JPH0120167B2 - - Google Patents

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JPH0120167B2
JPH0120167B2 JP6913381A JP6913381A JPH0120167B2 JP H0120167 B2 JPH0120167 B2 JP H0120167B2 JP 6913381 A JP6913381 A JP 6913381A JP 6913381 A JP6913381 A JP 6913381A JP H0120167 B2 JPH0120167 B2 JP H0120167B2
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JP
Japan
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formula
structural unit
group
aromatic polyester
atom
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JP6913381A
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JPS57185318A (en
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Masahiro Hayashi
Seiichi Nozawa
Takashi Oikawa
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、芳香族ポリエステルに関する。 テレフタル酸から誘導される構造単位とビスフ
エノール類から誘導される構造単位のみからなる
芳香族ポリエステルは、極めてもろいことが報告
されている(Journadl of Podlym.Sci.Vodl.
XL,p399〜406(1959))。また、テレフタル酸ジ
クロリドとイソフタル酸ジクロリドの混合物の有
機溶剤溶液とビスフエノール類のアルカリ水溶液
を混合して界面重合法により芳香族ポリエステル
を製造する方法は古くから周知であるが、耐熱性
という点から必ずしも好ましくはない。一方ビス
フエノールS(44′―ジヒドロキシジフエニルスル
ホン)のアルカリ金属塩と44′―ジクロロジフエ
ニルスルホンとを反応させて製造されるポリエー
テルスルホンは耐熱性がすぐれているがコストが
高い。 本発明者等はそのような点を鑑み、鋭意検討を
行なつた結果、耐熱性の高く透明な安価な芳香族
ポリエステルを見出した。 すなわち、本発明の要旨は、下記の式(A)で示さ
れる構造単位と (式中、Xは酸素原子、硫黄原子、スルホニル
基、カルボニル基、アルキレン基またはアルキリ
デン基を示し、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7
よびR8は水素原子、ハロゲン原子または炭化水
素基を示す) 下記の式(B)で示される構造単位とからなり、 式(A)の構造単位:式(B)の構造単位のモル比が
10:90ないし95:5であつて、 フエノールとテトラクロルエタンの重量比で
1:1の混合液中1.0g/dlで30℃で測定した還
元粘度ηSP/Cが0.1〜4.0dl/gである芳香族ポリ
エステルに存する。 本発明をさらに詳細に説明するに、本発明の芳
香族ポリエステルは、前示の式(A)で示される構造
単位と、式(B)で示される構造単位とからなる共重
合ポリエステルである。式(A)中のXとしては、ア
ルキレン基またはアルキリデン基が好ましく、と
くにXがイソプロピリデン基であり、R1,R2
R3,R4,R5,R6,R7およびR8が水素原子である
芳香族ポリエステルが好ましい。他の例として
は、式(A)の構造単位が、後記のビスフエノール類
から誘導されるものが挙げられる。式(A)の構造単
位と式(B)の構造単位のモル比は、10:90ないし
95:5好ましくは50:50ないし95:5とくに好ま
しくは60:40ないし90:10である。またフエノー
ルとテトラクロルエタンの重量比で1:1の混合
液中1.0g/dlで30℃で測定した還元粘度ηSP/C
は0.1〜4.0dl/gである。 このような芳香族ポリエステルの製造法として
は一般的に界面重縮合法、溶液重縮合法、溶融重
縮合等いずれも可能であるが、界面重縮合法およ
び溶液重縮合法では容易に高重合度のポリマーが
得られるが溶融重縮合では反応温度を300℃以上
にしないと反応途中で固化してしまい、高重合度
のポリマーを得るためには300℃以上にするか、
続いて固相重合をする必要がある。また溶液重合
の場合ビスフエノール類とフエノールフタレンと
アミンとの混合物とテレフタル酸ハライドおよび
生成ポリマーを溶解する溶媒を用いる必要がある
が界面重縮合の場合にはテレフタル酸ハライドと
ポリマーを溶解する溶媒はいずれも使用出来るの
で界面重縮合を用いるのが得策である。 しかして、本発明の芳香族ポリエステルは、テ
レフタル酸ジクロリドの有機溶剤溶液と一般式 (式中、Xは酸素原子、硫黄原子、スルホニル
基、カルボニル基、アルキレン基またはアルキリ
デン基を示し、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7
よびR8は水素原子、ハロゲン原子または炭化水
素基を示す) で表わされるビスフエノール類とフエノールフタ
レインとの混合物のアルカリ水溶液とより界面重
縮合法により好適に製造される。 更に詳しく説明するとテレフタル酸ジクロリド
の有機溶剤としては塩化メチレン、二塩化エチレ
ン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素、ト
ルエン、ベンゼンなどが使用出来るが、生成した
ポリエステルの溶媒であることが好ましく、塩化
メチレン、1,2―ジクロロエタン、1,1,2
―トリクロロエタン、1,1,2,2―テトラク
ロロエタン等が好ましい。この溶液の酸クロリド
濃度は反応条件、有機溶剤への溶解性などにより
変化するが通常2〜30重量%が用いられる。また
酸クロリドは水により加水分解を起すので有機溶
剤中の水は少ないことが望まれる。 本発明に用いられるビスフエノール類として
は、前示一般式()で表わされるものが使用さ
れるが、Xとしてはアルキレン基またはアルキリ
デン基が好ましい。ビスフエノール類の具体例と
しては2,2―ビス(4―ヒドロキシジフエニ
ル)プロパン、2,2′―ビス(4―ヒドロキシ―
3,5―ジメチルフエニル)プロパン、2,2′―
ビス(4―ヒドロキシ―3,5―ジクロロフエニ
ル)―プロパン、2,2―ビス(4―ヒドロキシ
―3―メチルフエニル)プロパン、2,2―ビス
(4―ヒドロキシ―3―メチルフエニル)プロパ
ン、2,2―ビス(4―ヒドロキシ―3―クロロ
フエニル)―プロパン、ビス(4―ヒドロキシフ
エニル)―メタン、ビス(4―ヒドロキシ3,5
―ジメチルフエニル)―メタン、ビス(4―ヒド
ロキシ3,5―ジクロロフエニル)メタン、ビス
(4―ヒドロキシ―3,5ジブロモフエニル)―
メタン、1,1―ビス(4―ヒドロキシフエニ
ル)シクロヘキサン、4,4′―ジヒドロキシジフ
エニルビス(4―ヒドロキシフエニル)―ケト
ン、ビス(4―ヒドロキシ―3,5―ジメチルフ
エニル)―ケトン、ビス(4―ヒドロキシ3,5
―ジクロロフエニル)―ケトン、ビス(4―ヒド
ロキシフエニル)スルフイド、ビス(4―ヒドロ
キシ―3―クロロフエニル)―スルフイド、ビス
(4―ヒドロキシ―3,5―ジクロロフエニル)
―スルフイド、ビス(4―ヒドロキシフエニル)
―スルホン、ビス(4―ヒドロキシ―3,5―ジ
クロロフエニル)エーテル等が挙げられ、これら
は単独もしくは混合物として使用してもよいがコ
ストの点から2,2―ビス(4―ヒドロキシジフ
エニル)プロパンが最も好ましい。これらのビス
フエノールとフエノールフタレインは混合して反
応に供してもよいし、あるいは別々に反応に供し
てもよいが、アルカリ水溶液として反応に供せら
れる。また通常1〜15重量%のアルカリ水溶液と
して用いられる。アルカリとしては、NaOH,
KOH,LiOH,K2CO3,Na2CO3等を、ビスフエ
ノール類とフエノールフタレインの和に対し、等
モル以上添加すればよい。 ビスフエノール類とフエノールフタレインとの
モル比は特に制限するわけではないが10:90ない
し95:5好ましくは50:50ないし95:5とくに好
ましくは60:40ないし90:10にすることがフエノ
ールフタレインのコストを考慮すると好ましい。 界面重縮合反応は上述した様にテレフタル酸ジ
クロリドの有機溶剤溶液とビスフエノール類とフ
エノールフタレインからなるアルカリ水溶液との
接触により生起するが、これらの接触は酸クロリ
ド溶液にビスフエノール類とフエノールフタレイ
ンからなるアルカリ水溶液を添加してもよく、そ
の逆でも更には両者の同時供給でもよく、また反
応形式は回分式でもよく、連続式でもよいが、両
相は相互に相溶性がないため、極力均一に分散す
ることが必要で回分式の場合にはホモミキサー、
連続式の場合にはパイプラインミキサーを使用す
ることが好ましい。反応温度は50℃以下、好まし
くは5〜40℃で5分〜8時間の範囲で行なわれ
る。 重縮合反応に際して第4級アンモニウム塩、第
4級ホスホニウム塩等の相関移動触媒、ハイドロ
サルフアイト等の酸化防止剤を使用してもよい。 重合反応に続いて塩化アルカリ塩を含んだ水相
と芳香族ポリエステル共重合体が溶けている有機
溶媒相との分離を行なう。この分離は静置分液あ
るいは遠心分離機などによる機械的分離などによ
つて行なう。必要に応じて、アルカリ水、酸性
水、中和水などにより引き続き、ポリマー層の洗
浄も可能である。ポリマーを有機溶媒溶液から単
離するにあたつて、その単離方法としては公知の
いずれの方法もとられる。必要ならばポリマーを
更にメタノール、エタノール、アセトン、ヘキサ
ン、キシレンなどの有機溶媒で洗浄する。 本発明で得た芳香族ポリエステル共重合体は多
くの利点を有している。すなわち引張り強度、曲
げ強度、引張り弾性率、曲げ弾性率などの機械的
性質、耐熱性、熱分解開始温度、電気的性質、寸
法安定性に優れ、吸湿、吸水率が低く、透明であ
る。 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。なお実施例中、「部」は重量部を表わす。 実施例 1 ホモミキサーを装備した0.5の容器中におい
て200部の水、2.52部の苛性ソーダおよび0.066部
のハイドロサルフアイトナトリウムからなるアル
カリ水溶液を調製し、これに5.48部の2,2―ビ
ス(4―ヒドロキシフエニル)プロパンと1.91部
のフエノールフタレインを溶解し、続いて0.03部
のトリメチルベンジルアンモニウムクロリドを添
加する。別に6.09部のテレフタル酸ジクロリドを
150部の塩化メチレンに溶かした液を用意する。
これらの溶液を予め15℃に調整し、ホモミキサー
を作動せしめ、上記ビスフエノールとフエノール
フタレインとの混合物のアルカリ水溶液を激しく
撹拌しつつ上記のテレフタル酸クロリドの溶液を
急速に添加する。 ホモミキサーの回転数は6000r.p.m.、15℃で15
分間撹拌をさらにつづける。撹拌を止め、静置す
ると塩化メチレン相と水相が分離するので塩化メ
チレン相をエタノール500ml中に加えてポリマー
を析出後沸騰水500mlで3回洗滌し、120℃で乾燥
する。このポリマーのフエノール:テトラクロル
エタン(1:1)混合液中1.0g/dlで30℃で測
定したηSP/Cは0.70dl/gであつた。 そのNMRスペクトルはτ=8.08にビスフエノ
ールA残基のメチルプロトンの吸収(シングレツ
ト)τ=2.70にビスフエノールA残基の芳香族プ
ロトンの吸収(カルテツト)、τ=1.5にテレフタ
ル酸残基のプロトン吸収(シングレツト)がみら
れた。また各々のシグナルの面積強度の比からほ
ぼ仕込み通りのポリマーが出来ていることが明ら
かである。IRスペクトラムは1600,1500cm-1
ベンゼン核の吸収810cm-1にフエニル核の面外変
角振動でパラ置換にもとづく吸収、1780cm-1にフ
エノールフタレインのラクトン環のカルボニルの
吸収、1740cm-1にテレフタル酸エステルのカルボ
ニルの吸収、2960,1470,1380,1200,1170cm-1
にメチル基の吸収があつた。 このポリマーを280℃でプレスすると透明で強
靭なプレス片が得られた。また東洋精機製平行板
プラストメーターを用い、テストピースに20Kg/
cm2の荷重をかけ、2℃/minで昇温し、急激に変
形を始める温度(HDT*)を測定したところ235
℃であつた。同様の試験を、
【式】で表わされる 繰り返し単位からなるポリエーテルスルホン、お
よび、 で表わされる繰り返し単位からなるポリスルホン
について行なつたが、ポリエーテルスルホン
(200P)では218℃、ポリスルホンでは189℃であ
つた。また、テレフタル酸とビスフエノールAの
みからなる芳香族ポリエステルについても同様の
試験を行なおうとしたが、極めてもろいため、プ
レス片を得ることができなかつた。 元素分析値は次の通り。 C H 計算値* 76.49 4.88 実測値 76.34 5.06 * 計算値は下記の式(a)で表わされる構造単位
と下記の式(b)で表わされる構造単位のモル比
が80:20である芳香族ポリエステルでの値 実施例 2 2,2―ビス(4―ヒドロキシフエニル)プロ
パンを4.11部フエノールフタレインを3.82部とし
た以外実施例1と同様の方法で行なつたところ ηSP/C=0.45dl/g、HDT*=230℃ の透明なポリマーが得られ、NMRスペクトルの
結果から仕込み通りの組成のポリマーが得られて
いることがわかつた。前示式(a)で表わされる構造
単位と前示式(b)で表わされる構造単位が、モル比
で60:40の芳香族ポリエステルである。 実施例 3 2,2―ビス(4―ヒドロキシフエニル)プロ
パンを6.16部フエノールフタレインを0.95部とし
た以外実施例1と同様の方法で行なつたところ ηSP/C=0.72dl/g、HDT*=235℃ の透明なポリマーが得られ、NMRスペクトルの
結果から仕込み通りの組成のポリマーが得られて
いることがわかつた。 前示式(a)で表わされる構造単位と前示式(b)で表
わされる構造単位がモル比で90:10の芳香族ポリ
エステルであつた。 実施例 4 重合時間を2時間にした以外、実施例1と同様
な方法で検討を行なつた。ηSP/C=1.8dl/g
HDT*=240℃を示しプレス成形すると透明な成
形物が得られた。またNMRスペクトルから仕込
み通りの組成のポリマーが得られることがわかつ
た。前示式(a)で表わされる構造単位と前示式(b)で
表わされる構造単位がモル比で80:20の芳香族ポ
リエステルであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 下記の式(A)で示される構造単位と (式中、Xは酸素原子、硫黄原子、スルホニル
    基、カルボニル基、アルキレン基またはアルキリ
    デン基を示し、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7
    よびR8は水素原子、ハロゲン原子または炭化水
    素基を示す) 下記の式(B)で示される構造単位とからなり、 式(A)の構造単位:式(B)の構造単位のモル比が
    10:90ないし95:5であつて、 フエノールとテトラクロルエタンの重量比で
    1:1の混合液中1.0g/dlで30℃で測定した還
    元粘度ηSP/Cが0.1〜4.0dl/gである芳香族ポリ
    エステル。 2 式(A)の構造単位として、式中のXがアルキレ
    ン基またはアルキリデン基であるものを使用する
    特許請求の範囲第1項記載の芳香族ポリエステ
    ル。 3 式(A)の構造単位として、式中のXがイソプロ
    ピリデン基であり、R1,R2,R3,R4,R5,R6
    R7およびR8が水素原子であるものを使用する特
    許請求の範囲第1項記載の芳香族ポリエステル。 4 下記の式(A)で示される構造単位と (式中、Xは酸素原子、硫黄原子、スルホニル
    基、カルボニル基、アルキレン基またはアルキリ
    デン基を示し、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7
    よびR8は水素原子、ハロゲン原子または炭化水
    素基を示す) 下記の式(B)で示される構造単位とからなり、 式(A)の構造単位:式(B)の構造単位のモル比が
    10:90ないし95:5であつて、 フエノールとテトラクロルエタンの重量比で
    1:1の混合液中1.0g/dlで30℃で測定した還
    元粘度ηSP/Cが0.1〜4.0dl/gである芳香族ポリ
    エステルを製造するにあたり、 テレフタル酸ジクロリドの有機溶剤溶液と一般
    (式中、Xは酸素原子、スルホニル基、カルボ
    ニル基、アルキレン基またはアルキリデン基を示
    し、R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7およびR8
    水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を示
    す) で表わされるビスフエノール類とフエノールフタ
    レインとの混合物のアルカリ水溶液とより界面重
    縮合法により製造することを特徴とする芳香族ポ
    リエステルの製造法。
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