理に用いる水または水蒸気は、新
品でもよいし、処理後のものを循環させたリサイクル品
であってもよい。
【0024】なお、必要に応じて、滑剤、顔料、酸化防
止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を含有させることができ
る。
【0025】
【実施例】次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。なお、特性値等の測定、評価方法は、次の通りで
ある。 (a)固有粘度[η] フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て、温度20℃で測定した。 (b) 色調 日本電色工業社製の色差計ND−Σ80型を用いて測定
した。色調の判定は、ハンターのLab表色計で行っ
た。L値は明度(値が大きいほど明るい)、a値は赤−
緑系の色相(+は赤味、−は緑味)、b値は黄−青系の
色相(+は黄味、−は青味)を表す。色調としてはL値
が大きいほど、a値が0に近いほど、またb値は極端に
小さくならない限り小さいほど良好である。 (c)酢酸発生量 ポリアリレートのペレット2.5gを25mLヘッドス
ペースボトルに入れ密閉し、ガスクロマトグラフオーブ
ン中で150℃、24時間の加熱処理後、ガスタイトシ
リンジで気相部1mLをサンプリングして、ガスクロマ
トグラフにて酢酸分を分析し、下記式にて算出した。 酢酸発生量(ppm)=検出量(μg/mL)×25m
L÷2.5g (d)ガラス転移温度(Tg) パーキンエルマー社製DSC−7型を用い、昇温速度2
0℃/分で測定した。
【0026】実施例1 エステル化反応装置にBA28.2kgとIPA21.
6kg(モル比=BA/IPA/TPA=90/100
/0)と無水酢酸27.9kg(BAのヒドロキシル基
に対して1.1倍モル)とを仕込み、窒素雰囲気下で、
常圧、140℃で3時間撹拌混合しながら反応させた。
その後、280℃まで4時間で昇温し、1時間保持後、
さらに310℃まで1.5時間かけて昇温した。その
後、120分かけて1hPa以下まで減圧して、最終的
に、310℃、0.5hPaの条件を2時間保持して溶
融重合した。その後、反応容器から3mmφ×4本のス
トランド状に押し出し、造粒装置によって、およそ3m
m×4mm×3mmのペレット形状とした。このペレッ
トを80℃のイオン交換水(pH=6)が満たされた槽
に投入し、2時間処理を行った。こうして得られたポリ
アリレートの物性は、[η]=0.47、L値=49.
8、a値=1.6、b値=26.0、Tg=170℃、
酢酸発生量=60ppmであった。
【0027】実施例2〜8、比較例1〜5 BAとIPAとTPAとのモル比、水処理時の温度、p
H、時間を表1の通り変更した以外は、実施例1と同様
に実施した。なお、実施例6、8、比較例3、5におい
ては、密閉容器中で処理をおこない、適宜加圧すること
により目的の温度とした。
【0028】
【表1】
【0029】実施例1〜8では、いずれも酢酸発生量の
低い、良好なポリマーが得られた。これに対し、比較例
1では、水処理を実施しなかったため、酢酸発生量が高
かった。比較例2では、芳香族ジオールのモル比率が高
かったため、水処理をおこなったにもかかわらず酢酸発
生量は低くならなかった。比較例3および5では、水処
理時の温度が高すぎたため、酢酸発生量は低減されたが
ポリマーが分解し、極限粘度が低下した。比較例4で
は、水処理温度が低すぎたため、効果がほとんどなかっ
た。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、成形時等に酢酸発生量
が少ない高品位なポリアリレートを、低コストかつ安定
に製造することができ、得られたポリアリレートは、成
形時の金型腐食や、作業中の酢酸臭気による作業環境悪
化等の問題を軽減することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族ジオールとイソフタル酸および/
    またはテレフタル酸から脱酢酸溶融重合法でポリアリレ
    ートを製造するに際して、芳香族ジオールとイソフタル
    酸および/またはテレフタル酸とのモル比を80/10
    0〜100/100として重合を行い、その後、得られ
    たポリマーを温度10〜180℃の水または水蒸気で処
    理することを特徴とするポリアリレートの製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリマーを処理する際に、pHが9〜1
    2の水を用いることを特徴とする請求項1記載のポリア
    リレートの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535838A (ja) * 2006-05-04 2009-10-01 エルジー・ケム・リミテッド 有機薄膜トランジスタのゲート絶縁膜形成用組成物およびそれを用いた有機薄膜トランジスタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535838A (ja) * 2006-05-04 2009-10-01 エルジー・ケム・リミテッド 有機薄膜トランジスタのゲート絶縁膜形成用組成物およびそれを用いた有機薄膜トランジスタ

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Effective date: 20081112

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