JP3265662B2 - 液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法 - Google Patents
液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法Info
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Description
テルを得るための繰り返しバッチ式重合法に関する。
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。
として繰り返しバッチ式重合法が知られている。
にとると、反応缶と重合缶の2個の反応容器を通液可能
にしておき、第1回目の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する反応を行い、反応後、その
反応物を重合缶に移して重合を開始する。そして第2回
目の液晶性ポリエステル原料を空になった前記反応缶に
投入し、アセチル化を主体とした反応を行う。次に重合
缶で重合を完了した第1回目の液晶性ポリエステルは重
合缶の吐出口から吐出される。重合缶からの吐出が終了
したのち、アセチル化を主体とした反応が終了した第2
回目の反応物を反応缶から重合缶に移す。このように、
バッチ重合を押出式に繰り返して行うものである。
しバッチ式重合法における重合は最初は低温で、次第に
高温で反応する、いわゆる昇温重合であるため、1バッ
チ終了後、ポリマを吐出した後、次のバッチ重合を開始
するために缶内温度を冷却する必要がある。
液晶性ポリエステルには前のバッチの缶残ポリマが冷却
時および昇温時において高結晶化し、これが異物となっ
て混入していることが多かった。
質の液晶性ポリエステルを得るための繰り返しバッチ式
重合法を提供することを課題とする。
口または移液口、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内で液晶性ポリエステルを溶融重合
し、溶融ポリマを吐出した後、次回の原料を重合缶に投
入して重合を繰り返すバッチ式重合法において、ポリマ
を吐出する際、缶残ポリマを重合缶の内容積1m3 当り
30Kg以下にし、その後、次回の原料を投入すること
を特徴とする液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重
合法を提供するものである。
り求められる理論ポリマ量より実際に得られたポリマ量
を差し引いたものである。
は、反応容器中で所定時間重合を行い、重合物を吐出し
た後、また次の原料をその反応容器に移し、重合を開始
することを繰り返し行う重合法のことを言う。
なくともその中の1個の容器(重合缶)は原料投入口ま
たは移液口、重合体吐出口、撹拌装置およびジャケット
を備えたものである。
は、脱酢酸重縮合反応を例にとると1個の容器内でアセ
チル化を主体とした反応および重合を行なってもよい
し、第1の容器内でアセチル化を主体とした反応を行
い、この反応物を移液口を通して重合缶に移し、重合缶
内で重合を行なう方式でもよい。
容物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
マを少なくする意味では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、さらに好まし
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。
機構的製造方法は、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)および(2)、構造単位(III) を含む
場合は(3)の製造方法が好ましく挙げられる。
−ジアセトキシビフェニル、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から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、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)または(2)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。
ポリエステルを缶残ポリマが重合缶の内容積1m3 当り
30kg以下、好ましくは25kg以下となるよう吐出
することが重要である。吐出する内容物のなかで温度が
低く、十分な溶融状態になっていない部分があるとその
部分が吐出せずに缶残ポリマとなってしまうため、内容
物全体が十分な溶融状態となっている必要がある。この
ためには重合缶内温度を後述の[融点(Tm)−5℃]
以上で1.5時間以上、好ましくは2時間以上および/
またはTm以上で0.3時間以上、好ましくは0.5時
間以上の重合条件下で重合することが好ましい。
0kgより多いと缶残ポリマが冷却時、あるいは次の重
合時に高融点化し、その高融点物が次のバッチの重合ポ
リマ中に異物として混入し、吐出口の口金を詰まらせた
り、成形品の物性が不良となる。
リエステルの溶融粘度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(II
I) 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、13
0〜250℃で5時間反応を行い、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。このときの缶残ポリマは1.8
kg(重合缶内容積1m3 当り18kg)ペレット化収
率93%であった。
は次のとおりである。
C−7型を用いて、室温から20℃/分のスピードで昇
温して融点(Tm1)を測定した結果316℃であっ
た。
ケットに水を流し、缶内温度を250℃に冷却し、直ち
に反応缶で前記と同条件で反応させた次のバッチの反応
物を重合缶に移液し、同条件で重合した。重合後吐出し
てペレット化収率93%で液晶性ポリエステルを得た。
て反応を行い、重合温度を実施例2は315℃以上で
1.5時間、比較例1は315℃以上で0.1時間にし
て、実施例1と同じ組成の液晶性ポリエステルを吐出し
た。その時の缶残ポリマ量は表1に示した通りである。
その後、実施例1と同様に第2バッチを重合し吐出、ペ
レット化し液晶性ポリエステルを得た。これら液晶性ポ
リエステルの第1バッチの缶残ポリマ量と第2バッチの
ペレット化収率を表1に示す。
g/cm2 に加圧して、実施例1と同じ組成の液晶性ポ
リエステルを吐出した。その時の缶残ポリマ量は表1に
示した通りである。その後、実施例1と同様に第2バッ
チを重合し吐出、ペレット化し液晶性ポリエステルを得
た。ペレット化収率を表1に示す。
り30kgより多いと第2バッチの液晶性ポリエステル
の吐出時に高融点ポリマが口金詰まりを起こし、ペレッ
ト化収率が低下することがわかる。
マ量が重合缶の内容積1m3 あたり30kg以下となる
よう吐出し、その後、次回の原料を投入するので、缶残
ポリマの高融点化に基づく異物の混入がなく、ペレット
化収率が向上する。
Claims (3)
- 【請求項1】 原料投入口または移液口、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内で液晶
性ポリエステルを溶融重合し、溶融ポリマを吐出した
後、次回の原料を重合缶に投入して重合を繰り返すバッ
チ式重合法において、ポリマを吐出する際、缶残ポリマ
を重合缶の内容積1m3 当り30Kg以下にし、その
後、次回の原料を投入することを特徴とする液晶性ポリ
エステルの繰り返しバッチ式重合法。 - 【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繰り返しバッチ式重合法。 【化1】 (ただし、式中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) 、(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
ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34462492A JP3265662B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34462492A JP3265662B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06192403A JPH06192403A (ja) | 1994-07-12 |
JP3265662B2 true JP3265662B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=18370706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34462492A Expired - Lifetime JP3265662B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 液晶性ポリエステルの繰り返しバッチ式重合法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3265662B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6642349B1 (en) | 1999-09-13 | 2003-11-04 | Polyplastics Co., Ltd. | Batch type apparatus for production of liquid crystalline polymer, and method for continuous production of liquid crystalline polymer using the apparatus |
JP2008201995A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Mitsubishi Chemicals Corp | 回分式ポリエステル系樹脂の製造方法 |
JP2013028700A (ja) | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 液晶ポリエステルの製造方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34462492A patent/JP3265662B2/ja not_active Expired - Lifetime
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