JP2847188B2 - 芳香族ポリエステルの製造方法 - Google Patents

芳香族ポリエステルの製造方法

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JP2847188B2 JP63279937A JP27993788A JP2847188B2 JP 2847188 B2 JP2847188 B2 JP 2847188B2 JP 63279937 A JP63279937 A JP 63279937A JP 27993788 A JP27993788 A JP 27993788A JP 2847188 B2 JP2847188 B2 JP 2847188B2
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    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐熱性に優れ、かつ溶融成形性の良好な芳香
族ポリエステルの製造方法に関する。
〔従来の技術〕
耐熱性ポリエステルを得る試みは古くから種々なされ
てきている。p−ヒドロキシ安息香酸を重縮合して得ら
れる という繰り返し構造単位を持つ芳香族ポリエステル(例
えば、エコノール E−101住友化学工業(株))のよ
うに、高結晶性で300℃においても全く分解しない熱安
定性に優れたものが知られている(特公昭46−6796号公
報)。また、芳香族のジカルボン酸、ジオール及びオキ
シ酸を重縮合させて得られるポリエステルとして、例え
ばテレフタル酸、ヒドロキノン及びp−ヒドロキシ安息
香酸を重縮合させて得られる芳香族ポリエステルも知ら
れている(特公昭47−47870号公報)。これらの中に
は、近年注目をあびている液晶ポリマーも存在する。液
晶ポリマーとは、溶融状態で液晶を形成して成形加工時
に流動方向に高度に配向する性質を持ったものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、これらはいずれも高結晶性であるため、耐熱
性には優れているが、溶融成形性に問題がある。そのた
め応用面での制限が存在している。これらの構造に加え
て他の共重合しうる化合物を反応させることにより、溶
融成形を可能にすることができるが、共重合の構成成分
の組成を考慮する必要があることは言うまでもない。更
に、同じ組成でも構成成分の添加方法や添加順序を変え
たり、反応条件を変更したり、あらかじめ前駆体を形成
させたりする試みがなされているが、効果は十分とはい
えないし、経済的にも問題を持つ場合が多い。
このような現状からみて本発明の目的は耐熱性に優
れ、かつ成形性、特に溶融成形性及び成形品の機械的物
性の良好な芳香族ポリエステルを均一な品質で安定に製
造する方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、下式(A)、(B)及び(C)で
表される化合物を反応槽に仕込み、重縮合させることに
より、芳香族ポリエステルを製造する方法において、そ
れらの仕込量を(A)30〜80モル%、(B)10〜35モル
%及び(B)と(C)との仕込みモル比を102/100〜108
/100とし、重縮合反応を270〜380℃で行い、かつ生成す
る芳香族ポリエステルの流動温度が240℃以上になるま
で反応させることを特徴とする芳香族ポリエステルの製
造方法を提供することにある。
(A) R1O−X−COOR2 選ばれ、その内の50モル%以上が R1は水素、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、
ベンゾイル基から選ばれ、R2は水素、炭素数1〜6のア
ルキル、6〜18のアリール基から選ばれる。) (B) R3CO−Ar−COR3 (ただし、Arは二価の芳香族基であり、Arの内の50モル
%以上が R3は水酸基、OR5、ハロゲンから選ばれ、R5は水素、炭
素数1〜6のアルキル、6〜18のアリール基から選ばれ
る。) (C) R4O−Ar′−OR4 (ただし、Ar′は二価の芳香族基である。R4は水素、ア
セチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基から選ばれ
る。) この方法で重縮合させることにより得られる芳香族ポ
リエステルは結晶性で機械的物性、耐薬品性、耐熱性に
優れているといった特徴を持っている。各化合物の更に
好ましい仕込割合は(A)40〜70モル%、(B)15〜30
モル%及び(B)と(C)の仕込みモル比が103/100〜1
06/100である。更に、これらのポリエステルは溶融状態
で異方性を示すものもあり、良好な溶融成形性をも持
つ。化合物(A)の割合が80モル%を越えると、芳香族
ポリエステル中には加熱によって溶融しない部分が存在
する場合が多いため、溶融加工性が著しく悪くなり、ま
た30モル%未満では芳香族ポリエステルの結晶性が低
く、好ましくない。また、化合物(A)の中のXの内、 の割合が50モル%を下回ると、目的の芳香族ポリエステ
ルの結晶性が減少して好ましくない。
化合物(B)の割合が10〜35モル%にあるとき、芳香
族ポリエステルはバランスの取れた特徴を示す。
(B)と(C)の仕込み比が、102/100未満のときに
は、成形品の耐熱性(熱変形温度)、機械的強度及び白
色度が低く好ましくない。(B)と(C)との仕込み比
が、108/100を超えると得られる成形品の耐熱性が低
く、また機械的強度及び白色度が特に低く、白色度が70
に達しない場合もあり好ましくない。
式(A)で表される化合物の例として、p−ヒドロキ
シ安息香酸、p−ホルモキシ安息香酸、p−アセトキシ
安息香酸、p−プロピロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ
安息香酸メチル、p−ヒドロキシ安息香酸プロピル、p
−ヒドロキシ安息香酸フェニル、p−ヒドロキシ安息香
酸ベンジル、p−アセトキシ安息香酸メチル、2−ヒド
ロキシ−6−ナフトエ酸、2−アセトキシ−6−ナフト
エ酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸メチル、2−ヒ
ドロキシ−6−ナフトエ酸フェニル、2−アセトキシ−
6−ナフトエ酸メチル等を挙げることができる。特に好
ましい化合物は、p−ヒドロキシ安息香酸及び/又はそ
のエステル形成性誘導体である。
式(B)で表される化合物の例として、テレフタル
酸、イソフタル酸、4,4′−ジカルボキシジフェニル、
1,2−ビス(4−カルボキシフェノキシ)エタン、2,6−
ジカルボキシナフタレン、1,4−ジカルボキシナフタレ
ン、1,5−ジカルボキシナフタレン、テレフタル酸ジメ
チル、イソフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジフェニ
ル、イソフタル酸ジフェニル、テレフタル酸ジクロリ
ド、イソフタル酸ジクロリド、4,4′−ジメトキシカル
ボニルジフェニル、2,6−ジメトキシカルボニルナフタ
レン、1,4−ジクロルカルボニルナフタレン、1,5−ジフ
ェノキシカルボニルナフタレンや、これらのアルキル、
アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換体を挙げる
ことができる。
式(C)で表される化合物の例として、ヒドロキノ
ン、レゾルシン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル、4,
4′−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4′−ジヒドロキ
シジフェニルメタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル
エタン、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4′−
ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキ
シジフェニルスルフィド、2,6−ジヒドロキシナフタレ
ン、1,4−ジヒドロキシジナフタレン、1,5−ジヒドロキ
シナフタレン、1,4−ジアセトキシベンゼン、1,3−ジア
セトキシベンゼン、4,4′−ジプロピオニルオキシジフ
ェニル、2,6−ジホルモキシナフタレン等や、これらの
アルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン基の核置換
体を挙げることができる。
本発明の芳香族ポリエステルは上記の(A)、(B)
及び(C)で表される化合物を重合槽中で重縮合反応さ
せることにより得られるが、これ等化合物の重合槽への
仕込みは一括方式でも、分割方式でもよい。反応は不活
性気体、例えば窒素雰囲気下に常圧、減圧又はそれ等の
組合わせで行うことができ、プロセスは回分式、連続式
又はそれ等の組み合せを採用できる。
なお式(A)、(B)及び(C)で表される化合物を
より重縮合反応しやすい化合物に変える反応(例えばエ
ステル化反応)を重縮合反応に先立って、この重縮合反
応を行うのとは別の又は同一の反応槽で行った後、引き
続き重縮合反応を行うこともできる。
重縮合反応の方法としては、懸濁重合法、界面重合
性、溶液重合法、塊状重合法など公知の方法のいずれを
用いることもできる。重縮合反応における反応媒体とし
ては各種の高沸点溶媒、例えば水添ターフェニル、ジベ
ンジルトルエン等を用いることができるが、得られるポ
リマーの分離、洗浄、乾燥等の後処理を考えると、実質
的に溶媒を用いない塊状重合法が好ましい。
また、重縮合反応の温度は270〜380℃が好ましく、よ
り好ましくは280〜330℃である。温度が270℃より低い
と反応の進行が遅く、380℃を越えると分解等の副反応
が起こりやすい。多段階の反応温度を採用しても構わな
いし、場合により、昇温途中で、あるいは最高温度に達
したらすぐに反応生成物である芳香族ポリエステルを溶
融状態で抜出し、回収することもできる。重縮合反応の
触媒として、Ge、Sn、Ti、Sb、Co、Mn等の化合物を用い
ることもできる。
反応槽の形状は既知のものを用いることができる。縦
型の撹拌槽の場合、多段のタービン翼、パドル翼や、ダ
ブルヘリカル翼が好ましく、横型の撹拌槽では、1軸又
は2軸の撹拌軸に垂直に、種々の形状の翼、例えばレン
ズ翼、眼鏡翼、多円平板翼等が設置されているものがよ
い。また翼にねじれを付けて、撹拌性能や送り機構を向
上させたものもよい。
反応槽の加熱は熱媒、気体、電気ヒーターにより行う
が、均一加熱という目的で撹拌軸、翼、邪魔板等も加熱
することが好ましい。
反応槽が多段に分かれていたり、仕切られている場合
には、最終の部分の反応温度が本発明でいうところの重
縮合温度である。
重縮合反応の時間は反応条件等により適宜決められる
べきであるが、本反応温度において0.5〜5時間が好ま
しい。
本発明においては重縮合反応により生成するポリエス
テルの流動温度を240℃以上にする必要がある。流動温
度が240℃以上ないと、ポリエステルの分子量が十分で
なく、成形加工上、物性上問題がある。また固相重合を
施すことにより分子量を上げる場合にも、ポリエステル
同士の融着や副生物が大量に生じやすく、経済的にも好
ましくない。重合や得られるポリマーに大きな変化を与
えない範囲で、重縮合系に滑剤、安定剤、添加剤を加え
ておくこともできる。
得られた芳香族ポリエステルはそのままでも使用でき
るが、未反応原料を除去したり、物性を上げる意味から
固相重合を行うことが望ましい。得られた芳香族ポリエ
ステルを機械的に粉砕して3mm以下、好ましくは0.5mm以
下の粒径の粒子にし、固相状態のまま、260〜350℃で不
活性気体雰囲気下、又は減圧下に1〜20時間処理するこ
とが好ましい。ポリマー粒子の粒径が3mm以上になる
と、表面層と内部との間で、重合速度、未反応原料や反
応を結果新たに生じた副生物の拡散時間が異なることか
ら、分子量分布を広げたり、除去すべきものを十分除去
できないほど、物性上の問題を生じ好ましくない。固相
重合時の昇温速度、処理温度は芳香族ポリエステル粒子
を融着させないように選ぶ必要がある。融着を起こした
場合、表面積が減少して重縮合反応や低沸点物除去が遅
くなり、好ましくない。固相重合の処理温度としては融
着させないで、260〜350℃で不活性気体雰囲気下、又は
減圧下に処理するのが効果的である。この温度範囲以下
の温度では反応が遅く、時間がかかり不経済であり、35
0℃以上では分解反応が起こり好ましくない。雰囲気と
しては、不活性気体か減圧がよく、減圧も外部から漏れ
込む気体は不活性気体にするべきである。空気、特に酸
素が存在すると、ポリエステルが酸化され、物性低下、
着色が起こり良くない。不活性気体としては窒素、水
素、ヘリウム、アルゴン、炭素ガスから選ばれるもので
ある。アンモニア、アミン、水蒸気はポリエステルの分
解を引き起こすため好ましくない。固相重合の処理時間
としては1〜20時間、好ましくは最高温度で3〜10時間
がよい。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明
するが、本発明はこれらにより限定されるものではな
い。
なおポリエステルの流動温度とは溶融流動性表す指標
であり、その測定方法としては毛細管型レオメーター
((株)島津製作所製フローテスターCFT−500型)で測
定され、4℃/分の昇温速度で加熱溶融されたサンプル
樹脂を100kg/cm2の荷重の下で、内径1mm、長さ10mmのノ
ズルから押出した時に、溶融粘度が48,000ポイズを示す
点における温度として表される。
また本発明におけるポリエステルは、結晶性のため、
均一に溶解しうる溶媒がないので、分子量測定が困難で
あるものが多く、分子量の目安として流動温度を用い
る。
光学異方性の測定は加熱ステージ上に置かれた粒径25
0μm以下のサンプル樹脂粉末を偏光下25℃/分で昇温
して肉眼観察により行った。
重量減少は理学電機(株)製の熱天秤TG−DTA標準型
を用いて、粒径250μm以下のサンプル樹脂約20mgを空
気中において昇温速度10℃/分で加熱した時の重量の経
時変化を測定した。また、この測定値から、もとの重量
に対して1.0%の重量減少率を示す温度を求めた。
成形品の引張試験はASTM D−638に準拠し、ダンベル
型試験片を用い、試料数6、標線間距離40mm、引っ張り
速度5mm/分で行った。
熱変形温度はASTM D−648に従い、18.6kg/cm2の圧力
下に測定した。
成形品の白色度は大きさ40mm×40mmの板状成形品を用
い、日本電色工業(株)製のデジタル色差計ND−101−D
Pにより測定した。測定値は、純黒を0、純白を100と
し、酸化チタンの標準品(白色度94.5)で補正して求め
た。
実施例1 3段パドル翼を持ち、かつ重合槽の槽壁と撹拌翼との
間隙の小さい重合槽にp−アセトキシ安息香酸1,152g
(6.40モル)、4,4′−ジカルボキシジフェニル453g
(1.87モル)及び4,4′−ジアセトキシジフェニル486g
(1.80モル)を仕込んだ。仕込みにおける化合物
(A)、(B)、(C)のモル比は63.6/18.6/17.9であ
り、(B)と(C)の仕込みモル比は104/100である。
内容物を窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら200℃から1
℃/分の速度で昇温し、320℃で2時間20分重合させ
た。
この間に重縮合反応によって副生する酢酸を留去し続
けた。重合途中でポリマーをサンプリングし、その流動
温度を測定した。320℃で1時間での流動温度が260℃
で、2時間で282℃であった。重合槽の下部にあるバル
ブを開け、窒素雰囲気下の取出し箱にポリエステルを抜
出した。ポリエステルは溶融状態で容易に抜出すことが
でき、反応槽を後で分解してみたが槽壁やバルブ部にポ
リエステルはほとんど付着していなかった。得られたポ
リエステルの収量は1,459g(理論収量に対して99.0%)
であった。
取出したポリエステルを粉砕機で平均粒径1mm以下の
粒子に粉砕した後、流動温度を測定したところ、288℃
であり、320℃以上の溶融状態で光学異方性が観察され
た。
平均粒径1mm以下のポリエステル粒子を内容量12の
ステンレス製ロータリーキルンに仕込み、窒素雰囲気下
に室温から200℃まで1時間で上げ、200℃から270℃ま
で4時間かけて上げ、270℃で3時間保持した後、取出
した。固相重合での重量減少は1.2%であった。
このポリマー粉末はキシレン、テトラヒドロフラン、
クロロホルム、フェノールとテトラクロルエタンとの6:
4混合物(体積)及びm−クレゾールにそれぞれ不溶が
あった。このポリマーの流動温度は335℃であった。広
角X線回折の結果、結晶性であることが確められた。こ
のポリマーは300℃まで重量減少を示さず、元の重量に
対して1.0%の重量減少率を示す温度は450℃であり、50
0℃でも2%以下の減量しかなかった。
このポリエステル600gと直径13μm、平均長さ50μm
のガラス繊維400g(セントラル硝子(株)製)とからな
る混合物は350℃で良好に造粒することができ、ペレッ
トを得た。このペレットは住友重機械工業(株)製の射
出成形機ネオマットN47/28によりシリンダー温度355℃
で良好に射出成形することができ、試験片を得た。得ら
れた試験片は引張強度1,320kg/cm2、弾性率7.6×104kg/
cm2、熱変形温度280℃、白色度73であった。
比較例1 実施例1と同じ重合槽にp−アセトキシ安息香酸1,15
2g(6.40モル)、4,4′−ジカルボキシジフェニル436g
(1.80モル)及び4,4′−ジアセトキシジフェニル491g
(1.82モル)を仕込んだ。仕込みにおける化合物
(A)、(B)、(C)のモル比は63.9/18.0/18.2であ
り、(B)と(C)の仕込みモル比は98.9/100である。
内容物を窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら200℃から1
℃/分の速度で昇温し、実施例1と同じ条件で重合さ
せ、この間に重縮合反応によって副生する酢酸を留去し
続けた。実施例1と同じように制御し、重合終了後、重
合槽の下部にあるバルブを開け、窒素雰囲気下の取出し
箱にポリエステルを抜出した。ポリエステルは溶融状態
で容易に抜出すことができ、反応槽を後で分解してみた
が槽壁やバルブ部にポリエステルはほとんど付着してい
なかった。得られたポリエステルの収量は1,462g(理論
収量に対して99.2%)であった。取出したポリエステル
を実施例1と同様に粉砕し、流動温度を測定したとこ
ろ、290℃であり、325℃以上の溶融状態で光学異方性が
観察された。平均粒径1mm以下のポリエステル粒子を実
施例1と同じ条件で固相重合したところ、固相重合での
重量減少は1.1%であり、流動温度は337℃であった。こ
のポリマーも、結晶性であり、300℃まで重量減少を示
さず、元の重量に対して1.0%の重量減少率を示す温度
は445℃であり、500℃でも2%以下の減量しかなかっ
た。
このポリエステル600gと直径13μm、平均長さ50μm
のガラス繊維400gとを実施例1と同様に混合し、造粒、
射出成形した。得られた試験片の物性は引張強度1,210k
g/cm2、弾性率7.2×104kg/cm2、熱変形温度271℃、白色
度71であり、実施例1に比べて、熱変形温度で約9℃低
下していた。
比較例2 実施例1において重縮合温度が320℃に達した時点で
実施例1と同様にしてポリエステルの抜出しを行った。
このときのポリエステルの流動温度は226℃であった。
このポリマーは250℃までで1.7%の重量減少を示し、
元の重量に対して2.5%の重量減少率を示す温度は277℃
であった。
このポリエステルを1mm以下に粉砕し、実施例1と同
じ装置、同じ条件で固相重合したが、全体が再溶融して
おり、流動温度も240と必要な分子量まで上がっていな
かった。また、昇温速度を遅くし、12時間かけて200℃
から270℃まで上げ、270℃で3時間保持した後、取出し
た。試料は粉体のままで融着はなかったが、固相重合で
の重量減少が6.8%と多かった。
ポリエステルの流動温度は331℃であった。この処理
後のポリマー600gと直径13μm、平均長さ50μmのガラ
ス繊維400gとからなる混合物の造粒を350℃で行った
が、実施例1に比べてストランドの吐出が不安定であ
り、問題であった。
比較例3 実施例1と同じ重合槽にp−アセトキシ安息香酸1,15
2g(6.40モル)、4,4′−ジカルボキシジフェニル479g
(1.98モル)及び4,4′−ジアセトキシジフェニル436g
(1.80モル)を仕込んだ。仕込みにおける化合物
(A)、(B)、(C)のモル比は62.9/19.4/17.7であ
り、(B)と(C)の仕込みモル比は110/100である。
内容物を窒素ガス雰囲気下に撹拌しながら200℃から1
℃/分の速度で昇温し、実施例1と同じ条件で重合さ
せ、この間に重縮合反応によって副生する酢酸を留去し
続けた。実施例1と同じように制御し、重合終了後、重
合槽の下部にあるバルブを開け、窒素雰囲気下の取出し
箱にポリエステルを抜出した。ポリエステルは溶融状態
で容易に抜出すことができ、反応槽を後で分解してみた
が槽壁やバルブ部にポリエステルはほとんど付着してい
なかった。得られたポリエステルの収量は1,426g(理論
収量に対して96.8%)と実施例1に比べて少なかった。
取出したポリエステルを実施例1と同様に粉砕し、流
動温度を測定したところ、268℃であり、300℃以上の溶
融状態で光学異方性が観察された。平均粒径1mm以下の
ポリエステル粒子を実施例1より遅い昇温速度を取った
以外は同じ条件で固相重合したところ、固相重合での重
量減少は3.5%であり、流動温度は331℃であった。この
ポリマーも、結晶性であったが、300℃まで0.2%の重量
減少を示し、元の重量に対して1.0%の重量減少率を示
す温度は400℃と劣っていた。
このポリエステル600gと直径13μm、平均長さ50μm
のガラス繊維400gとを実施例1と同様に混合し、造粒、
射出成形した。造粒、射出成形時にガスの発生が見られ
た。得られた試験片の物性は引張強度980kg/cm2、弾性
率4.9×104kg/cm2、熱変形温度265℃、白色度66であ
り、実施例1に比べて劣っていた。
実施例2 実施例1と同様にしてp−アセトキシ安息香酸720g
(4.00モル)、テレフタル酸352g(2.12モル)、4,4′
−ジアセトキシジフェニル540g(2.00モル)を仕込み重
縮合反応させ、サンプリングによる反応物の流動温度が
286℃になった重合温度320℃2時間の時点で内容物を抜
出した。仕込みにおける化合物(A)、(B)、(C)
のモル比は49.3/26.1/24.6であり、(B)と(C)の仕
込みモル比は106/100である。得られた淡黄褐色のポリ
エステルの収量は1,101g(理論収量に対して99.0%)で
あった。
このポリマーは流動温度285℃で、315℃以上で溶融状
態での光学異方性が観察された。
このポリエステルを粉砕機で平均粒径1mm以下の粒子
に粉砕した後、実施例1と同じ装置、同じ条件で固相重
合処理を行った。固相重合での重量減少は0.9%であ
り、流動温度は336℃であった。
このポリマーは実施例1と同じ溶媒にそれぞれ不溶で
あり、広角X線回折から結晶性であることが認められ
た。
このポリマーは300℃まで重量減少を示さず、元の重
量に対して1.0%の重量減少率を示す温度は455℃であ
り、500℃でも2%以下の減量しかなかった。
このポリマーを用いたこと以外は実施例1と同じにし
てこのポリマーとガラス繊維とを混合し、造粒し、355
℃で射出成形した。造粒性及び成形性はよく、試験片の
引張強度1,270kg/cm2、弾性率7.2×104kg/cm2、熱変形
温度290℃、白色度70であった。
比較例4 実施例1と同じ重合槽にp−アセトキシ安息香酸720g
(4.00モル)、テレフタル酸332g(2.00モル)、4,4′
−ジアセトキシジフェニル540g(2.00モル)を仕込み重
縮合反応させ、サンプリングによる反応物の流動温度が
286℃になった重合温度320℃2時間の時点で内容物を抜
出した。仕込みにおける化合物(A)、(B)、(C)
のモル比は50.0/20.0/20.0であり、(B)と(C)の仕
込みモル比は100/100である。得られた淡黄褐色のポリ
エステルの収量は1,102g(理論収量に対して99.1%)で
あった。
取出したポリエステルを実施例1と同様に粉砕し、流
動温度を測定したところ、290℃であり、325℃以上の溶
融状態で光学異方性が観察された。
平均粒径1mm以下のポリエステル粒子を実施例1と同
じ条件で固相重合したところ、固相重合での重量減少は
1.1%であり、流動温度は337℃であった。このポリマー
も、結晶性であり、300℃まで重量減少を示さず、元の
重量に対して1.0%の重量減少率を示す温度は445℃であ
り、500℃でも2%以下の減量しかなかった。
このポリエステル600gと直径13μm、平均長さ50μm
のガラス繊維400gとを実施例1と同様に混合し、造粒、
射出成形した。得られた試験片の物性は引張強度1,170k
g/cm2、弾性率6.9×104kg/cm2、熱変形温度279℃、白色
度70であり、実施例1に比べて、熱変形温度が低下して
いた。
実施例3 実施例1と同じ反応槽にp−ヒドロキシ安息香酸607g
(4.40モル)、テレフタル酸ジクロリド386g(1.90モ
ル)、反応媒体としてのキシレン1.8を仕込み、窒素
雰囲気下に激しく撹拌しながら120℃で1時間、130℃で
1時間、140℃で4時間反応させた。反応で副生する塩
化水素はカセイソーダ水溶液で中和した。反応率は92%
であった。このあと、テレフタル酸29.9g(0.18モ
ル)、2,6−ジヒドロキシナフタレン320g(2.00モル)
と無水酢酸510g(5.00モル)を仕込み、140℃で4時間
アセチル化反応を行った。仕込みにおける化合物
(A)、(B)、(C)のモル比は51.9/24.5/23.6であ
り、(B)と(C)の仕込みモル比は104/100である。
昇温速度2℃/分で320℃まで昇温し、キシレン、無
水酢酸、酢酸を除去し、実質的に無溶媒で重縮合を行っ
た。320℃に達して50分経過後にサンプリングした時の
内容物の流動温度は275℃であり、その20分後に反応槽
底部のバルブを開けたところ、問題なくポリエステルを
抜出すことができた。取出したポリエステルの流動温度
は286℃であり、またポリエステルの収量は1,100g(理
論収量に対して99.3%)であった。
このポリマーは330℃以上で溶融状態での光学異方性
が観察され、250℃まで重量減少を示さず、元の重量に
対して2.5%の重量減少率を示さず、元の重量に対して
2.5%の重量減少率を示す温度は425℃であった。
このポリエステルを粉砕機で平均粒径1mm以下の粒子
に粉砕した後、厚さ約10mmでステンレス製容器に仕込
み、電気炉に入れて、窒素雰囲気下に室温から200℃ま
で1時間で上げ、200℃から270℃まで2時間かけて上
げ、270℃から360℃まで3時間かけて上げ、360℃で3
時間保持した後、取出した。固相重合での重量減少は3.
4%であり、得られたポリエステルの流動温度は399℃で
あった。
このポリマーは実施例1と同じ溶媒にそれぞれ不溶で
あり、広角X線回折から結晶性であることが認められ
た。
このポリマーは300℃まで重量減少を示さず、元の重
量に対して1.0%の重量減少率を示す温度は490℃であっ
た。
このポリマーを用いたこと以外は実施例1と同様にし
てこのポリマーとガラス繊維とを混合し、380℃で造粒
し、400℃で射出成形した。造粒性および成形性は良
く、試験片の引張強度1,180kg/cm2、弾性率6.1×104kg/
cm2、熱変形温度320℃、白色度71であった。
比較例5 テレフタル酸の仕込み量を16g(0.10モル)に変えた
以外は実施例3と同様にして重縮合反応を行った。仕込
みにおける化合物(A)、(B)、(C)のモル比は5
2.4/23.8/23.8であり、(B)と(C)の仕込みモル比
は100/100である。得られた淡黄褐色のポリエステルの
収量は1,094g(理論収量に対して98.8%)であった。
このポリマーの流動温度は285℃であり、325℃以上で
溶融状態での光学異方性が観察された。
このポリエステルを粉砕機で平均粒径1mm以下の粒子
に粉砕した後、実施例3と同じ装置、同じ条件で固相重
合したところ、固相重合での重量減少は4.2%であり、
流動温度は395℃であった。
このポリマーも、結晶性であり、300℃まで重量減少
を示さなかったが、元の重量に対して1.0%の重量減少
率を示す温度は480℃であり、実施例4に比べて劣って
いた。このポリエステルを用いた以外は実施例3と同様
にこのポリマーとガラス繊維とを混合し、375℃で造粒
し、395℃で射出成形した。得られた試験片の物性は、
引張強度1,110kg/cm2、弾性率5.7×104kg/cm2、熱変形
温度312℃、白色度70であり、実施例3に比べて熱変形
温度が低下していた。
実施例4 実施例1と同じ反応槽にp−アセトキシ安息香酸612g
(3.40モル)、p−(4−アセトキシ−フェニル)安息
香酸666g(2.60モル)、テレフタル酸349g(2.10モ
ル)、1,4−ジアセトキシ−2メチルベンゼン416g(2.0
0モル)を仕込み、内容物を窒素ガス雰囲気下に撹拌し
ながら200 0から1℃/分の速度で昇温し、310℃で2時
間50分重合させた。仕込みにおける化合物(A)、
(B)、(C)のモル比は59.4/20.8/19.8であり、
(B)と(C)の仕込みモル比は105/100である。
この間に重縮合反応によって副生する酢酸を留去し続
けた。重合途中でポリマーをサンプリングし、その流動
温度を測定した。310℃で1時間後の流動温度は244℃で
あり、2時間後では260℃で、2時間30分後では276℃で
あった。そこで、重合槽の下部にあるバルブを開け、窒
素雰囲気下の取出し箱にポリエステルを抜出した。ポリ
エステルは溶融状態で容易に抜出すことができた。
ポリエステルの収量は1,415g(理論収量に対して99.2
%)であり、流動温度は281℃であった。
このポリマーは320℃以上で溶融状態での光学異方性
が観察され、250℃まで重量減少を示さず、元の重量に
対して2.5%の重量減少率を示す温度は435℃であった。
このポリエステルを粉砕機で平均粒径1mm以下の粒子
に粉砕した後、実施例1との同じ装置、同じ条件で固相
重合処理を行った。固相重合での重量減少は1.5%であ
り、流動温度は337℃であった。
このポリマーは実施例1と同じ溶媒にそれぞれ不溶で
あり、広角X線回折から結晶性であることが確められ
た。
このポリマーは300℃まで重量減少を示さず、元の重
量に対して1.0%の重量減少率を示す温度は480℃であ
り、500℃でも2%以下の減量しかなかった。
このポリマーを用いたこと以外は実施例1と同様にし
てこのポリマーとガラス繊維とを混合し、345℃で造粒
し、350℃で射出成形した。造粒性及び成形性は良く、
試験片の引張強度1,400kg/cm2、弾性率8.3×104kg/c
m2、熱変形温度283℃、白色度72であった。
比較例6 テレフタル酸の仕込み量を324g(1.95モル)に変えた
以外は実施例2と同様にして重縮合反応を行った。仕込
みにおける化合物(A)、(B)、(C)のモル比は6
0.3/19.6/20.1であり、(B)と(C)の仕込みモル比
は97.5/100である。得られた淡黄褐色のポリエステルの
収量は1,396g(理論収量に対して98.8%)であった。こ
のポリマーの流動温度は281℃で、320℃以上で溶融状態
での光学異方性が観察された。このポリエステルを実施
例4と同様に粉砕処理し、固相重合したところ、固相重
合での重量減少は2.2%であり、流動温度は333℃であっ
た。このポリマーを用いたこと以外は実施例4と同様に
してこのポリマーとガラス繊維とを混合し、345℃で造
粒し、350℃で射出成形した。試験片の引張強度は1,220
kg/cm2、弾性率6.9×104kg/cm2、熱変形温度276℃、白
色度70と実施例4に比べて劣っていた。
〔発明の効果〕
本発明を用いることにより、耐熱性、溶融成形性に優
れた芳香族ポリエステルを安定に製造することができ
る。
本発明により得られる芳香族ポリエステルは繊維、フ
ィルム、各種の形状を持つものに成形して用いることが
できるのみならず、ポリエステルとガラス繊維、マイ
カ、タルク、シリカ、チタン酸カリウム、ウォラストナ
イト、炭酸カルシウム、石英、酸化鉄、グラファイト、
炭素繊維等とからなる組成物は機械的性質、電気的性
質、耐薬品性、耐油性に優れているので、機械部品、電
気、電子部品、自動車部品に用いることができる。
フロントページの続き (72)発明者 早津 一雄 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友 化学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−15820(JP,A) 特開 昭63−12630(JP,A) 特開 昭58−45224(JP,A) 特開 昭55−135134(JP,A) 特開 昭63−95224(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下式(A)、(B)及び(C)で表される
    化合物を反応槽に仕込み、重縮合させることにより芳香
    族ポリエステルを製造する方法において、それらの仕込
    量を(A)30〜80モル%、(B)10〜35モル%及び
    (B)と(C)との仕込みモル比を102/100〜108/100と
    し、重縮合反応を270〜380℃で行い、かつ生成する芳香
    族ポリエステルの流動温度が240℃以上になるまで反応
    させることを特徴とする芳香族ポリエステルの製造方
    法。 (A) R1O−X−COOR2 から選ばれ、その内の50モル%以上が R1は水素、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、
    ベンゾイル基から選ばれ、R2は水素、炭素数1〜6のア
    ルキル、6〜18のアリール基から選ばれる。) (B) R3CO−Ar−COR3 (ただし、Arは二価の芳香族基であり、Arの内の50モル
    %以上が R3は水酸基、OR5、ハロゲンから選ばれ、R5は水素、炭
    素数1〜6のアルキル、6〜18のアリール基から選ばれ
    る。) (C) R4O−Ar′−OR4 (ただし、Ar′は二価の芳香族基である。R4は水素、ア
    セチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基から選ばれ
    る。)
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