JP2006233070A

JP2006233070A - ポリフェニレンエーテル

Info

Publication number: JP2006233070A
Application number: JP2005050935A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Shiba; 裕一柴; Makoto Yuasa; 真湯浅; Kenichi Koyaizu; 研一小柳津; Daisuke Yoshii; 大輔吉井; Yukiaki Nakamura; 幸晃中村
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】新規なポリフェニレンエーテルに関するものである。
【解決手段】一般式（１）または一般式（２）で示されるポリフェニレンエーテル。

【効果】得られるポリフェニレンエーテルは、塩基性の水への溶解性を示し、その粘度が低いことから、高い固形分で調整が可能である。また、乾燥した樹脂は強度に優れる高分子を提供するものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規なポリフェニレンエーテルに関するものである。更に塩基性の水への溶解性を示し、その粘度が低いことから、高い固形分で調整が可能である。また、乾燥した樹脂は強度に優れる高分子に関するものである。

ポリフェニレンエーテルは、ポリフェニレンオキシドとも呼ばれ、高温での安定性や耐薬品性などの有用な性質により工業的に利用されている物質であるが、本発明の一般式（１）および（２）で示されるようなポリフェニレンエーテルが合成された報告は無い。（例えば、特許文献１〜６参照。）
特開平８−２８３４０１号公報特開平８−２８３４０２号公報特開平９−１７６３０４号公報特開平９−１７６３０５号公報特開２０００−２８１７７４号公報特開２００１−２４７６７５号公報

本発明の目的は、新規なポリフェニレンエーテルに関するものである。更に詳しくは、塩基性の水への溶解性を示し、その粘度が低いことから、高固形率で調整が可能である。また、乾燥した樹脂は強度に優れる高分子を提供するものである。

本発明者は、上記に鑑み鋭意研究した結果、本発明のポリフェニレンエーテルを発明するに至った。

すなわち、本発明のポリフェニレンエーテルは、一般式（１）

または、一般式（２）

（ｎは重合度で、１００から１０，０００の整数である。ｍは０から３の整数である。Ｒ１は炭素数１から５のアルキル基である。）で示されるポリフェニレンエーテルである。

本発明のポリフェニレンエーテルは、塩基性の水への溶解性を示し、その粘度が低いことから、高い固形率で調整が可能である。また、乾燥した樹脂は強度に優れる高分子である。

以下、本発明のポリフェニレンエーテルについて、詳細に説明する。本発明のポリフェニレンエーテルは一般式（１）

または、一般式（２）で示される。

ここでｎは重合度で、１０から１０，０００の整数である。該ポリフェニレンエーテルを塩基性の水に溶解した場合に、重合度が大きくなる程その水溶液の粘度は上昇して、またこの水溶液の物理的な強度が向上する。該ポリフェニレンエーテルの水溶液は応用の目的や塗布方法などによってその重合度を適切に設計することが出来るが、重合度が１０未満では素材としての強度があまりにも弱くて利用価値が無くなり、１０，０００を超える場合は水溶液の粘度が高まりやすくなる為に低濃度での利用に限定されてしまう。

ｍは０から３の整数である。また、Ｒ１は炭素数１から５のアルキル基である。ｍもＲ１の炭素数も、この範囲を超えると合成が困難となり合成の際の収率が低下する。

本発明のポリフェニレンエーテルは、一般式（３）

または、一般式（４）で示されるモノマーを出発物質として、水溶液中の酸化重合反応によって合成される。

該モノマーは塩基性の水へ溶解された後に重合反応させる。該反応においては水中で有効な酸化重合用の触媒が用いられる。代表的なものとしてフェリシアン化カリウム、二酸化マンガン、過酸化水素の他に、金属、酵素、高分子金属錯体などの触媒があげられる。

該反応に必要とされる時間は０．１から１００時間であり、反応時の温度は１から９９℃である。反応雰囲気は選択する触媒により最適なものを選択し、必要に応じて窒素またはアルゴンバブルなどを施しても良い。反応圧力は特に限定されない。

重合されたポリフェニレンエーテルは、溶媒のｐＨを中性から酸性とすることで析出する。これを濃縮、遠心分離、ろ過などの手法により選択的に分離することが出来る。

以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

（実施例１）
アルゴン脱気した水１００ｍｌに水酸化ナトリウム（０．４Ｎ）、フェリシアン化カリウム（０．２ｍｏｌ／ｌ）、３−メチルサリチル酸（０．１ｍｏｌ／ｌ）を加え、２０℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液に塩酸０．１Ｎを加え、合成物を沈殿させた。ろ過後、乾燥して合成物を１．１８ｇ得た。モノマーおよび合成物のＮＭＲ（ＤＭＳＯ、δ、ｐｐｍ）チャートを図１の上段および下段に示す。分子量はＧＰＣクロマトグラフィー（ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン検量線使用）により測定したところ約１５，０００であった。

（実施例２）
アルゴン脱気した水１００ｍｌに水酸化ナトリウム（０．４Ｎ）、フェリシアン化カリウム（０．２ｍｏｌ／ｌ）、５−メチルサリチル酸（０．１ｍｏｌ／ｌ）を加え、２０℃で２４時間攪拌した。反応後の溶液に塩酸０．１Ｎを加え、合成物を沈殿させた。ろ過後、乾燥して合成物を１．３１ｇ得た。モノマーおよび合成物のＮＭＲ（ＤＭＳＯ、δ、ｐｐｍ）チャートを図２の上段および下段に示す。分子量はＧＰＣクロマトグラフィー（ＴＨＦ溶媒、ポリスチレン検量線使用）により測定したところ約１５，０００であった。

（比較例１）
アルゴン脱気した水１００ｍｌに水酸化ナトリウム（０．４Ｎ）、フェリシアン化カリウム（０．２ｍｏｌ／ｌ）、サリチル酸（０．１ｍｏｌ／ｌ）を加え、２５℃で２４時間攪拌した。有効な合成物は得られなかった。

上記により作製した実施例１および２、そして比較の為に用意した、市販ポリビニルアルコールおよび市販酸化コーンスターチについて、水溶液のキャピラリー粘度測定と固化したフィルムの引張破壊強さおよび引張破壊伸び接着強度試験を行った。その結果を表１に示した。また、実施例１および実施例２の水溶液はｐＨ１１の水酸化ナトリウム水溶液へ溶解することで調整した。実施例および比較例の水溶液は水で希釈して、固形分濃度が５、１０および２０質量％となるよう調製した。

（比較例２）
市販ポリビニルアルコール（ケン化度９８％、重合度約３００）を水に分散した後、攪拌しながら９０℃で３０分間加熱溶解した。

（比較例３）
市販酸化コーンスターチを水に分散した後、攪拌しながら９０℃で３０分間加熱溶解した。

（キャピラリー粘度）
本発明において、キャピラリー粘度計は、ＡＣＡＳｙｓｔｅｍｓＯｙ社製「ＡＣＡＶ」を使用し、測定条件としては、圧力２００バール、キャピラリー内径０．５ｍｍで行った。測定環境は２３℃。

（引張破壊強さおよび引張破壊伸び）
各高分子の水溶液を乾燥してフィルム状にして、厚み２００μｍ、縦５００ｍｍ、横２００ｍｍの形状とした。測定はＪＩＳＫ７１１３に準拠したオートグラフ装置を使用し、サンプルの調湿環境および測定環境は２３℃、５０ＲＨ％である。

比較の酸化澱粉およびポリビニルアルコールは、水溶液の固形分濃度上昇に伴い急激に粘度が上昇してしまうが、実施例１および２から作製した水溶液は濃度上昇しても低い粘性を示しており、コーティング剤として優れたレオロジー適性を有することがわかる。また、フィルム化した場合の引張破壊強さおよび引張破壊伸びについても優れた特性を示しており、コーティング剤や接着剤としての応用が期待できる。

塩基性の水への溶解性を示し、その粘度が低いことから、高固形率で調整が可能である。また、乾燥した樹脂は強度に優れる高分子としての性能を利用して高機能なコーティング剤や接着剤として利用できる。

実施例１におけるモノマー（上段）および合成物（下段）のＮＭＲ（ＤＭＳＯ、δ、ｐｐｍ）チャート実施例２におけるモノマー（上段）および合成物（下段）のＮＭＲ（ＤＭＳＯ、δ、ｐｐｍ）チャート

Claims

下記一般式（１）または一般式（２）で示されるポリフェニレンエーテル。

（ｎは重合度で、１００から１０，０００の整数である。ｍは０から３の整数である。Ｒ１は炭素数１から５のアルキル基である。）