JP3257096B2 - 液晶性ポリエステルの製造方法 - Google Patents
液晶性ポリエステルの製造方法Info
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Description
リエステルを得るための製造方法に関する。
求がますます高まり、種々の新規機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性ポリエス
テルが優れた流動性と機械的特質を有する点で注目され
ている。
脱酢酸重合が知られている。この方法として、例えば、
反応缶と重合缶の2個の反応容器を連通可能にしてお
き、液晶性ポリエステル原料を反応缶でアセチル化を主
体とした反応を行い、その後、その反応物を重合缶に移
して重合を開始する方法が挙げられる。
法は反応缶での反応が十分に終わらないうちに反応物を
重合缶に移し重合を行うと、十分な耐熱性をもつ液晶性
ポリエステルが得られないことがわかった。
テルを得るための製造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、次のような本発明に到達
した。 即ち本発明は、液晶性ポリエステルを原料投入
口、移行口、撹拌装置およびジャケットを有する反応缶
と移行口、重合体吐出口、撹拌装置およびジャケットを
有する重合缶およびそれらをつなぐ移行管を持つ重合装
置を用いて、脱酢酸重縮合反応によって製造する際、反
応缶で理論留出液量の80%以上の留出率の留出液を留
出させた後、反応物を重合缶に移行し重合することを特
徴とする液晶性ポリエステルの製造方法を提供するもの
である。
化および重合が完全に進行した場合に生ずる酢酸量と過
剰の無水酢酸量との和である。
る値のことをいう。
が掻き下げになる方向であることが好ましい。掻き上げ
方向ではポリマが撹拌翼の上部や缶壁の上部に付着し缶
残ポリマが増えるので好ましくない。
ステル重合に使われるものならなんでもよいが缶残ポリ
マが少ないヘリカル翼が好ましい。
香族オキシカルボキシレート単位、芳香族ジオキシ単
位、芳香族ジカルボニル単位、エチレンジオキシ単位な
どから選ばれた単位からなるポリエステルのうち溶融異
方性を示すポリエステルであり、好ましくは、下記
(I)、(II)、(IV)の構造単位からなる液晶性ポリエステ
ルまたは(I) 、(III) 、(IV)の構造単位からなる液晶性
ポリエステルあるいは(I) 、(II)、(III) 、(IV)の構造
単位からなる液晶性ポリエステルであり、更に好ましく
は下記構造単位(I) 、(III) 、(IV)からなる液晶性ポリ
エステルあるいは(I)、(II)、(III) 、(IV)からなる液
晶性ポリエステルであり、更に好ましくは(I)、(II)、
(III) 、(IV)からなる液晶性ポリエステルである。
子または塩素原子を示し、構造単位(II)および(III)の
合計と構造単位(IV)は実質的に等モルである)。
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、3,3
´,5,5´−テトラメチル−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−ヒドロキシフェニル)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(IV)はテレフタル酸、イソフタル酸、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、1,2−ビス(2−クロルフェノ
キシ)エタン−4,4´−ジカルボン酸および4,4’
−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
のうち上記構造単位(I) 、(II)、(III) 、(IV)からなる
共重合体の場合R1 が、
のが特に好ましい。
らなる共重合体の場合R2 が、
重合体の場合R1 が、
V)の共重合量は任意である。しかし、流動性の点から次
の共重合量であることが好ましい。
V)からなる共重合体の場合は、上記構造単位(I) は構造
単位(I)および(III)の合計に対して30〜95モル%が
好ましく、40〜95モル%がより好ましい。また、構
造単位(IV)は構造単位(III)と実質的に等モルである。
らなる共重合体の場合は、上記構造単位(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
60〜95モル%が好ましく、82〜92モル%がより
好ましい。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40〜5モル%が好まし
く、18〜8モル%がより好ましい。また、構造単位
(I)の構造単位(II)に対するモル比[(I)/(II)]は耐熱性
と流動性のバランスの点から好ましくは75/25〜9
5/5であり、より好ましくは78/22〜93/7で
ある。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。
重合体の場合は流動性の点から上記構造単位(I) は構造
単位(I)および(II)の合計に対して40〜90モル%で
あることが好ましく、60〜88モル%であることが特
に好ましく、構造単位(IV)は構造単位(II)と実質的に等
モルである。
晶性ポリエステルを重縮合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。
徴は反応缶で留出率80%以上の留出液を留出させた
後、反応物を重合缶に移行し重合することにある。この
ためには反応缶の缶内温度を250℃以上で15分以上
加熱し、留出率が80%以上となったことを確認した
後、反応物を重合缶へ移液することが好ましい。留出率
80%未満で移行すると耐熱性が不良となり、本発明の
目的を達成することができない。
酸重縮合法は、特に制限がなく、公知の液晶性ポリエス
テルの重縮合法に準じて製造できる。
リエステルの製造において、上記構造単位(III) を含ま
ない場合は(1)、構造単位(III) を含む場合は(2)
の製造方法が好ましく挙げられる。
−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、テレフタル酸などの芳香族ジカ
ルボン酸に無水酢酸を反応させて、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。
ポリエステルのポリマ、オリゴマまたはビス(β−ヒド
ロキシエチル)テレフタレートなど芳香族ジカルボン酸
のビス(β−ヒドロキシエチル)エステルの存在下で
(1)の方法により製造する方法。
が、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸カリウ
ムおよび酢酸ナトリウム、三酸化アンチモン、金属マグ
ネシウムなどの金属化合物を添加した方が好ましいとき
もある。
リエステルはペンタフルオロフェノール中で対数粘度を
測定することが可能なものもあり、その際には0.1g
/dlの濃度で60℃で測定した値で0.3以上が好ま
しく、特に上記構造単位(III) を含む場合は0.5〜
3.0dl/gが好ましく、上記構造単位(III) を含ま
ない場合は2.0〜10.0dl/gが好ましい。
は10〜20,000ポイズが好ましく、特に20〜1
0,000ポイズがより好ましい。
℃の条件で、ずり速度1,000(1/秒)の条件下で
高化式フローテスターによって測定した値である。
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。
る。
き下げ方向のヘリカルリボン翼を0.035m3 の高さ
まで取り付けた撹拌翼を設けた反応缶と重縮合用の重合
缶を使い、次のように重合した。
kg、4,4’−ジヒドロキシビフェニル2.8kg、
ポリエチレンテレフタレート4.8kg、テレフタル酸
2.5kgおよび無水酢酸21.7kgを仕込み、5時
間かけて反応缶の缶内温度を130〜250℃にし、2
50℃で15分撹拌を続けた。この時点での留出液量は
20.3kgであり、理論留出量の82%であった。そ
の後反応物を重合缶に移液して、2時間かけて缶内温度
を250〜315℃にし、重合缶を1.0Torrまで
減圧し、315℃で2時間撹拌を続け重縮合を完了し
た。その後重合缶内を4kg/cm2 に加圧後、口金を
経由してポリマをストランド状に吐出した。 得られた
液晶性ポリエステル(A)の理論構造式は次のとおりで
ある。
のせ昇温し、光学異方性の確認を行った結果、液晶開始
温度は292℃であり、良好な光学異方性を示した。こ
のポリエステルの対数粘度(0.1g/dlの濃度でペ
ンタフルオロフェノール中、60℃で測定)は1.96
dl/gであり322℃、ずり速度1000/秒での溶
融粘度は910ポイズであった。
対して、平均径9μm、平均長3000μmのガラス繊
維を30重量部をリボンブレンダーで混合後、40mm
φベント付押出機を使用し、310℃で溶融混練−ペレ
ット化した。
出成形機プロマット40/25(住友重機工業(株)
製)に供し、シリンダー温度325℃、金型温度90℃
の条件で荷重たわみ温度(HDT)測定用試験片(1/
8”×1/2”×5”)を成形した。そしてASTM
D648に従いHDT(18.56kgf/cm2 )の
測定を行ったところ257℃という高い耐熱性を示し
た。
酢酸重合を行った。まず、5時間かけて反応缶缶内温度
を130〜230℃にし、230℃で30分撹拌を続け
た。この時点での留出液量は18.3kgであり、理論
留出量の74%であった。その後反応物を重合缶に移液
して、2時間かけて缶内温度を230〜315℃にし、
重合缶を1.0Torrまで減圧し、315℃で2時間
撹拌を続け重縮合を完了した。これをペレット化した
後、実施例1と同様にガラス繊維混入−ペレタイズ−射
出成形を行いHDTを測定したところ248℃と低下し
た。
リエステルを製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 液晶性ポリエステルを原料投入口、移行
口、撹拌装置およびジャケットを有する反応缶と移行
口、重合体吐出口、撹拌装置およびジャケットを有する
重合缶およびそれらをつなぐ移行管を持つ重合装置を用
いて、脱酢酸重縮合反応によって製造する際、反応缶で
理論留出液量の80%以上の留出量の留出液を留出させ
た後、反応物を重合缶に移行し重合することを特徴とす
る液晶性ポリエステルの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1において、液晶性ポリエステル
が下記(I) 、(II)、(IV)の構造単位からなる液晶性ポリ
エステル、(I) 、(III) 、(IV)の構造単位からなる液晶
性ポリエステル、あるいは(I) 、(II)、(III) 、(IV)の
構造単位からなる液晶性ポリエステルである請求項1記
載の液晶性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。また式中Xは水素原
子または塩素原子を示し、構造単位(II)および(III)の
合計と構造単位(IV)は実質的に等モルである)。 - 【請求項3】請求項1において、液晶性ポリエステルが
上記(I) 、(III) 、(IV)の構造単位からなる液晶性ポリ
エステルまたは(I) 、(II)、(III) 、(IV)の構造単位か
らなる液晶性ポリエステルである請求項1記載の液晶性
ポリエステルの製造方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34462592A JP3257096B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP34462592A JP3257096B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06192404A JPH06192404A (ja) | 1994-07-12 |
JP3257096B2 true JP3257096B2 (ja) | 2002-02-18 |
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Family Applications (1)
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JP34462592A Expired - Fee Related JP3257096B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
US8916673B2 (en) | 2010-12-27 | 2014-12-23 | Toray Industries, Inc. | Process for producing liquid crystalline polyester resin and apparatus for producing liquid crystalline polyester resin |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34462592A patent/JP3257096B2/ja not_active Expired - Fee Related
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