JP2509259C - - Google Patents

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JP2509259C
JP2509259C JP2509259C JP 2509259 C JP2509259 C JP 2509259C JP 2509259 C JP2509259 C JP 2509259C
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は芳香族ポリエステルの製造方法に関し、詳しくは繊維,フィルム,射
出成形部品等として有用な液晶性の芳香族ポリエステルの製造方法に関する。 〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕 芳香族ポリエステルの製造方法としては、ポリエチレンテレフタレートやポリ
ブチレンテレフタレート等のポリエステルをp−アセトキシ安息香酸等のアシル
オキシ芳香族カルボン酸で酸分解してポリエステルフラグメントを生成させた後
、このポリエステルフラグメントを共重合させる方法が知られている(特公昭5
6−18016号公報参照)。 しかしながら、上記の方法においては、アシルオキシ芳香族カルボン酸の自己
縮合体と考えられる不溶不融成分が多量に生成する。そのため、生成物の均一性 が悪く、機械的性質が低下するという問題があった。 そこで、本発明者らは、不溶不融粒子が極めて少なく、均一性にすぐれるとと
もに、強度の大きい液晶性芳香族ポリエステルを開発すべく、鋭意研究を重ねた
。 〔問題点を解決するための手段〕 その結果、原料の一成分として特定のジアシルオキシ芳香族化合物を添加する
ことによって、生成するポリエステル中の不溶不融成分が著しく減少することを
見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。 すなわち、本発明は、式 で表わされる繰返し単位を有し、テトラクロロエタンとフェノールの等重量混合
溶媒中の30℃における固有粘度が0.05〜1.5dl/gであるポリエチレンテレフ
タレート(A)5〜70モル%(但し、上記繰返し単位を1分子として換算), 一般式 〔式中、R1は炭素原子数1〜4のアルキル基を示す。〕 で表わされるアシルオキシ安息香酸(B)95〜30モル%及び 一般式 〔式中、R1は前記と同じであり、 (ここで、R3は独立に水素原子,ハロゲン原子,炭素原子数1〜4のアルキル
基あるいは炭素原子数1〜4のアルコキシ基であり、m及びnはそれぞれ1〜4 を示す。〕 で表わされるジアシルオキシ芳香族化合物(C)を前記ポリエチレンテレフタレ
ート(A)及びアシルオキシ安息香酸(B)の合計量に対して0.1〜20モル%
の割合で反応させること(但し、芳香族ジカルボン酸の存在下での反応を除く。
)を特徴とする芳香族ポリエステルの製造方法を提供するものである。 本発明の方法において用いられる(A)成分のポリエチレンテレフタレートは
、テレフタル酸あるいはそのジアルキルエステル(ジメチルエステル等)をエチ
レングリコールと常法で縮重合させることによって得られる。 本発明に使用するポリエチレンテレフタレートは、前記の繰返し単位を有し、
かつテトラクロロエタンとフェノールの等重量混合溶媒中の30℃における固有
粘度が0.05〜1.5dl/g、好ましくは0.1〜1.0dl/gである。この固有粘度が0.0
5dl/g未満のものでは、生成ポリマーの熱安定性が悪くなるという不都合が生
じ、また1.5dl/gを超えると、生成ポリマーに不溶不融成分が存在するという
問題がある。 ポリエチレンテレフタレートは、上記繰返し単位を1分子として換算した場合
、このポリエチレンテレフタレート(A)とアシルオキシ安息香酸(B)の合計
量に基づいて5〜70モル%、好ましくは20〜60モル%の範囲で使用する。
この量が5モル%未満であると、生成物の成形性が著しく低下し、70モル%を
超えると、溶融異方性を示さなくなる。 更に、本発明においては、原料の(B)成分として一般式(II)で表わされる
アシルオキシ安息香酸を使用する。アシルオキシ安息香酸としては、アセトキシ
安息香酸,プロピオニルオキシ安息香酸,ブチリルオキシ安息香酸,イソブチリ
ルオキシ安息香酸が挙げられ、アシルオキシ基は、安息香酸のカルボキシル基に
対してo−,m−,p−位に結合してもよいが、そのうちp−位に結合したもの
が好ましい。 アシルオキシ安息香酸は、本発明の方法においては前記(A)成分であるポリ
エチレンテレフタレートとこのアシルオキシ安息香酸の合計量に基づいて95〜
30モル%、好ましくは90〜40モル%の範囲で使用する。アシルオキシ安息
香酸の量が上述の範囲を逸脱すると、前述した如く生成物は溶融異方性を示さな
くなったり、あるいは成形性が著しく低下するなどの不都合が生ずる。 本発明においては、更に、原料の(C)成分として一般式(III) で表わされるジアシルオキシ芳香族化合物を使用する。ここで、R2 〔式中、R3及びmは前記と同じである。〕で表わされる基である場合、ジア
シルオキシ芳香族化合物は、具体的には、1,4−ジアセトキシベンゼン,ジア
セトキシトルエン,ジアセトキシクロロベンゼン,ジアセトキシメトキシベンゼ
ン等である。また、R2 〔式中R3,m及びnは前記と同じである〕 で表わされる基である場合には、ジアシルオキシ芳香族化合物は、具体的には、
4,4′−ジアセトキシビフェニル;2,2′−ジメチル−4,4′−ジアセト
キシビフェニル;3.3′−ジメトキシ−4,4′−ジアセトキシビフェニル等
がある。 更に、R2 〔式中R3,X,m及びnは前記と同じである〕 で表わされる基である場合には、ジアシルオキシ芳香族化合物は、具体的には、
ビス(4−アセトキシフェニル)メタン;ビス(4−アセトキシフェニル)エタ
ン;2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン;4,4′−ジアセトキ
シジフェニルエーテル;4,4′−ジアセトキシベンゾフェノン;4,4′−ジ
アセトキシジフェニルスルフィド;4,4′−ジアセトキシジフェニルスルホキ
シド;4,4′−ジアセトキシジフェニルスルホン;無水p−アセトキシ安息香
酸;フェノールフタレインジアセテート;4,4′−ジメトキシ−3,3′−ジ
アセトキシジフェニルエーテル;2,4′−ジクロロ−3,3′−ジアセトキシ
ジフェニルエーテル;4,4′−ジアセトキシ−3,3′,5,5′−テトラメ
チルジフェニルスルホンである。 更にR2が、 〔式中、R3,m及びnは前記と同じである。〕で表わされる基である場合には
、ジアシルオキシ芳香族化合物は、具体的には、1,4−ジアセトキシナフタレ
ン;1,5−ジアセトキシナフタレン;1,6−ジアセトキシナフタレン;2,
7−ジアセトキシナフタレン;1−クロロ−2,6−ジアセトキシナフタレン;
1−メチル−2,6−ジアセトキシナフタレン;1−メトキシ−2,6−ジアセ トキシナフタレン等である。 これらのうち特に1,4−ジアセトキシベンゼン;4,4′−ジアセトキシビ
フェニル;4,4′−ジアセトキシベンゾフェノン;4,4′−ジアセトキシジ
フェニルスルホンが好ましい。 本発明においては、上記のジアシルオキシ芳香族化合物を単独であるいは二種
以上を混合して使用することもできる。 本発明においては、上記のようなジアシルオキシ芳香族化合物(C)を、ポリ
エチレンテレフタレート(A)及びアシルオキシ安息香酸(B)の合計量に対し
て0.1〜20モル%、好ましくは1〜10モル%の割合で用いる。ここでジアシ
ルオキシ芳香族化合物(C)の使用量が、0.1モル%未満では、生成物中に不溶
不融粒子が多く生成し、均一性が低下する。一方、20モル%を超えると、重合
反応が効率よく進行しなくなる。 本発明の方法は、上記ポリエチレンテレフタレート(A),アシルオキシ安息
香酸(B)及びジアシルオキシ芳香族化合物(C)を前述した配合割合で混合し
、適宜条件にて反応させる。例えば、全体を撹拌しながら窒素ガス等の不活性ガ
ス雰囲気下に、反応温度150〜350℃で、30分〜3時間反応させて、ポリ
エステルフラグメントを生成させる。この際、250〜350℃で30分〜2時
間反応させるのが好ましい。 このようにして得られたポリエステルフラグメントを更に反応温度250℃〜
350℃で50mmHg以下の真空下に撹拌しながら5分〜24時間反応を行う。こ
の場合、反応温度275℃〜320℃で、1mmHg以下の真空下に1〜8時間反応
を行うのが好ましい。 この反応により、ポリマーであるポリエチレンテレフタレート(A)にアシル
オキシ安息香酸(B)及びジアシルオキシ芳香族化合物(C)が様々な形で結合
し、例えばポリマー主鎖中に入りこんだり、末端に結合したり、更に、各アシル
オキシ安息香酸(B)及びジアシルオキシ芳香族化合物(C)が自体又は相互間
で重合したものがポリエチレンテレフタレート(A)の主鎖に結合する等の反応
が並行して進行するものと思われる。 〔実施例〕 次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明する。 なお、ポリマーのメルトインデクス(MI)は東洋精機製作所製メルトインデ
クサP−01を用いて300℃で下記の試験荷重で測定したものである。 荷重325g〔組成比p−アセトキシ安息香酸:ポリエチレンテレフタレー ト=60:40モル%の場合〕 2160g〔組成比p−アセトキシ安息香酸:ポリエチレンテレフタレー ト=80:20と40:60モル%の場合〕。 実施例1 固有粘度0.68dl/gのポリエチレンテレフタレート76.87g(0.40モ
ル),p−アセトキシ安息香酸108.1g(0.60モル)及び2,2−ビス(4
−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル)の混合物を真空撹
拌機、短い蒸留塔及び窒素導入口を備えた内容積500mlのフラスコ中に仕込ん
だ。このフラスコを真空にし、窒素ガスで3回パージした後、100℃、2mmHg
で30分間乾燥した。次いで、フラスコ内の混合物を窒素ガス雰囲気下に275
℃で1時間撹拌した。フラスコから酢酸が徐々に留出し、低溶融粘度のポリエス
テルフラグメントが得られた。 このポリエステルフラグメントを275℃で、0.05mmHgの真空下に8.5時
間撹拌して重合させ、白色不透明で、高溶融粘度の芳香族ポリエステルを得た。
得られた芳香族ポリエステルのメルトインデックス(MI)は、25.3g/1
0分であった。 実施例2 2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル
)の代わりに4,4′−ジアセトキシベンゾフェノン20.88g(0.070モ
ル)を仕込み、ポリエステルフラグメントの重合時間を5時間とした以外は、実
施例1と同様に操作して、MIが3.22g/10分の芳香族ポリエステルを得
た。 実施例3 2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル
)の代わりに1,4−ジアセトキシベンゼン3.88g(0.02モル)を仕込み
、 ポリエステルフラグメントの重合時間を4.5時間とした以外は、実施例1と同
様に操作して、MIが2.40g/10分の芳香族ポリエステルが得られた。 実施例4 2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル
)の代わりに4,4′−ジアセトキシビフェニル13.51g(0.05モル)を
仕込み、ポリエステルフラグメントの重合時間を5時間とした以外は、実施例1
と同様に操作して、MIが5.50g/10分の芳香族ポリエステルが得られた
。 実施例5 2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル
)の代わりに無水p−アセトキシ安息香酸3.42g(0.01モル)を仕込み、
ポリエステルフラグメントの重合時間を6.0時間とした以外は、実施例1と同
様に操作して、MIが10.0g/10分の芳香族ポリエステルが得られた。 比較例1 2,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン59.35g(0.19モル
)を加えず、またポリエステルフラグメントの重合時間を5時間とした以外は、
実施例1と同様に操作して、MIが123g/10分の芳香族ポリエステルが得
られた。 実施例6 固有粘度0.68dl/gのポリエチレンテレフタレート38.43g(0.20
モル),p−アセトキシ安息香酸144.1g(0.80モル)及び1,4−ジア
セトキシベンゼン9.71g(0.05モル)の混合物を真空撹拌機、短い蒸留塔
及び窒素導入口を備えた内容積500mlのフラスコ中に仕込んだ。このフラスコ
を真空にし、窒素ガスで3回パージした後、100℃、2mmHgで30分間乾燥し
た。次いで、フラスコ内の混合物を窒素ガス雰囲気下に300℃で1時間撹拌し
た。フラスコから酢酸が徐々に留出し、低溶融粘度のポリエステルフラグメント
が得られた。 このポリエステルフラグメントを300℃で、0.05mmHgの真空下に2.5時
間撹拌して重合させ、白色不透明で、高溶融粘度の芳香族ポリエステルを得た。
得られた芳香族ポリエステルのMIは、0.005g/10分であった。 実施例7 1,4−ジアセトキシベンゼン9.71g(0.05モル)の代わりにフェノール
フタレインジアセテート0.40g(0.001モル)を仕込み、ポリエステルフ
ラグメントの重合時間を3.5時間とした以外は実施例6と同様に操作して、M
Iが0.008g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 実施例8 1,4−ジアセトキシベンゼン9.71g(0.05モル)の代わりに4,4′
−ジアセトキシビフェニル10.81g(0.04モル)を仕込み、ポリエステル
フラグメントの重合時間を2時間とした以外は、実施例6と同様に操作して、M
Iが0.008g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 実施例9 1,4−ジアセトキシベンゼン9.71g(0.05モル)の代わりに4,4′−
ジアセトキシジフェニルスルホン61.85g(0.185モル)を仕込み、ポリ
エステルフラグメントの重合時間を5.5時間とした以外は、実施例6と同様に
操作して、MIが0.015g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 比較例2 1,4−ジアセトキシベンゼン9.71g(0.05モル)を加えず、またポリエ
ステルフラグメントの重合時間を2時間とした以外は、実施例6と同様に操作し
て、MIが25g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 実施例10 固有粘度0.68dl/gのポリエチレンテレフタレート115.3g(0.60
モル),p−アセトキシ安息香酸77.68g(0.40モル)及び4,4′−ジ
アセトキシベンゾフェン8.95g(0.03モル)を原料として使用し、ポリエ
ステルフラグメントの重合時間を5時間とした以外は、実施例1と同様に操作し
て、MIが280g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 実施例11 4,4′−ジアセトキシベンゾフェン8.95g(0.03モル)の代わりに2
,2−ビス(4−アセトキシフェニル)プロパン0.625g(0.002モル)を
用い、ポリエステルフラグメントの重合時間を6時間とした以外は、実施例10
と 同様に操作して、MIが220g/10分の芳香族ポリエステルを得た。 比較例3 4,4′−ジアセトキシベンゾフェン8.95g(0.03モル)を加えなかっ
たこと以外は、実施例10と同様に操作して、MIが1500g/10分の芳香
族ポリエステルを得た。 評価試験 上記の実施例及び比較例で得られたポリエステルの不溶成分含有率及び引張強
度を下記の方法で測定し、結果をポリエステルのMIとともに第1表に示す。 (1)成形法 上記の実施例及び比較例で得られた芳香族ポリエステルを270〜300℃で
ペレット状に押出成形した。次いで、溶融紡糸機(日本レオロジー(株)製)を使
用して上記により得られたペレットから直径0.5mmのファイバーを作成した。 設定条件:成形温度270〜320℃ 剪断速度40sec-1 ダイス径 直径2mm L/D=20 (2)不溶成分の定量法 重合品2gを秤量して、p−クロロフェノール200ml中に130℃で溶解し
た後、遠心分離機(TOMY SEIKO社製CM−60RN型)で9000rpm で遠心分
離し、不溶成分を130℃で乾燥した後、重量を測定し、重量%で算出した。 (3)引張強度 直径0.5mmのファイバーを引張試験機〔(株)島津製作所製、DSC−200
0〕により温度23℃で引張速度5mm/分で、チャック間距離100mmの条件で
引張強度を測定した。 【第1表】 * 日本光学の偏光顕微鏡にリンカム社製のホットテージを取り付けて、不溶
成分を観察しながら温度依存性を調べたところ、重合品の溶融温度を数十℃越え
ても融解が認められず、この不溶成分は不融性であることが判明した。 第1表に示した結果から、本発明の実施例によればジアシルオキシ芳香族化合
物を添加しなかった場合(比較例)に比べてメルトインデクスが低く、不溶不融
成分が著しく少なく、引張強度が著しく高いポリマーが得られたことが分かる。 〔発明の効果〕 本発明の方法によれば、不溶不融成分が極めて少なく、その結果均一性が高く
、機械的強度が著しく高い液晶性芳香族ポリエステルが得られる。 したがって、本発明の方法により得られる芳香族ポリエステルは、繊維,フィ
ルム,射出成形部品のすぐれた素材等として有効に利用される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)式で表わされる繰返し単位を有し、テトラクロロエタンとフェノールの等重量混合
    溶媒中の30℃における固有粘度が0.05〜1.5dl/gであるポリエチレンテレフ
    タレート(A)5〜70モル%(但し、上記繰返し単位を1分子として換算), 一般式 〔式中、R1は炭素原子数1〜4のアルキル基を示す。〕 で表わされるアシルオキシ安息香酸(B)95〜30モル%及び 一般式 〔式中、R1は前記と同じであり、 (ここで、R3は独立に水素原子,ハロゲン原子,炭素原子数1〜4のアルキ
    ル基あるいは炭素原子数1〜4のアルコキシ基であり、m及びnはそれぞれ1〜 を示す。〕 で表わされるジアシルオキシ芳香族化合物(C)を、前記ポリエチレンテレフタ
    レート(A)及びアシルオキシ安息香酸(B)の合計量に対して0.1〜20モル
    %の割合で反応させること(但し、芳香族ジカルボン酸の存在下での反応を除く
    。)を特徴とする芳香族ポリエステルの製造方法。

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