JP5726610B2 - 液晶ポリエステルの製造方法 - Google Patents
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Description
式(2−2)中、L1は、2価の炭化水素基、−O−、−S−、−CO−、−SO−、又は−SO2−を示し、uは、0又は1の整数を示す。2価の炭化水素基としては、炭素数1〜3のアルカンジイル基が挙げられ、そのうち、−C(CH3)2−又は−CH(CH3)−が好ましい。なお、式(2−2)中のベンゼン環の2つの結合手はメタ位又はパラ位の関係にある。
式(3−2)中、L2は、2価の炭化水素基、−O−、−S−、−SO−、−CO−、又は−SO2−を示し、vは、0又は1の整数を示す。2価の炭化水素基としては、炭素数1〜3のアルカンジイル基が挙げられ、そのうち、−C(CH3)2−又は−CH(CH3)−が好ましい。なお、式(3−2)中のベンゼン環の2つの結合手はメタ位又はパラ位の関係にある。
まず、液晶ポリエステルの製造例を以下に示す。また、製造した各ポリエステルのモノマー組成(モル%)、重縮合温度及び融点を表1に示す。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する内容積6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)0.83kg(6.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.37kg(2.0モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.34kg(2.0モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)1.10kg(8.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.19kg(1.0モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.17kg(1.0モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)0.55kg(4.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.56kg(3.0モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.52kg(3.0モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)0.83kg(6.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.37kg(2.0モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.29kg(1.7モル)、イソフタル酸(エイ・ジイ・インターナショナル製)0.05kg(0.3モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)0.55kg(4.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.56kg(3.0モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.03kg(0.2モル)、テレフタル酸(三井化学株式会社製)0.38kg(2.3モル)イソフタル酸(エイ・ジイ・インターナショナル製)0.08kg(0.5モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
実施例1と同様にしてアセチル化まで行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にした重合反応槽を0.5℃/分で昇温して、槽内の溶融体温度が320℃になったところで重合物を反応槽下部の抜き出し口から取り出し、冷却固化した。得られた重合物をホソカワミクロン株式会社製の粉砕機により目開き2.0mmの篩を通過する大きさに粉砕してプレポリマーを得た。プレポリマーは茶色くなった。
実施例1と同様にしてプレポリマーを得た。
SUS316を材質とし、ダブルヘリカル攪拌翼を有する6Lの重合反応槽(日東高圧株式会社製)に、p−ヒドロキシ安息香酸(上野製薬株式会社製)0.41kg(3.0モル)、4,4’−ジヒドロキシビフェニル(本州化学工業株式会社製)0.65kg(3.5モル)、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(イーストマンケミカル社製)0.60kg(3.5モル)、触媒として酢酸カリウム(キシダ化学株式会社製)0.15g、及び、酢酸マグネシウム(キシダ化学株式会社製)0.50gを仕込み、重合反応槽の減圧−窒素注入を2回行って窒素置換を行った後、無水酢酸1.07kg(10.5モル)を更に添加し、攪拌翼の回転速度を70rpmとし、1.5時間かけて150℃まで昇温し、還流状態で2時間アセチル化反応を行った。
実施例1と同様にしてアセチル化まで行った。アセチル化終了後、酢酸留出状態にした重合反応槽を0.5℃/分で昇温して、槽内の溶融体温度が360℃になったところで重合物を反応槽下部の抜き出し口から取り出し、冷却固化した。得られた重合物をホソカワミクロン株式会社製の粉砕機により目開き2.0mmの篩を通過する大きさに粉砕して、粉体状のサーモトロピック液晶ポリエステル(I)約1.5kgを得た。得られたサーモトロピック液晶ポリエステル(I)の融点は345℃であっが、茶色く着色していた。
(融点の測定)
液晶ポリエステルの融点は、セイコー電子工業(株)製の示差走査熱量計(DSC)により、リファレンスとしてα−アルミナを用いて測定した。このとき、昇温速度20℃/分で室温から420℃まで昇温してポリマーを完全に融解させた後、速度10℃/分で150℃まで降温し、更に20℃/分の速度で420℃まで昇温するときに得られる吸熱ピークの頂点を融点とした。
(光学異方性の確認)
ジャパンハイテック(株)製の顕微鏡用冷却加熱ステージ10002型を備えたオリンパス(株)社製の偏光顕微鏡BH−2を用い、ポリエステル試料を顕微鏡加熱ステージ上にて加熱溶融させ、溶融時に100倍、200倍の倍率にて観察して光学異方性の有無を確認した。
まず、以下の手順で液晶ポリエステル樹脂組成物のペレットを作製した。
上記の実施例及び比較例で得られたポリエステル粉体について、下記の方法により、L値及び光反射率を測定した。また、上記の方法によって得られた各試験片について、光照射試験前後の光反射率、荷重たわみ温度、曲げ弾性率を測定した。結果を表2に示す。
得られたサーモトロピック液晶ポリエステル粉体を皿に敷き詰め、自記分光光度計(U−3500:(株)日立製作所製)の発光・受光部を上記粉体の上面に押し当てることにより、L値及び波長480nmの光に対する拡散反射率の測定を行った。なお、L値はJIS Z 8729に則り数値化されたLab表色系の数値であり、光反射率は、硫酸バリウム標準白板の拡散反射率を100%としたときの相対値である。なお、測定値は、5回の測定数値の平均値を用いた。
得られた光反射率測定用試験片の表面について、自記分光光度計(U−3500:(株)日立製作所製)を用いて波長480nmの光に対する拡散反射率の測定を行った。なお、光反射率は、硫酸バリウム標準白板の拡散反射率を100%としたときの相対値である。
得られた光反射率測定用試験片に、(株)東洋精機製作所製サンテストXLS+を用い、キセノンランプにより、600W/m2、BPT温度90℃の設定にて、500時間光照射する光照射試験を行った。この光照射試験後の試験片の表面について、自記分光光度計(U−3500:(株)日立製作所製)を用いて波長480nmの光に対する拡散反射率の測定を行った。なお、光反射率は、硫酸バリウム標準白板の拡散反射率を100%としたときの相対値である。
上記で作製した曲げ試験の試験片を用い、ASTM D648に従い、荷重たわみ温度(DTUL)の測定を行った。
上記で作製した曲げ試験の試験片を用い、ASTM D790に従い、曲げ弾性率の測定を行った。
Claims (2)
- ジカルボン酸化合物、ヒドロキシカルボン酸化合物及びジヒドロキシ化合物が含まれる組成物を溶融重縮合し、得られた反応生成物を固相重縮合することによって液晶ポリエステルを製造する方法であって、
前記組成物が、前記ジカルボン酸化合物、前記ヒドロキシカルボン酸化合物及び前記ジヒドロキシ化合物の合計を基準として、ジカルボン酸化合物を10〜30モル%、p−ヒドロキシ安息香酸を40〜80モル%、及び芳香族ジヒドロキシ化合物を10〜30モル%含み(但し、これらの合計は100モル%である)、
前記ジカルボン酸化合物は、下記式(1)で表されるジカルボン酸化合物、テレフタル酸及びイソフタル酸のうちの1種以上からなり、且つ、下記式(1)で表されるジカルボン酸化合物を、前記ジカルボン酸化合物、前記ヒドロキシカルボン酸化合物及び前記ジヒドロキシ化合物の合計を基準として、2モル%以上含み、
前記芳香族ジヒドロキシ化合物は、ハイドロキノン及び4,4’−ジヒドロキシビフェニルのうちの1種以上を含み、
前記溶融重縮合の重縮合温度が315℃以下であり、前記固相重縮合の重縮合温度が315℃以下である、液晶ポリエステルの製造方法。
- 前記組成物が、前記ジカルボン酸化合物、前記ヒドロキシカルボン酸化合物及び前記ジヒドロキシ化合物の合計を基準として、前記式(1)で表されるジカルボン酸化合物を10〜30モル%含んでなるものである、請求項1に記載の液晶ポリエステルの製造方法。
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