JP2022165022A - Polyarylene ether ketone resin and method for producing the same, and molded body - Google Patents

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Nobuyuki Iwadate
雅也 桝本
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Abstract

To provide a polyarylene ether ketone resin that has a high glass transition temperature with excellent heat resistance and a low crystalline melting point, which is excellent in moldability.SOLUTION: Provided is a polyarylene ether ketone resin that has a repeating unit represented by the following general formula (1-1). (In the formula, k is any integer from 1 to 3.).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリアリーレンエーテルケトン樹脂及びその製造方法、並びに成形体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyarylene ether ketone resin, a method for producing the same, and a molded article.

ポリアリーレンエーテルケトン樹脂(以下「PAEK樹脂」と略すことがある。)は、耐熱性、耐薬品性、強靭性等に優れ、高温で連続使用可能な結晶性スーパーエンプラとして、電気電子部品、自動車部品、医療用部品、繊維、フィルム用途等に幅広く利用されている。 Polyarylene ether ketone resin (hereinafter sometimes abbreviated as "PAEK resin") is excellent in heat resistance, chemical resistance, toughness, etc., and is a crystalline super engineering plastic that can be used continuously at high temperatures. Widely used for parts, medical parts, fibers, films, etc.

従来、PAEK樹脂としては、4,4’-ジフルオロベンゾフェノンとハイドロキノンの2つのモノマーを、ジフェニルスルホン中で炭酸カリウムを用いた芳香族求核置換型溶液重縮合反応(例えば、特許文献1参照)により製造される、1つの繰り返し単位中に2つのエーテル基と1つのケトン基を持つポリエーテルエーテルケトン樹脂(以下「PEEK樹脂」と略すことがある。)がよく知られている。
また、ハイドロキノンの代わりに、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノンを使用することで製造される、1つの繰り返し単位中にエーテル基、ケトン基を1つずつ持つポリエーテルケトン樹脂(以下「PEK樹脂」と略すことがある。)や、1つの繰り返し単位中に1つのエーテル基、2つのケトン基を有するポリエーテルケトンケトン樹脂(以下「PEKK樹脂」と略すことがある。)もある。
Conventionally, as a PAEK resin, two monomers, 4,4'-difluorobenzophenone and hydroquinone, are subjected to an aromatic nucleophilic substitution type solution polycondensation reaction using potassium carbonate in diphenylsulfone (see, for example, Patent Document 1). Polyether ether ketone resins having two ether groups and one ketone group in one repeating unit (hereinafter sometimes abbreviated as "PEEK resin") are well known.
In addition, instead of hydroquinone, a polyether ketone resin having one ether group and one ketone group in one repeating unit (hereinafter referred to as "PEK resin") is produced by using 4,4'-dihydroxybenzophenone. ) and polyether ketone ketone resin (hereinafter sometimes abbreviated as "PEKK resin") having one ether group and two ketone groups in one repeating unit.

しかしながら、これらのPAEK樹脂の製造に用いられている芳香族求核置換型溶液重縮合反応は、モノマーに高価な4,4’-ジフルオロベンゾフェノンを使用するため原料費が高く、かつ、反応温度が300℃以上で製造工程費も高いという欠点があり、樹脂の価格が高くなる傾向にある。また、無機塩基が副生し環境への負担が大きい。 However, the aromatic nucleophilic substitution type solution polycondensation reaction used in the production of these PAEK resins uses expensive 4,4'-difluorobenzophenone as a monomer, so the raw material cost is high and the reaction temperature is high. There is a drawback that the manufacturing process cost is high at 300° C. or higher, and the price of the resin tends to be high. In addition, an inorganic base is produced as a by-product, and the burden on the environment is large.

そこで、モノマーに4,4’-ジフルオロベンゾフェノンを用いることなく、かつ、温和な重合条件で、PAEK樹脂を製造する芳香族求電子置換型溶液重縮合反応が知られている。
芳香族求電子置換型溶液重縮合反応を用いた例として、4-フェノキシ安息香酸クロリドをフッ化水素-三フッ化ホウ素の存在下で反応させる方法によるPEK樹脂(例えば、特許文献2参照)、テレフタル酸クロリドとジフェニルエーテルをルイス酸の存在下で反応させる方法によるPEKK樹脂(例えば、特許文献3参照)、4-フェノキシ安息香酸をメタンスルホン酸と五酸化二リンの混合物存在下で反応させる方法によるPEK樹脂(例えば、特許文献4参照)等がある。
Therefore, an aromatic electrophilic substitution solution polycondensation reaction is known that produces a PAEK resin under mild polymerization conditions without using 4,4'-difluorobenzophenone as a monomer.
As an example using an aromatic electrophilic substitution type solution polycondensation reaction, a PEK resin obtained by a method of reacting 4-phenoxybenzoic acid chloride in the presence of hydrogen fluoride-boron trifluoride (see, for example, Patent Document 2), By a method of reacting terephthalic acid chloride and diphenyl ether in the presence of a Lewis acid PEKK resin (see, for example, Patent Document 3), by a method of reacting 4-phenoxybenzoic acid in the presence of a mixture of methanesulfonic acid and diphosphorus pentoxide PEK resin (see, for example, Patent Document 4) and the like.

米国特許第4320224号明細書U.S. Pat. No. 4,320,224 米国特許第3953400号明細書U.S. Pat. No. 3,953,400 米国特許第3065205号明細書U.S. Pat. No. 3,065,205 特開昭61-247731号公報JP-A-61-247731

上述した従来のPEEK樹脂、PEK樹脂、PEKK樹脂等のPAEK樹脂は、部分結晶性のポリマーであり、そのガラス転移温度は140℃以上と高く、耐熱性に優れるものの、結晶融点も340℃より高く、成形加工に高い温度や圧力を要して、成形加工性が悪いという欠点がある。 PAEK resins such as the conventional PEEK resin, PEK resin, and PEKK resin described above are partially crystalline polymers, and their glass transition temperature is as high as 140°C or higher, and although they are excellent in heat resistance, they also have a crystal melting point higher than 340°C. However, it requires high temperature and pressure for molding, and has a disadvantage of poor moldability.

そこで、本発明は、耐熱性に優れた高いガラス転移温度を有するとともに、成形加工性に優れた低結晶融点のポリアリーレンエーテルケトン樹脂を提供することを目的とする。また、本発明は、このポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造に好適な製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyarylene ether ketone resin having a high glass transition temperature with excellent heat resistance and a low crystalline melting point, which is excellent in moldability. Another object of the present invention is to provide a production method suitable for producing this polyarylene ether ketone resin.

PAEK樹脂などのスーパーエンプラは、高い耐熱性を実現するため、できるだけ不純物のない均一構造のポリマーが望ましいものとされていた。したがって、従来、PAEK樹脂としては単一の繰り返し単位を有するポリマーの開発が中心であった。しかし単一の繰り返し単位構造では結晶融点などの熱物性の調整が難しく、成形加工性の改良が困難であった。 For super engineering plastics such as PAEK resin, it has been considered desirable to use a polymer having a uniform structure with as little impurities as possible in order to achieve high heat resistance. Therefore, conventionally, the development of polymers having a single repeating unit has focused on PAEK resins. However, with a single repeating unit structure, it is difficult to control thermophysical properties such as the crystal melting point, and it is difficult to improve moldability.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、剛直かつ靭性成分である下記繰り返し単位(1-1)及び下記繰り返し単位(3-1)と、柔軟成分である下記繰り返し単位(2-1)とを共重合させたPAEK樹脂は、結晶融点を低下させることが可能で、良好な成形加工性を発現できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have found that the following repeating unit (1-1) and repeating unit (3-1), which are rigid and tough components, and the following repeating unit, which is a flexible component The inventors have found that the PAEK resin copolymerized with the unit (2-1) can lower the crystalline melting point and exhibit good moldability, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の態様を包含するものである。
[1]下記一般式(1-1)、(2-1)及び(3-1)で表される繰り返し単位を有するポリアリーレンエーテルケトン樹脂。
That is, the present invention includes the following aspects.
[1] A polyarylene ether ketone resin having repeating units represented by the following general formulas (1-1), (2-1) and (3-1).

Figure 2022165022000001
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000001
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)

Figure 2022165022000002
(式中、m1、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000002
(Wherein, m1 and m2 are integers from 1 to 2.)

Figure 2022165022000003
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
[2]前記繰り返し単位(1-1)と(3-1)の合計モル量と、前記繰り返し単位(2-1)のモル量との割合が、モル比で、(1-1)+(3-1):(2-1)=95:5~60:40の範囲である、前記[1]に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂。
[3]下記一般式(1-2)で表されるモノマー(1-2)と、下記一般式(2-2)で表されるモノマー(2-2)と、下記一般式(3-2)で表されるモノマー(3-2)とを、有機スルホン酸及び五酸化二リンの存在下で反応させる、前記[1]または[2]に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造方法。
Figure 2022165022000003
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)
[2] The molar ratio of the total molar amount of the repeating units (1-1) and (3-1) to the molar amount of the repeating unit (2-1) is (1-1) + ( 3-1): The polyarylene ether ketone resin according to the above [1], wherein (2-1) is in the range of 95:5 to 60:40.
[3] a monomer (1-2) represented by the following general formula (1-2), a monomer (2-2) represented by the following general formula (2-2), and the following general formula (3-2) ) and the monomer (3-2) represented by ) in the presence of an organic sulfonic acid and diphosphorus pentoxide.

Figure 2022165022000004
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000004
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)

Figure 2022165022000005
(式中、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000005
(Wherein, m2 is an integer from 1 to 2.)

Figure 2022165022000006
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
[4]前記モノマー(1-2)が下記モノマー(1-2-A)であり、前記モノマー(2-2)が下記モノマー(2-2-A)であり、前記モノマー(3-2)が下記モノマー(3-2-A)である、前記[3]に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造方法。
Figure 2022165022000006
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)
[4] The monomer (1-2) is the monomer (1-2-A) below, the monomer (2-2) is the monomer (2-2-A) below, and the monomer (3-2) is the following monomer (3-2-A), the method for producing a polyarylene ether ketone resin according to [3] above.

Figure 2022165022000007
Figure 2022165022000007

Figure 2022165022000008
Figure 2022165022000008

Figure 2022165022000009
[5]前記[1]または[2]に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂を含む成形体。
Figure 2022165022000009
[5] A molded article containing the polyarylene ether ketone resin described in [1] or [2] above.

本発明は、耐熱性に優れた高いガラス転移温度を有するとともに、成形加工性に優れた低結晶融点のポリアリーレンエーテルケトン樹脂を提供することができる。また、本発明は、このポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造に好適な製造方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a polyarylene ether ketone resin having a high glass transition temperature with excellent heat resistance and a low crystalline melting point, which is excellent in moldability. Moreover, the present invention can provide a production method suitable for producing this polyarylene ether ketone resin.

以下、本発明のPAEK樹脂、及び該PAEK樹脂の製造方法について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の一実施態様としての一例であり、これらの内容に特定されるものではない。 The PAEK resin of the present invention and the method for producing the PAEK resin will be described in detail below. not something.

(ポリアリーレンエーテルケトン樹脂(PAEK樹脂))
本発明のPAEK樹脂は、下記一般式(1-1)、(2-1)及び(3-1)で表される繰り返し単位を有する。
(Polyarylene ether ketone resin (PAEK resin))
The PAEK resin of the present invention has repeating units represented by the following general formulas (1-1), (2-1) and (3-1).

Figure 2022165022000010
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000010
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)

Figure 2022165022000011
(式中、m1、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000011
(Wherein, m1 and m2 are integers from 1 to 2.)

Figure 2022165022000012
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000012
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)

本発明のPAEK樹脂は、剛直かつ靭性成分である、繰り返し単位(1-1)及び(3-1)と、(1-1)と(3-1)の繰り返し単位を崩し、結晶化度を低下させる繰り返し単位(2-1)を有するので、繰り返し単位(1-1)及び(3-1)と繰り返し単位(2-1)との割合を調整することにより、結晶融点を制御することができる。本発明のPAEK樹脂は、結晶融点を低くすることができる。本発明のPAEK樹脂は、高い分子量を示し、良好な成形加工性を示す。
本発明のPAEK樹脂は、下記実施例の結果からも示されているように、ガラス転移点(Tg)が150℃以上という高いTgを示しつつ、結晶融点(Tm)が340℃以下という低いTmを示すことができる。
また、繰り返し単位(2-1)は、ビフェニル(もしくはターフェニル)構造を有しており、これが高いTgを示しつつ、良好な機械特性を示すことに有効に寄与していると考えられる。尚、繰り返し単位(2-1)は、ビフェニル(もしくはターフェニル)骨格を有しているが、当該ビフェニル骨格はエーテル結合を介して官能基と結合している。ここで、繰り返し単位(2-1)としてビフェニル骨格にジカルボキシル基が置換されたジフェン酸(2,2’-ビフェニルジカルボン酸)等を用いた場合、ビフェニル骨格と反応点であるカルボン酸が共役系を形成するためにカルボン酸の反応性が低下し、ジフェン酸の添加量を増加した場合に分子量が低下してしまうという課題があった。一方、本発明のPAEK樹脂に係る繰り返し単位(2-1)は、エーテル結合により共役系が切断されるため、ジフェン酸等と異なり反応性の低下が生じないと考えられる。このため、本発明のPAEK樹脂に係る繰り返し単位(2-1)は、PAEK樹脂の分子量を低下させることなく、分子量の大きなPAEK樹脂の形成に有効に寄与していると考えられる。
In the PAEK resin of the present invention, the repeating units (1-1) and (3-1), which are rigid and tough components, and the repeating units (1-1) and (3-1) are broken, and the crystallinity is increased. Since it has the repeating unit (2-1) that lowers it, the crystal melting point can be controlled by adjusting the ratio of the repeating units (1-1) and (3-1) to the repeating unit (2-1). can. The PAEK resin of the present invention can have a low crystalline melting point. The PAEK resin of the present invention exhibits high molecular weight and good moldability.
The PAEK resin of the present invention has a glass transition point (Tg) as high as 150°C or higher, and a crystal melting point (Tm) as low as 340°C or lower, as shown by the results of the following examples. can be shown.
Further, the repeating unit (2-1) has a biphenyl (or terphenyl) structure, which is believed to effectively contribute to exhibiting good mechanical properties while exhibiting a high Tg. The repeating unit (2-1) has a biphenyl (or terphenyl) skeleton, and the biphenyl skeleton is bonded to a functional group via an ether bond. Here, when diphenic acid (2,2'-biphenyldicarboxylic acid) in which a biphenyl skeleton is substituted with a dicarboxyl group is used as the repeating unit (2-1), the biphenyl skeleton and the carboxylic acid that is the reaction point are conjugated. In order to form the system, the reactivity of the carboxylic acid is lowered, and there is a problem that the molecular weight is lowered when the amount of diphenic acid added is increased. On the other hand, in the repeating unit (2-1) of the PAEK resin of the present invention, the conjugated system is cleaved by an ether bond, so unlike diphenic acid and the like, it is thought that reactivity does not decrease. Therefore, it is considered that the repeating unit (2-1) in the PAEK resin of the present invention effectively contributes to the formation of a PAEK resin having a large molecular weight without lowering the molecular weight of the PAEK resin.

本発明のPAEK樹脂において、繰り返し単位(1-1)と(3-1)の合計モル量と、上記繰り返し単位(2-1)のモル量との割合が、モル比〔(繰り返し単位(1-1)のモル量+繰り返し単位(3-1)のモル量):繰り返し単位(2-1)のモル量〕で、95:5~60:40の範囲であるであることが好ましく、93:7~75:25の範囲であることがより好ましく、90:10~85:15の範囲であることがさらに好ましい。
上記割合の範囲で、繰り返し単位(2-1)のモル量に対する、繰り返し単位(1-1)及び繰り返し単位(3-1)の合計モル量の比の値を大きくすることで、ガラス転移温度(Tg)を高く調整することができ、結晶化度及び結晶融点(Tm)を高くすることができて、耐熱性に優れたPAEK樹脂とすることができる。また、上記割合の範囲で、繰り返し単位(2-1)のモル量に対する、繰り返し単位(1-1)及び繰り返し単位(3-1)の合計モル量の比の値を小さくすることで、結晶融点(Tm)を比較的低くすることができ、成形加工性に優れたPAEK樹脂とすることができる。
上記割合を調整することで、本発明のPAEK樹脂のガラス転移温度(Tg)を140℃以上、より好ましくは150℃以上に調整することができる。より具体的には、140~170℃、好ましくは150~165℃に調整することができる。
また、本発明のPAEK樹脂の結晶融点(Tm)を350℃以下、より好ましくは340℃以下に調整することができる。より具体的には、250~350℃、好ましくは280~340℃に調整することができる。
繰り返し単位(1-1)及び(3-1)と繰り返し単位(2-1)との割合を最適化することで、耐熱性、及び成形加工性に優れるPAEK樹脂とすることができる。
In the PAEK resin of the present invention, the molar ratio [(repeating unit (1 -1) molar amount + molar amount of repeating unit (3-1)): molar amount of repeating unit (2-1)], preferably in the range of 95:5 to 60:40, 93 :7 to 75:25, more preferably 90:10 to 85:15.
By increasing the ratio of the total molar amount of the repeating unit (1-1) and the repeating unit (3-1) to the molar amount of the repeating unit (2-1) within the above ratio range, the glass transition temperature (Tg) can be adjusted to be high, the degree of crystallinity and crystal melting point (Tm) can be increased, and a PAEK resin having excellent heat resistance can be obtained. In addition, within the range of the above ratio, by reducing the ratio of the total molar amount of the repeating unit (1-1) and the repeating unit (3-1) to the molar amount of the repeating unit (2-1), the crystal The melting point (Tm) can be made relatively low, and a PAEK resin having excellent moldability can be obtained.
By adjusting the above ratio, the glass transition temperature (Tg) of the PAEK resin of the present invention can be adjusted to 140°C or higher, more preferably 150°C or higher. More specifically, it can be adjusted to 140 to 170°C, preferably 150 to 165°C.
Also, the crystalline melting point (Tm) of the PAEK resin of the present invention can be adjusted to 350° C. or less, more preferably 340° C. or less. More specifically, it can be adjusted to 250 to 350°C, preferably 280 to 340°C.
By optimizing the ratio of the repeating units (1-1) and (3-1) to the repeating unit (2-1), a PAEK resin having excellent heat resistance and moldability can be obtained.

(ポリアリーレンエーテルケトン樹脂(PAEK樹脂)の製造方法)
本発明のPAEK樹脂の製造方法の一の態様は、下記一般式(1-2)で表されるモノマー(1-2)と、下記一般式(2-2)で表されるモノマー(2-2)と、下記一般式(3-2)で表されるモノマー(3-2)とを、有機スルホン酸及び五酸化二リンの存在下で反応させる、PAEK樹脂の製造方法である。
(Method for producing polyarylene ether ketone resin (PAEK resin))
One aspect of the method for producing a PAEK resin of the present invention is a monomer (1-2) represented by the following general formula (1-2) and a monomer (2-) represented by the following general formula (2-2) 2) and a monomer (3-2) represented by the following general formula (3-2) are reacted in the presence of an organic sulfonic acid and diphosphorus pentoxide to produce a PAEK resin.

Figure 2022165022000013
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000013
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)

Figure 2022165022000014
(式中、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000014
(Wherein, m2 is an integer from 1 to 2.)

Figure 2022165022000015
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000015
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)

上記モノマー(1-2)としては、4、4’-オキシビス安息香酸(k=1)、1,4-ビス(4-カルボキシフェノキシ)ベンゼン(k=2)、4,4’-ビス(p-カルボキシフェノキシ)ジフェニルエーテル(k=3)が挙げられる。
上記モノマー(2-2)としては、例えば4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸(m2=1)、4’’-フェノキシ―[1,1’:4’,1’’-ターフェニル]-4-カルボン酸(m2=2)等が挙げられる。
上記モノマー(3-2)としては、ジフェニルエーテル(n=0)、1、4’-ジフェノキシベンゼン(n=1)、4,4’-オキシビス(フェノキシベンゼン)(n=2)が挙げられる。
Examples of the monomer (1-2) include 4,4′-oxybisbenzoic acid (k=1), 1,4-bis(4-carboxyphenoxy)benzene (k=2), 4,4′-bis(p -carboxyphenoxy)diphenyl ether (k=3).
Examples of the monomer (2-2) include 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid (m2=1), 4″-phenoxy-[1,1′:4′,1″-terphenyl]- 4-carboxylic acid (m2=2) and the like.
Examples of the monomer (3-2) include diphenyl ether (n=0), 1,4′-diphenoxybenzene (n=1), and 4,4′-oxybis(phenoxybenzene) (n=2).

本発明のPAEK樹脂の製造方法の好ましい実施態様としては、上記モノマー(1-2)が、k=1の場合の下記モノマー(1-2-A)であり、上記モノマー(2-2)が、m2=1の場合の下記モノマー(2-2-A)であり、上記モノマー(3-2)が、n=1の場合の下記モノマー(3-2-A)である、PAEK樹脂の製造方法が挙げられる。 In a preferred embodiment of the method for producing a PAEK resin of the present invention, the above monomer (1-2) is the following monomer (1-2-A) when k = 1, and the above monomer (2-2) is , the following monomer (2-2-A) when m2 = 1, and the monomer (3-2) is the following monomer (3-2-A) when n = 1. method.

Figure 2022165022000016
Figure 2022165022000016

Figure 2022165022000017
Figure 2022165022000017

Figure 2022165022000018
Figure 2022165022000018

本発明のPAEK樹脂の製造方法は、芳香族求電子置換型溶液重縮合反応であるので、温和な重合条件で反応させることができ、例えば、有機スルホン酸及び五酸化二リンを20~100℃で1~40時間で混合してから、この混合液に、上記モノマー(1-2)、上記モノマー(2-2)及び上記モノマー(3-2)を添加し、混合し、昇温させてから、例えば、40~80℃で1~100時間、一括して反応させることで、PAEK樹脂を製造することができる。 Since the method for producing the PAEK resin of the present invention is an aromatic electrophilic substitution type solution polycondensation reaction, it can be reacted under mild polymerization conditions. After mixing for 1 to 40 hours, the monomer (1-2), the monomer (2-2) and the monomer (3-2) are added to the mixture, mixed, and heated to From, for example, PAEK resin can be produced by collectively reacting at 40 to 80° C. for 1 to 100 hours.

本発明のPAEK樹脂の製造方法は、下記実施例でも示す通り、重合工程が100℃以下という温和な条件で実施可能である。また副生成物が環境への負担のない水のみである。本発明のPAEK樹脂の製造方法は、反応モノマーや溶媒にフッ素を含有しない。例えば、反応工程において、トリフルオロメタンスルホン酸を使用しなくてはいけないとすると、廃棄処理において、フッ素イオンを含むガスが発生し、環境負荷が大きい。しかし、例えば、反応工程において、メタンスルホン酸を使用する限りにおいては、かような環境負荷の問題は発生しない。 As shown in the examples below, the method for producing the PAEK resin of the present invention can be carried out under mild conditions in which the polymerization step is carried out at 100° C. or lower. Moreover, the only by-product is water, which is not harmful to the environment. The method for producing the PAEK resin of the present invention does not contain fluorine in the reaction monomers or solvents. For example, if trifluoromethanesulfonic acid must be used in the reaction process, a gas containing fluorine ions is generated during waste disposal, which has a large environmental impact. However, as long as methanesulfonic acid is used, for example, in the reaction step, the problem of environmental load does not arise.

有機スルホン酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸等が挙げられる。中でも、脂肪族スルホン酸が好ましい。より具体的には、有機スルホン酸として、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸(トシル酸)等が挙げられる。 The organic sulfonic acid is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include aliphatic sulfonic acid and aromatic sulfonic acid. Among them, aliphatic sulfonic acids are preferred. More specifically, examples of organic sulfonic acids include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid (tosylic acid), and the like.

有機スルホン酸の添加量と、五酸化二リンの添加量との割合は、質量比で、100:35~100:1の範囲であることが好ましく、100:30~100:5の範囲であることがより好ましく、100:25~100:5の範囲であることがさらに好ましい。 The ratio of the amount of organic sulfonic acid added to the amount of diphosphorus pentoxide added is preferably in the range of 100:35 to 100:1, more preferably in the range of 100:30 to 100:5. is more preferred, and a range of 100:25 to 100:5 is even more preferred.

上記モノマー(1-2)、上記モノマー(2-2)及び上記モノマー(3-2)の合計の添加量と、有機スルホン酸及び五酸化二リンの合計の添加量との割合は、質量比で、1:100~40:100の範囲であることが好ましく、2:100~30:100の範囲であることがより好ましく、5:100~25:100の範囲であることがさらに好ましい。
本発明のPAEK樹脂の製造において、有機スルホン酸(例えば、特にメタンスルホン酸)及び五酸化二リンを用いることにより、良好な特性を示すPAEK樹脂を製造することができる。例えば、有機スルホン酸と五酸化二リンを用いる代わりに、無水塩化アルミニウムを用いてPAEK樹脂を製造しようとすると、重合速度が速すぎて、ポリマーシーケンスの制御が困難になる。
The ratio of the total amount of the monomer (1-2), the monomer (2-2) and the monomer (3-2) added to the total amount of the organic sulfonic acid and diphosphorus pentoxide is the mass ratio. , preferably in the range of 1:100 to 40:100, more preferably in the range of 2:100 to 30:100, even more preferably in the range of 5:100 to 25:100.
By using an organic sulfonic acid (e.g., especially methanesulfonic acid) and diphosphorus pentoxide in the production of the PAEK resin of the present invention, a PAEK resin exhibiting good properties can be produced. For example, if anhydrous aluminum chloride is used to produce PAEK resin instead of organic sulfonic acid and diphosphorus pentoxide, the polymerization rate is too fast and the polymer sequence is difficult to control.

上記反応工程における上記モノマー(1-2)の添加量と、上記モノマー(3-2)の添加量との割合は、モル比で、85:100~115:100の範囲であることが好ましく、90:100~110:100の範囲であることがより好ましく、92:100~108:100の範囲であることが特に好ましい。また、本発明では、上記反応工程後に、ポリマー末端のカルボキシル基を減らす目的で、末端カルボキシル基と(3-2)を反応させる末端封止工程をさらに設けることもできる。上記反応工程で添加した(3-2)とは別に末端封止工程で添加する(3-2)の添加量の割合は、上記反応工程で添加した(1-2)、(2-2)、(3-2)の合計量に対してモル比で30:100~0.1:100の範囲であることが好ましく、20:100~0.5:100の範囲であることがより好ましく、15:100~1:100であることがさらに好ましい。 The molar ratio of the amount of the monomer (1-2) added to the amount of the monomer (3-2) added in the reaction step is preferably in the range of 85:100 to 115:100, A range of 90:100 to 110:100 is more preferred, and a range of 92:100 to 108:100 is particularly preferred. Further, in the present invention, a terminal blocking step of reacting the terminal carboxyl group with (3-2) may be further provided for the purpose of reducing the carboxyl group at the terminal of the polymer after the above reaction step. The ratio of the addition amount of (3-2) added in the terminal blocking step separately from (3-2) added in the reaction step is, (1-2) added in the reaction step, (2-2) , (3-2) in terms of molar ratio to the total amount is preferably in the range of 30:100 to 0.1:100, more preferably in the range of 20:100 to 0.5:100, More preferably 15:100 to 1:100.

上記モノマー(1-2)及び上記モノマー(3-2)の合計の添加量と、上記モノマー(2-2)の添加量との割合は、モル比で、(1-1)+(3-1):(2-1)=95:5~60:40の範囲であることが好ましく、93:7~75:25の範囲であることがより好ましく、90:10~85:15の範囲であることがさらに好ましい。 The ratio of the total addition amount of the monomer (1-2) and the monomer (3-2) to the addition amount of the monomer (2-2) is (1-1) + (3- 1):(2-1) = preferably in the range of 95:5 to 60:40, more preferably in the range of 93:7 to 75:25, and in the range of 90:10 to 85:15 It is even more preferable to have

なお、本発明のPAEK樹脂の製造方法は、モノマーの仕込み順を分割して、上記モノマー(1-2)と、上記モノマー(2-2)とを反応させた後に、上記モノマー(3-2)とを反応させてもよい。さらに、本発明のPAEK樹脂の製造方法は、モノマーの仕込み順を分割して、上記モノマー(1-2)と、上記モノマー(3-2)とを反応させた後に、上記モノマー(2-2)とを反応させてもよい。モノマーの仕込み順を分割して製造することにより、得られるPAEK樹脂が各モノマーのセグメントに分離された不均一構造となることを抑制することができ、PAEK樹脂全体の均一性及び熱安定性が良好になる傾向があり、好ましい。 In the method for producing the PAEK resin of the present invention, the order of charging the monomers is divided, and after the monomer (1-2) and the monomer (2-2) are reacted, the monomer (3-2 ) may be reacted with. Furthermore, in the method for producing a PAEK resin of the present invention, the order of charging the monomers is divided, and after the monomer (1-2) and the monomer (3-2) are reacted, the monomer (2-2 ) may be reacted with. By dividing the charging order of the monomers for production, it is possible to suppress the resulting PAEK resin from having a heterogeneous structure separated into segments of each monomer, and the uniformity and thermal stability of the entire PAEK resin are improved. It tends to be better and is preferred.

<ポリアリーレンエーテルケトン樹脂(PAEK樹脂)を含有する樹脂組成物>
本発明に係るPAEK樹脂は、他の配合物と合わせて樹脂組成物を作製することができる。
他の配合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、無機フィラー、有機フィラー等が挙げられる。
フィラーの形状としては、特に限定はなく、例えば、粒子状、板状、繊維状等のフィラーが挙げられる。
PAEK樹脂を含有する樹脂組成物は、フィラーとしては繊維状フィラーを含有することがより好ましい。繊維状フィラーの中でも、カーボン繊維とガラス繊維は、産業上利用範囲が広いため、好ましい。
<Resin composition containing polyarylene ether ketone resin (PAEK resin)>
The PAEK resins of the present invention can be combined with other formulations to form resin compositions.
Other compounds are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include inorganic fillers and organic fillers.
The shape of the filler is not particularly limited, and examples thereof include particulate, plate-like and fibrous fillers.
A resin composition containing a PAEK resin more preferably contains a fibrous filler as a filler. Among fibrous fillers, carbon fiber and glass fiber are preferable because of their wide industrial application.

<ポリアリーレンエーテルケトン樹脂(PAEK樹脂)を含む成形体>
本発明に係るPAEK樹脂は、耐熱性に優れ高いガラス転移温度(Tg)を有するとともに、低融点化が可能で、良好な成形加工性及び優れた耐衝撃性を有する。そのため、ニートレジンとしての使用や、ガラス繊維、炭素繊維、フッ素樹脂等のコンパウンドとしての使用が可能である。そして、本発明に係るPAEK樹脂を成形することで、ロッド、ボード、フィルム、フィラメント等の一次加工品や、各種射出加工品、各種切削加工品、ギア、軸受、コンポジット、インプラント、3D成形品等の二次加工品を製造することができ、これらの本発明に係るPAEK樹脂を成形してなる成形品は、自動車、航空機、電気電子、医療用部材等の利用が可能である。
<Molded body containing polyarylene ether ketone resin (PAEK resin)>
The PAEK resin according to the present invention has excellent heat resistance, a high glass transition temperature (Tg), a low melting point, good moldability, and excellent impact resistance. Therefore, it can be used as a neat resin or as a compound of glass fiber, carbon fiber, fluororesin, or the like. By molding the PAEK resin according to the present invention, primary processed products such as rods, boards, films, and filaments, various injection processed products, various cut products, gears, bearings, composites, implants, 3D molded products, etc. can be produced, and the molded products obtained by molding these PAEK resins according to the present invention can be used for automobiles, aircraft, electric and electronic parts, medical parts, and the like.

(ガラス転移点(Tg)及び結晶融点(Tm))
パーキンエルマー製DSC装置(Pyris Diamond)を用いて、50mL/minの窒素流下、20℃/minの昇温条件で40~400℃まで測定を行い、ガラス転移点(Tg)及び結晶融点(Tm)を求めた。
(Glass transition point (Tg) and crystalline melting point (Tm))
Using a Perkin Elmer DSC device (Pyris Diamond), under a nitrogen flow of 50 mL / min, measurement was performed from 40 to 400 ° C. at a temperature increase of 20 ° C. / min, and the glass transition point (Tg) and crystalline melting point (Tm). asked for

(5%重量減少温度(Td5(℃)))
TG-DTA装置(株式会社リガク TG-8120)を用いて、20mL/minの窒素流下、20℃/minの昇温速度で測定を行い、5%重量減少温度を測定した。
(5% weight loss temperature (Td5 (°C)))
Using a TG-DTA device (Rigaku TG-8120), measurement was performed under a nitrogen flow of 20 mL/min at a heating rate of 20° C./min to measure the 5% weight loss temperature.

(還元粘度(PAEK樹脂の分子量相当)dL/g)
キャノンフェンスケ粘度計(柴田科学株式会社製)を用いて、25℃において、溶媒、及び、溶媒100mL中にポリマー0.3gを溶解したポリマー溶液の流出時間を測定し、次式で還元粘度を算出した。なお溶媒には、クロロホルムとトリフルオロ酢酸を4:1の質量比で混合した溶液を用いた。
還元粘度(dL/g)=(t-t0)/(c×t0)
ここで、t0は溶媒の流出時間、tはポリマー溶液の流出時間、cはポリマー溶液中のポリマー濃度(g/dL)を示す。
(Reduced viscosity (equivalent to molecular weight of PAEK resin) dL/g)
Using a Canon Fenske viscometer (manufactured by Shibata Scientific Co., Ltd.), at 25 ° C., measure the outflow time of the solvent and the polymer solution in which 0.3 g of polymer is dissolved in 100 mL of the solvent, and calculate the reduced viscosity with the following formula. Calculated. As a solvent, a mixed solution of chloroform and trifluoroacetic acid at a mass ratio of 4:1 was used.
Reduced viscosity (dL/g) = (t−t0)/(c×t0)
Here, t0 is the outflow time of the solvent, t is the outflow time of the polymer solution, and c is the polymer concentration (g/dL) in the polymer solution.

(線熱膨張率(10-6/℃))
熱機械分析装置(日立ハイテクサイエンス社製EXSTAR TMA/SS6100)を用いて、熱機械分析により昇温速度3℃/分における試験片の伸びにより、200~250℃の範囲での平均値として、線熱膨張係数を求めた。
(Linear thermal expansion coefficient (10 -6 /°C))
Using a thermomechanical analyzer (Hitachi High-Tech Science EXSTAR TMA/SS6100), the elongation of the test piece at a heating rate of 3 ° C./min by thermomechanical analysis shows that the average value in the range of 200 to 250 ° C. A coefficient of thermal expansion was determined.

(実施例1)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後80℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸8.12g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸10.30gと1,4-ジフェノキシベンゼン8.25gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 1)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 80° C., 8.12 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 10.30 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 8.25 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 24 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例2)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後80℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸9.68g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸6.79gと1,4-ジフェノキシベンゼン9.83gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 2)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 80° C., 9.68 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 6.79 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 9.83 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 24 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例3)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後80℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸9.68g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸6.79gと1,4-ジフェノキシベンゼン9.83gとを仕込み、48時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 3)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 80° C., 9.68 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 6.79 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 9.83 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 48 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例4)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後60℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸9.68g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸6.79gと1,4-ジフェノキシベンゼン9.83gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 4)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 60° C., 9.68 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 6.79 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 9.83 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 24 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例5)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後、4,4’-オキシビス安息香酸9.68g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸6.79gと1,4-ジフェノキシベンゼン9.83gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 5)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. Then, 9.68 g of 4,4'-oxybisbenzoic acid, 6.79 g of 4'-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 9.83 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 24 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例6)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後80℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸10.71g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸4.47gと1,4-ジフェノキシベンゼン10.88gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 6)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 80° C., 10.71 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 4.47 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid, and 10.88 g of 1,4-diphenoxybenzene were charged and reacted for 24 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

(実施例7)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた4つ口のセパラブルフラスコに、メタンスルホン酸128.88gと五酸化二リン30.93gを仕込み、100℃に昇温し、4時間撹拌した。その後80℃まで冷却後、4,4’-オキシビス安息香酸11.49g、4’-フェノキシビフェニル-4-カルボン酸2.72gと1,4-ジフェノキシベンゼン11.67gとを仕込み、24時間反応させた。その後、室温まで冷却し、反応溶液を強撹拌したメタノール中に注ぎ込み、ポリマーを析出させた。そして、析出したポリマーを濾過した。
更に析出したポリマーをメタノールで2回洗浄した。次に、イオン交換水で2回洗浄した。その後、固液分離し、濾過した洗浄ケーキを真空下の180℃で10時間乾燥させることにより、ポリマーを得た。
(Example 7)
128.88 g of methanesulfonic acid and 30.93 g of diphosphorus pentoxide were charged into a four-neck separable flask equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer, and the temperature was raised to 100°C. Stirred for 4 hours. After cooling to 80° C., 11.49 g of 4,4′-oxybisbenzoic acid, 2.72 g of 4′-phenoxybiphenyl-4-carboxylic acid and 11.67 g of 1,4-diphenoxybenzene were added and reacted for 24 hours. let me After cooling to room temperature, the reaction solution was poured into strongly stirred methanol to precipitate a polymer. Then, the precipitated polymer was filtered.
Furthermore, the precipitated polymer was washed twice with methanol. Next, it was washed twice with ion-exchanged water. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the filtered washed cake was dried under vacuum at 180° C. for 10 hours to obtain a polymer.

実施例1~7に係るPAEK樹脂のガラス転移温度(Tg)、結晶融点(Tm)、5%重量減少温度(Td5(℃))、還元粘度(dL/g)、及び線熱膨張率(10-6/℃)を測定し、結果を表1-1~1-2に示した。 Glass transition temperature (Tg), crystal melting point (Tm), 5% weight loss temperature (Td5 (° C.)), reduced viscosity (dL/g), and linear thermal expansion coefficient (10 -6 /°C) was measured and the results are shown in Tables 1-1 and 1-2.

(比較例1)
比較例1に係るPEEK樹脂として、ビクトレックス社製:VICTREX PEEK 150Pを準備し、そのガラス転移温度(Tg)、結晶融点(Tm)、5%重量減少温度(Td5(℃))、還元粘度(dL/g)、及び線熱膨張率(10-6/℃)を測定し、結果を表2-1に示した。
(Comparative example 1)
As the PEEK resin according to Comparative Example 1, VICTREX PEEK 150P manufactured by Victrex was prepared, and its glass transition temperature (Tg), crystalline melting point (Tm), 5% weight loss temperature (Td5 (°C)), reduced viscosity ( dL/g) and linear thermal expansion coefficient (10 −6 /° C.) were measured, and the results are shown in Table 2-1.

(比較例2)
比較例2に係るPEK樹脂として、ビクトレックス社製:VICTREX HTを準備し、そのガラス転移温度(Tg)、結晶融点(Tm)、5%重量減少温度(Td5(℃)、還元粘度(dL/g)、及び線熱膨張率(10-6/℃)を測定し、結果を表2-1に示した。
(Comparative example 2)
As a PEK resin according to Comparative Example 2, VICTREX HT manufactured by Victrex was prepared, and its glass transition temperature (Tg), crystalline melting point (Tm), 5% weight loss temperature (Td5 (°C), reduced viscosity (dL/ g), and linear thermal expansion coefficient (10 −6 /° C.) were measured, and the results are shown in Table 2-1.

Figure 2022165022000019
Figure 2022165022000019

Figure 2022165022000020
Figure 2022165022000020

Figure 2022165022000021
Figure 2022165022000021

表1-1及び表1-2に示されるように、実施例のPAEK樹脂は、ガラス転移温度(Tg)を150℃以上に調整することができ、市販のPEEK樹脂(比較例1)やPEK樹脂(比較例2)と同等、あるいはそれ以上の耐熱性に優れた樹脂であることがわかる。また、実施例のPAEK樹脂は、このように優れた耐熱性を保持したまま、340℃以下の結晶融点(Tm)に制御することが可能であり、この結晶融点(Tm)は市販のPEEK樹脂(比較例1)やPEK樹脂(比較例2)の結晶融点(Tm)よりも低いので、良好な成形加工性を有することがわかる。また、実施例のPAEK樹脂は、PEEK樹脂(比較例1)、PEK樹脂(比較例2)と同程度の還元粘度や線熱膨張率を示す。 As shown in Tables 1-1 and 1-2, the PAEK resins of Examples can adjust the glass transition temperature (Tg) to 150 ° C. or higher, and the commercially available PEEK resin (Comparative Example 1) and PEK It can be seen that the resin has a heat resistance equal to or superior to that of the resin (Comparative Example 2). In addition, the PAEK resins of the examples can be controlled to have a crystal melting point (Tm) of 340°C or less while maintaining such excellent heat resistance. Since it is lower than the crystalline melting point (Tm) of (Comparative Example 1) and PEK resin (Comparative Example 2), it can be seen that it has good moldability. Moreover, the PAEK resins of the examples exhibit reduced viscosities and coefficients of linear thermal expansion comparable to those of the PEEK resin (Comparative Example 1) and the PEK resin (Comparative Example 2).

Claims (5)

下記一般式(1-1)、(2-1)及び(3-1)で表される繰り返し単位を有するポリアリーレンエーテルケトン樹脂。
Figure 2022165022000022
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000023
(式中、m1、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000024
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
A polyarylene ether ketone resin having repeating units represented by the following general formulas (1-1), (2-1) and (3-1).
Figure 2022165022000022
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)
Figure 2022165022000023
(Wherein, m1 and m2 are integers from 1 to 2.)
Figure 2022165022000024
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)
前記繰り返し単位(1-1)と(3-1)の合計モル量と、前記繰り返し単位(2-1)のモル量との割合が、モル比で、(1-1)+(3-1):(2-1)=95:5~60:40の範囲である、請求項1に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂。 The molar ratio of the total molar amount of the repeating units (1-1) and (3-1) to the molar amount of the repeating unit (2-1) is (1-1)+(3-1) ):(2-1)=95:5 to 60:40. 下記一般式(1-2)で表されるモノマー(1-2)と、下記一般式(2-2)で表されるモノマー(2-2)と、下記一般式(3-2)で表されるモノマー(3-2)とを、有機スルホン酸及び五酸化二リンの存在下で反応させる、請求項1または2に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造方法。
Figure 2022165022000025
(式中、kは1~3のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000026
(式中、m2は1~2のいずれかの整数である。)
Figure 2022165022000027
(式中、nは0~2のいずれかの整数である。)
A monomer (1-2) represented by the following general formula (1-2), a monomer (2-2) represented by the following general formula (2-2), and a monomer represented by the following general formula (3-2) 3. The method for producing a polyarylene ether ketone resin according to claim 1, wherein the monomer (3-2) to be obtained is reacted in the presence of an organic sulfonic acid and diphosphorus pentoxide.
Figure 2022165022000025
(In the formula, k is any integer from 1 to 3.)
Figure 2022165022000026
(Wherein, m2 is an integer from 1 to 2.)
Figure 2022165022000027
(Wherein, n is any integer from 0 to 2.)
前記モノマー(1-2)が下記モノマー(1-2-A)であり、前記モノマー(2-2)が下記モノマー(2-2-A)であり、前記モノマー(3-2)が下記モノマー(3-2-A)である、請求項3に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂の製造方法。
Figure 2022165022000028
Figure 2022165022000029
Figure 2022165022000030
The monomer (1-2) is the following monomer (1-2-A), the monomer (2-2) is the following monomer (2-2-A), and the monomer (3-2) is the following monomer (3-2-A), the method for producing a polyarylene ether ketone resin according to claim 3.
Figure 2022165022000028
Figure 2022165022000029
Figure 2022165022000030
請求項1または2に記載のポリアリーレンエーテルケトン樹脂を含む成形体。

A molded article containing the polyarylene ether ketone resin according to claim 1 or 2.

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