JP3033199B2 - 液晶ポリエステルの製造方法 - Google Patents
液晶ポリエステルの製造方法Info
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Description
晶ポリエステルの製造方法に関するものである。
求がますます高まり、種々の新規性能を有するポリマが
数多く開発され、市場に供されているが、中でも分子鎖
の平行な配列を特徴とする光学異方性の液晶ポリマが優
れた流動性と機械的性質を有する点で注目されている。
塊状重合で液晶ポリマを製造する方法(特開昭57−1
51619号公報)、液晶ポリエステルの製造方法とし
てはp−オキシ安息香酸とポリアルキレンテレフタレー
トとの液晶ポリマを無水酢酸を使用して溶融重合する方
法(特開昭62−277427号公報)、溶融重合のみ
で液晶ポリマを製造する方法(特開昭63−11832
5号公報)などが知られている。
の製造方法のうち、特開昭62−277427号公報で
は耐熱性を上げるためにはモノマの組み合わせ上、芳香
族オキシカルボン酸成分であるp−オキシベンゾイル単
位を80モル%以上にすることが必要であるが、ポリマ
のランダム性がそこなわれるためにポリマが不均質とな
り機械的特性、耐熱性を向上させることが不可能であっ
た。さらに特開昭57−151619号公報では均一溶
融重合が不可能なためにやはりポリマが不均質となり機
械的特性、耐熱性が不足することがわかった。これに対
して特開昭63−118325号公報の方法ではポリマ
が均質のため耐熱性を向上させることができるが、融点
が例えば330℃以上のポリマを重合すると重合時にポ
リマが着色することがわかった。よって本発明は優れた
耐熱性を有し、着色も少なく、均質な液晶ポリエステル
を製造する方法を提供することを課題とする。
解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。
I)、および(IV)の構造単位からなり、構造単位(I)およ
び(II)の合計が構造単位(I)、(II)および(III)の合計に
対して88〜97モル%、構造単位(III)が構造単位
(I)、(II)および(III)の合計に対して12〜3モル%で
あり、構造単位(I)と(II)のモル比[(I)/(II)]が75
/25〜95/5である液晶ポリエステルを脱酢酸重合
反応によって製造する際、最終到達真空度100mmHg以
下、最高溶融重合反応温度を320〜350℃で行った
後、(融点−40℃)〜(融点−20℃)(融点は固相
重合前の重合体のものを指す)で固相重合反応せしめ対
数粘度1.5〜4.5dl/g(0.1g/dlの濃度でペンタ
フルオロフェノール中、60℃で測定)のポリマを製造
することを特徴とする液晶ポリエステルの製造方法であ
る。
位(II)および(III)の合計と構造単位(IV)は等モルであ
る。)本発明においては、特定量のエチレンジオキシ単
位を含む特定の液晶ポリエステルを製造する際、比較的
低真空度で溶融重合した後、限定された温度範囲で固相
重合することが重要であり、これにより耐熱性に優れ、
着色もなく、均質な液晶ポリエステルを製造することが
できるのである。
香酸から生成したポリエステルの構造単位であり、構造
単位(II)は4,4´−ジヒドロキシビフェニル、ハイ
ドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、フェニルハイ
ドロキノン、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,7
−ジヒドロキシナフタレン、2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフエニル)プロパンおよび4,4´−ジヒドロキシ
ジフェニルエーテルから選ばれた芳香族ジヒドロキシ化
合物から生成した構造単位を、構造単位(III)はエチ
レングリコールから生成した構造単位を、構造単位(I
V)はテレフタル酸、4,4´−ジフェニルジカルボン
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,2−ビス
(フェノキシ)エタン−4,4´−ジカルボン酸、およ
びジフェニルエーテルジカルボン酸から選ばれた芳香族
ジカルボン酸から生成した構造単位を各々示す。これら
のうちR1 としては
単位(I)および(II)の合計は構造単位(I)、(II)および(I
II)の合計に対して88〜97モル%であり、好ましく
は90〜93モル%、さらに好ましくは91〜92.5
モル%である。また構造単位(III)は構造単位(I)、(II)
および(III)の合計に対して12〜3モル%であり、好
ましくは10〜7モル%、さらに好ましくは9〜7.5
モル%である。構造単位(I)および(II)の合計は構造単
位(I)、(II)および(III)の合計に対して97モル%より
大きいと溶融流動性が低下して重合時に固化し低重合度
ポリマが得られないため固相重合しても高重合度化が不
可能になり本発明の目的を達成することができない。ま
た88モル%より少ないときは溶融重合のみで高重合度
化が可能となり固相重合する必要がない。
(II)]は75/25〜95/5であり、より好ましくは
78/22〜93/7である。75/25未満であった
り、95/5より大きい場合には耐熱性、流動性が不良
となったり、本発明の目的を達成することができない。
また、構造単位(IV)は構造単位(II)および(III)の合計
と実質的に等モルである。
高溶融重合温度は320℃〜350℃であり、好ましく
は325〜345℃、より好ましくは330〜340℃
である。320℃未満では、低重合度ポリマしか得られ
ないため固相重合しても高重合度化が不可能になり、3
50℃より高温では溶融重合時にポリマの着色が激しく
不可能となる。
以下であることが必須であり、10mmHg〜50mm
Hgが好ましく、100mmHgを越えるとポリマの均
質性が不良となり、本発明の目的の液晶ポリエステルを
製造することが極めて困難である。
融重合した重合体をペレット化した後、固相重合に供す
ることが操作性の点から好ましい。
−20℃)であり好ましくは(融点−30℃)〜(融点
−20℃)である。(融点−40℃)より低いと固相重
合しても高重合度化が不可能となり(融点−20℃)よ
り高いとポリマが融着して固相重合が不可能になる。な
お、上記融点は、固相重合前の重合体の融点を指す。
おいて、重合を完了したポリマを室温から20℃/分の
昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(T
m1 )の観測後、Tm1 +20℃の温度で5分間保持し
た後、20℃/分の降温条件で室温まで一旦冷却した
後、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に観測され
る吸熱ピーク温度(Tm2 )を指す。
は1.5〜4.5dl/gであり好ましくは2.0〜
3.5dl/gである。1.5dl/g未満では、ポリ
マを成形して得られる成形品の機械的特性や耐熱性が不
十分であり、4.5dl/g以上では固相重合に長時間
を要し、色調も低下し、流動性も低下するため好ましく
ない。またこのポリマの溶融粘度は融点+10℃で測定
し、ずり速度1000(1/秒)の条件下で高化式フロ
−テスタ−によって測定した値が100〜5000ポイ
ズであり、好ましくは300〜2000ポイズである。
この固相重合は、溶融重合によって得られたポリマを不
活性ガス雰囲気下(例えば窒素、アルゴン)や酸素含有
雰囲気下(例えば空気中)または真空下で静置式のイナ
−トオ−ブン、真空乾燥機のほか、回転式のバキュ−ム
タンスルドライヤ−などを用いて行うことができる。
は(1)または(2)の方法があるが(2)の方法が特
に好ましい。
4´−ジアセトキシビフェニル、パラジアセトキシベン
ゼンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物のジアシル化物と
テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、エチレングリ
コ−ルと芳香族ジカルボン酸からのポリエステルやオリ
ゴマあるいは芳香族ジカルボン酸のビス(β−ヒドロキ
シエチル)エステルとを脱酢酸重縮合反応によって製造
する方法。
−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノンなどの芳香
族ジヒドロキシ化合物、無水酢酸、テレフタル酸などの
芳香族ジカルボン酸およびエチレングリコ−ルと芳香族
ジカルボン酸からのポリエステルやオリゴマあるいは芳
香族ジカルボン酸のビス(β−ヒドロキシエチル)エス
テルとを反応させてフェノール性水酸基をアシル化した
後、脱酢酸重縮合反応によって製造する方法。
は進行するが、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、
酢酸カリウム、三酸化アンチモン、マグネシウム、酢酸
ナトリウムなどの金属化合物を触媒として添加した方が
好ましい場合もある。
する際には上記構造単位(I)〜(IV)を構成する成分
以外に3,3´−ジフェニルジカルボン酸、2,2´−
ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン
酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル
酸などの脂環式ジカルボン酸、クロルハイドロキノン、
メチルハイドロキノン、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、4,4´−ジヒドロキシベンゾフェノン等の芳
香族ジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオールネオペンチルグリコール、1,4−シクロ
ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル等の脂肪族、脂環式ジオールおよびm−ヒドロキシ安
息香酸2,6−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族ヒド
ロキシカルボン酸およびp−アミノフェノール、p−ア
ミノ安息香酸などを本発明の目的を損なわない程度の少
割合の範囲でさらに共重合せしめることができる。
て、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアラミド繊維、
チタン酸カリウム繊維、石コウ繊維、黄銅繊維、ステン
レス繊維、スチ−ル繊維、セラミック繊維、ボロンウイ
スカ繊維、マイカ、シリカ、炭酸カルシウム、ガラスビ
−ズ、ガラスフレ−ク、ガラスマイクロバル−ン、クレ
−、ワラステナイト、酸化チタンなどの繊維状、粒状、
粉状あるいは板状の無機フィラ−などの強化材、酸化防
止剤、熱安定剤、難燃剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型
剤、染料および顔料などの通常の添加剤や他の熱可塑性
樹脂を添加して、所定の特性を付与することができる。
る。
ヒドロキシビフェニル154重量部、無水酢酸1126
重量部、テレフタル酸138重量部および固有粘度が約
0.6dl/gのポリエチレンテレフタレ―ト154重
量部を撹拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、次の
条件で脱酢酸重縮合を行った。
℃で5時間、250〜330℃で1.5時間反応させた
後、330℃、1時間で60mmHgに減圧したところ理論
量の93%の酢酸が留出した。その後反応容器から取り
出しペレット化したペレットの色調をスガ試験機(株)
SMカラ−コンピ−タで測定したY.I(イエロ−イン
デクス)値は45であった。さらにそのペレットを回転
式真空乾燥機にて300℃まで4時間かけて昇温し、そ
の温度で3時間処理した後、冷却してペレットを取り出
した。下記構造式の樹脂を得た。
粘度は2.05dl/g、溶融粘度(測定温度(Tm+
10℃)でずり速度1000(1/秒)の値)は110
0ポイズであった。
して、ガラス繊維45重量部をリボンブレンダーで混合
後、340℃に設定した40mmφのベント付押出機を
使用し、溶融混練−ペレット化した。次に得られたペレ
ットを住友ネスタール射出成形機・プロマット40/2
5(住友重機械工業(株)製)に供しシリンダー温度3
40℃、金型温度90℃の条件で、1/8”厚×1/
2”幅×5”長のテストピースを成形した。
み温度測定装置を用いて1/8”厚×1/2”幅×5”
長の1/8”厚の試験片の荷重たわみ温度(18.56
kgf/cm2)を測定したところ285℃と極めて高
い値を有していた。
た。
℃で5時間、250〜360℃で1.5時間反応させた
後、360℃、1.5時間で1.0mmHgに減圧したとこ
ろほぼ理論量の酢酸が留出した。その後反応容器から取
り出したところポリマ色調は黒く変色しており分解ガス
が発生していた、これをペレット化した後実施例1と同
様に色調、融点(Tm)、対数粘度、溶融粘度を測定
し、実施例と同様にガラス繊維混入−ペレタイズ−射出
成形を行い荷重たわみ温度を測定した。その結果を表1
に示す。
ポリエステルは比較例に示した方法により重合した液晶
ポリエステルに比べて、ランダム性が良好で、荷重たわ
み温度も高く正常なポリマと言える。
性を有する液晶ポリエステルが製造できる。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記(I) 、(II)、(III) 、および(IV)
の構造単位からなり、構造単位(I)および(II)の合計が
構造単位(I)、(II)および(III)の合計に対して88〜9
7モル%、構造単位(III)が構造単位(I)、(II)および(I
II)の合計に対して12〜3モル%であり、構造単位(I)
と(II)のモル比[(I)/(II)]が75/25〜95/5であ
る液晶ポリエステルを脱酢酸重合反応によって製造する
際、最終到達真空度100mmHg以下、最高溶融重合
反応温度を320〜350℃で行った後、(融点−40
℃)〜(融点−20℃)(融点は固相重合前の重合体の
ものを指す)で固相重合反応せしめ対数粘度1.5〜
4.5dl/g(0.1g/dlの濃度でペンタフルオ
ロフェノ−ル中、60℃で測定)のポリマを製造するこ
とを特徴とする液晶ポリエステルの製造方法。 【化1】 (ただし式中のR1は 【化2】 から選ばれた一種以上の基を示し、R2は 【化3】 から選ばれた一種以上の基を示す。構造単位(II)および
(III)の合計と構造単位(IV)は等モルである。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2408502A JP3033199B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液晶ポリエステルの製造方法 |
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JP2408502A JP3033199B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液晶ポリエステルの製造方法 |
Publications (2)
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---|---|
JPH04225021A JPH04225021A (ja) | 1992-08-14 |
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ID=18517951
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2408502A Expired - Lifetime JP3033199B2 (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 液晶ポリエステルの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3033199B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4034019B2 (ja) | 1999-11-18 | 2008-01-16 | ポリプラスチックス株式会社 | 液晶性ポリエステルの製造方法 |
CN112646141A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-13 | 上海思涛新材料科技有限公司 | 一种阻燃芳香族液晶共聚酯及其制备方法 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP2408502A patent/JP3033199B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH04225021A (ja) | 1992-08-14 |
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