JPH0211630A - ポリフェニレンエーテルのカルボキシ誘導体の製造法 - Google Patents
ポリフェニレンエーテルのカルボキシ誘導体の製造法Info
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/48—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/485—Polyphenylene oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカルボキシル化ポリフェニレンエーテルの製造
に関し、そして更に詳しくは溶融状態で行ない得るカル
ボキシル化ポリフェニレンエーテルの製造法に関する。
に関し、そして更に詳しくは溶融状態で行ない得るカル
ボキシル化ポリフェニレンエーテルの製造法に関する。
ポリフェニレンエーテルは、約−170℃の脆化点から
約190℃の熱変形温度までに至る350′Cより広い
61度範囲での化学的、物理的及び電気的性質の独特の
組合せによって特徴づけられる良く知られたポリマー群
である。この性質の組合せによって、当該技術分野で良
く知られ、そして数多くの特許明細書及びそのほかの刊
行物に開示された広範な応用分野でのエンジニアリンク
熱可塑性樹脂としての使用にそれらを適したものとして
いる。
約190℃の熱変形温度までに至る350′Cより広い
61度範囲での化学的、物理的及び電気的性質の独特の
組合せによって特徴づけられる良く知られたポリマー群
である。この性質の組合せによって、当該技術分野で良
く知られ、そして数多くの特許明細書及びそのほかの刊
行物に開示された広範な応用分野でのエンジニアリンク
熱可塑性樹脂としての使用にそれらを適したものとして
いる。
近年、よりq利な性質を有する組成物を作り出すために
ポリフェニレンエーテルを他の樹脂と組み合わせること
に可成りの関心が寄せられている。
ポリフェニレンエーテルを他の樹脂と組み合わせること
に可成りの関心が寄せられている。
例えば、線状ポリエステル及びポリアミド等のポリマー
がしばしばそれらの耐溶剤性に対して注目され、そして
この様なポリマーとポリフェニレンエーテルとのブレン
ドが、後者の有利な性質を有すると共に高度に耐溶剤性
であることが期待された。しかし、単なるポリフェニレ
ンエーテルとポリアミド又はポリエステルのブレンドは
通常非相容性であり、頻繁に相分離及び離層を起す。そ
れらは、典型的には巨大な不完全に分散したポリフェニ
レンエーテル粒子を含み、そして2つの樹脂相聞に何ら
相間相互作用がない。
がしばしばそれらの耐溶剤性に対して注目され、そして
この様なポリマーとポリフェニレンエーテルとのブレン
ドが、後者の有利な性質を有すると共に高度に耐溶剤性
であることが期待された。しかし、単なるポリフェニレ
ンエーテルとポリアミド又はポリエステルのブレンドは
通常非相容性であり、頻繁に相分離及び離層を起す。そ
れらは、典型的には巨大な不完全に分散したポリフェニ
レンエーテル粒子を含み、そして2つの樹脂相聞に何ら
相間相互作用がない。
ポリフェニレンエーテルとポリエステル、ポリアミド等
との相客化の好結果をもたらす方法は、ポリフェニレン
エーテルのエポキシ、カルボン酸又は他の反応性基を含
む分子との反応による官能化を含む。上記基は、その後
ポリエステル又はポリアミドと反応して共重合体を生成
し得る。構造上安定であると共に、上記共重合体は非官
能化ポリフェニレンエーテルとポリアミド又はポリエス
テルとのブレンドの相容化剤としての役割を果たし、こ
れによって衝撃強さや引張強さ等の性質を改良する。
との相客化の好結果をもたらす方法は、ポリフェニレン
エーテルのエポキシ、カルボン酸又は他の反応性基を含
む分子との反応による官能化を含む。上記基は、その後
ポリエステル又はポリアミドと反応して共重合体を生成
し得る。構造上安定であると共に、上記共重合体は非官
能化ポリフェニレンエーテルとポリアミド又はポリエス
テルとのブレンドの相容化剤としての役割を果たし、こ
れによって衝撃強さや引張強さ等の性質を改良する。
米国特許筒4,642,358号明細書は、ポリフェニ
レンエーテルとトリメリド酸無水物酸クロリド(TAA
C)等のポリカルボン酸反応物質との反応を記述してい
る。この生成物は、米国特許筒4,600.741号明
細書に開示され、そして請求の範囲に記載されている様
にポリフェニレンエーテル−ボリアミドブレンド用の相
容化剤として有用である。これは、また国際出願節87
/7279号及び1987年11月10日付で提出され
た米国特許出願節122,480号の各明細書において
開示されている様に、ポリフェニレンエーテルとポリエ
ステルの相容性ブレンドの製造にを用である。
レンエーテルとトリメリド酸無水物酸クロリド(TAA
C)等のポリカルボン酸反応物質との反応を記述してい
る。この生成物は、米国特許筒4,600.741号明
細書に開示され、そして請求の範囲に記載されている様
にポリフェニレンエーテル−ボリアミドブレンド用の相
容化剤として有用である。これは、また国際出願節87
/7279号及び1987年11月10日付で提出され
た米国特許出願節122,480号の各明細書において
開示されている様に、ポリフェニレンエーテルとポリエ
ステルの相容性ブレンドの製造にを用である。
ポリフェニレンエーテルのTAACとの反応における不
都合は、溶液状態、とりわけトルエン等の有°機溶剤中
で行なう必要があることである。ポリフェニレンエーテ
ルは、溶液加工よりも寧ろ溶融加工されることがしばし
ばであり、その場合溶液での官能化が必要とされること
は望ましくない。
都合は、溶液状態、とりわけトルエン等の有°機溶剤中
で行なう必要があることである。ポリフェニレンエーテ
ルは、溶液加工よりも寧ろ溶融加工されることがしばし
ばであり、その場合溶液での官能化が必要とされること
は望ましくない。
その上、この方法により製造される製品はしばしば凝結
し、多くの割合の微粉を含み、そして可成りの塩素含有
を有する。これらの条件の全ては、得られるブレンドの
多くの用途に対して不利益となり得る。
し、多くの割合の微粉を含み、そして可成りの塩素含有
を有する。これらの条件の全ては、得られるブレンドの
多くの用途に対して不利益となり得る。
本発明は、溶液条件を必要とするよりも、寧ろ溶融状態
で行ない得るポリフェニレンエーテルのカルボキシ誘導
体の製造法を提供する。本発明は、TAAC及び類似の
試薬との溶液反応により得られるものと同じカルボキシ
ル化ポリフェニレンエーテルを高収率で製造する。その
上、本発明は非官能化ポリフェニレンエーテルをキャッ
プし、これによりその安定性を改良することに適応させ
得る。
で行ない得るポリフェニレンエーテルのカルボキシ誘導
体の製造法を提供する。本発明は、TAAC及び類似の
試薬との溶液反応により得られるものと同じカルボキシ
ル化ポリフェニレンエーテルを高収率で製造する。その
上、本発明は非官能化ポリフェニレンエーテルをキャッ
プし、これによりその安定性を改良することに適応させ
得る。
本発明は、約225乃至350℃の範囲内の温度で、触
媒量の少なくとも1種の亜リン酸トリアリールの存在下
でポリフェニレンエーテルを少なくとも1種の式(I)
: RI 0−C−R2 (式中R1は約1乃至6個の炭素原子を含むアルキルも
しくはフルオロアルキル基又は置換されていないもしく
は置換された約6乃至10個の炭素原子を含むアリール
基であり、モしてR2は少なくともあと1つのカルボン
酸エステル又は無水物基を含む有機基である) のエステルと接触させることを含むポリフェニレンエー
テルのカルボキシ誘導体の製造法である。
媒量の少なくとも1種の亜リン酸トリアリールの存在下
でポリフェニレンエーテルを少なくとも1種の式(I)
: RI 0−C−R2 (式中R1は約1乃至6個の炭素原子を含むアルキルも
しくはフルオロアルキル基又は置換されていないもしく
は置換された約6乃至10個の炭素原子を含むアリール
基であり、モしてR2は少なくともあと1つのカルボン
酸エステル又は無水物基を含む有機基である) のエステルと接触させることを含むポリフェニレンエー
テルのカルボキシ誘導体の製造法である。
本発明を適用し得る前記ポリフェニレンエーテルは、良
く知られたポリマー群である。それらは、とりわけタフ
ネス及び耐熱性を必要とする応用分野でのエンジニアリ
ングプラスチックとして産業界で広範に使用されている
。それらの発見以来、ポリフェニレンエーテルは、以下
に記載するものを含み、しかしそれらに限定されない、
全てが本発明で使用可能な数多くの変形及び変性を生ん
でいる。
く知られたポリマー群である。それらは、とりわけタフ
ネス及び耐熱性を必要とする応用分野でのエンジニアリ
ングプラスチックとして産業界で広範に使用されている
。それらの発見以来、ポリフェニレンエーテルは、以下
に記載するものを含み、しかしそれらに限定されない、
全てが本発明で使用可能な数多くの変形及び変性を生ん
でいる。
前記ポリフェニレンエーテルは、複数の式():
%式%
を有する構造単位を含む。
前記の各単位の夫々において、各Qlは夫々ハロゲン原
子、第−級又は第二級低級アルキル基(即ち7個までの
炭素原子を含むアルキル基)、フェニル基、ハロアルキ
ル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基又は少なく
とも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔て
ているハロ炭化水素オキシ基であり、そして各Q2は夫
々水素原子、ハロゲン原子、第−級又は第二級低級アル
キル基、フェニル基、ハロアルキル基、炭化水素オキシ
基又はQlに関して定義した様なハロ炭化水素オキシ基
である。適切な第一級低級アルキル基の例は、メチル基
、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基、n−アミル基、イソアミル基、2−メチルブチル
基、n−ヘキシル基、2,3−ジメチルブチル基、2−
13−又は4−メチルペンチル基及び対応するヘプチル
基である。第二級低級アルキル基の例は、イソプロピル
基、5ec−ブチル基及び3−ペンチル基である。
子、第−級又は第二級低級アルキル基(即ち7個までの
炭素原子を含むアルキル基)、フェニル基、ハロアルキ
ル基、アミノアルキル基、炭化水素オキシ基又は少なく
とも2個の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔て
ているハロ炭化水素オキシ基であり、そして各Q2は夫
々水素原子、ハロゲン原子、第−級又は第二級低級アル
キル基、フェニル基、ハロアルキル基、炭化水素オキシ
基又はQlに関して定義した様なハロ炭化水素オキシ基
である。適切な第一級低級アルキル基の例は、メチル基
、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、イソブチ
ル基、n−アミル基、イソアミル基、2−メチルブチル
基、n−ヘキシル基、2,3−ジメチルブチル基、2−
13−又は4−メチルペンチル基及び対応するヘプチル
基である。第二級低級アルキル基の例は、イソプロピル
基、5ec−ブチル基及び3−ペンチル基である。
好ましくは、何れのアルキル基も枝分れであるよりも1
11鎖である。最も頻繁には、各Q1はアルキル基又は
フェニル基、特に炭素数1乃至4のアルキル基であり、
そして各Q2は水素原子である。
11鎖である。最も頻繁には、各Q1はアルキル基又は
フェニル基、特に炭素数1乃至4のアルキル基であり、
そして各Q2は水素原子である。
適切なポリフェニレンエーテルが、多数の特許明細書に
開示されている。
開示されている。
ホモポリマー及び共重合体の両方のポリフェニレンエー
テルが包含される。適切なホモポリマーは、例えば2,
6−シメチルー1,4−フェニレンエーテル単位を含む
ものである。適切な共重合体は、上記単位を例えば2.
3.6−)ジメチル−1,4−フエニレンエーテル単位
と組み合わせて含むランダム共重合体を包含する。多く
の適切なランダム共重合体及びホモポリマーが、特許文
献に開示されている。
テルが包含される。適切なホモポリマーは、例えば2,
6−シメチルー1,4−フェニレンエーテル単位を含む
ものである。適切な共重合体は、上記単位を例えば2.
3.6−)ジメチル−1,4−フエニレンエーテル単位
と組み合わせて含むランダム共重合体を包含する。多く
の適切なランダム共重合体及びホモポリマーが、特許文
献に開示されている。
そのほか、例えば分子量、溶融粘度及び/又は衝撃強さ
等の性質を改良する成分を含むポリフェニレンエーテル
も包含される。この様なポリマーは特許文献に記載され
ており、公知の方法により例えばアクリロニトリル及び
ビニル芳香族化合物(例えばスチレン)などのビニル単
量体又は例えばポリスチレン及びエラストマーなどのポ
リマーをポリフェニレンエーテル上にグラフトさせるこ
とにより製造し得る。生成物は、典型的にはグラフトさ
れた部分とグラフトされていない部分との両方を含む。
等の性質を改良する成分を含むポリフェニレンエーテル
も包含される。この様なポリマーは特許文献に記載され
ており、公知の方法により例えばアクリロニトリル及び
ビニル芳香族化合物(例えばスチレン)などのビニル単
量体又は例えばポリスチレン及びエラストマーなどのポ
リマーをポリフェニレンエーテル上にグラフトさせるこ
とにより製造し得る。生成物は、典型的にはグラフトさ
れた部分とグラフトされていない部分との両方を含む。
そのほかに適切なポリマーは、カップリング剤を公知の
方法で2つのポリフェニレンエーテル鎖のヒドロキシ基
に反応させてこれらヒドロキシ基とカップリング剤との
反応生成物を含む一層高い分子量のポリマーとして生成
されたカップリングされたポリフェニレンエーテルであ
る。
方法で2つのポリフェニレンエーテル鎖のヒドロキシ基
に反応させてこれらヒドロキシ基とカップリング剤との
反応生成物を含む一層高い分子量のポリマーとして生成
されたカップリングされたポリフェニレンエーテルであ
る。
カップリング剤の例は、低分子量ポリカーボネート、キ
ノン化合物、曳索環化合物及びホルマール化合物である
。
ノン化合物、曳索環化合物及びホルマール化合物である
。
ポリフェニレンエーテルは、ゲル透過クロマトグラフィ
ーにより測定して通常的3,000乃至40.000の
範囲内の数平均分子量及び約20゜000乃至80,0
00の範囲内の重量平均分子量を有する。その固有粘度
は、クロロホルム中、25℃で測定して、最も頻繁には
約0,35乃至0.6dl/gの範囲内である。
ーにより測定して通常的3,000乃至40.000の
範囲内の数平均分子量及び約20゜000乃至80,0
00の範囲内の重量平均分子量を有する。その固有粘度
は、クロロホルム中、25℃で測定して、最も頻繁には
約0,35乃至0.6dl/gの範囲内である。
ポリフェニレンエーテルは、典型的には少なくとも1種
の対応するモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリ
ングによって製造される。特に有用で且つ容易に入手可
能なモノヒドロキシ芳香族化合物は、ポリ(2,6−シ
メチルー1,4−フェニレンエーテル)をもたらす2,
6−キシレツル(各Q1カリチル基であり、そして各Q
2が水素原子である)及び2,3.6−1リメチルフエ
ノール(各Q1及びQ2の1つカリチル基であり、そし
てもう1つのQ2が水素原子である)である。
の対応するモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリ
ングによって製造される。特に有用で且つ容易に入手可
能なモノヒドロキシ芳香族化合物は、ポリ(2,6−シ
メチルー1,4−フェニレンエーテル)をもたらす2,
6−キシレツル(各Q1カリチル基であり、そして各Q
2が水素原子である)及び2,3.6−1リメチルフエ
ノール(各Q1及びQ2の1つカリチル基であり、そし
てもう1つのQ2が水素原子である)である。
ポリフェニレンエーテルの酸化カップリングによる製造
に関して、様々な触媒系が知られている。
に関して、様々な触媒系が知られている。
触媒の選択に関して特に制限はなく、公知の触媒の何れ
をも使用することができる。大抵、それらは例えば銅、
マンガン又はコバルト化合物等の重金属化合物の少なく
とも1種を通常は様々な他の物質と組み合わせて含む。
をも使用することができる。大抵、それらは例えば銅、
マンガン又はコバルト化合物等の重金属化合物の少なく
とも1種を通常は様々な他の物質と組み合わせて含む。
好適な触媒系の第1の群は、銅化合物を含むものから成
る。この様な触媒は、例えば米国特許箱3.306,8
74号、同3,306,875号、同3,914,26
6号及び同4,028,341号明細書にルn示されて
いる。これらは、通常第一銅又は第二銅イオン、ハロゲ
ン化物(即ち塩化物、臭化物又はヨウ化物)イオン及び
少なくとも1種のアミンの組合せである。
る。この様な触媒は、例えば米国特許箱3.306,8
74号、同3,306,875号、同3,914,26
6号及び同4,028,341号明細書にルn示されて
いる。これらは、通常第一銅又は第二銅イオン、ハロゲ
ン化物(即ち塩化物、臭化物又はヨウ化物)イオン及び
少なくとも1種のアミンの組合せである。
マンガン化合物を含む触媒系が、第2の好適な群を構成
する。これらは、通常2価のマンガンをハロゲン化物、
アルコキシド又はフェノキシト等の陰イオンと組み合わ
せたアルカリ性の系である。
する。これらは、通常2価のマンガンをハロゲン化物、
アルコキシド又はフェノキシト等の陰イオンと組み合わ
せたアルカリ性の系である。
最も頻繁には、マンガンは例えばジアルキルアミン、ア
ルカノールアミン、アルキレンジアミン、0−ヒドロキ
シ芳香族アルデヒド、0−ヒドロキジアゾ化合物、ω−
ヒドロキシオキシム(モノマー性及びポリマー性)、0
−ヒドロキシアリールオキシム及びβ−ジケトン等の錯
生成剤及び/又はキレート化剤のIP!又はそれ以上と
の錯体の形態で存在する。そのほかに有用なのは、公知
のコバルト含有触媒系である。ポリフェニレンエーテル
の製造に適切なマンガン及びコバルト含有触媒系は、多
数の特許明細書及び公報に記載されているため、当該技
術分野で公知である。
ルカノールアミン、アルキレンジアミン、0−ヒドロキ
シ芳香族アルデヒド、0−ヒドロキジアゾ化合物、ω−
ヒドロキシオキシム(モノマー性及びポリマー性)、0
−ヒドロキシアリールオキシム及びβ−ジケトン等の錯
生成剤及び/又はキレート化剤のIP!又はそれ以上と
の錯体の形態で存在する。そのほかに有用なのは、公知
のコバルト含有触媒系である。ポリフェニレンエーテル
の製造に適切なマンガン及びコバルト含有触媒系は、多
数の特許明細書及び公報に記載されているため、当該技
術分野で公知である。
本発明の目的で特に有用なポリフェニレンエーテルは、
式(■): N CR’ )2 Q2C(R3) 2 Q’ Q 及び式(IV) 二 Ql Ql (式中、Ql及びQlは前述の意味を有し、各R3は夫
々水素原子又はアルキル基であり、但し両方のR3基の
炭素原子の総数は6以下であり、そして各R4は夫々水
素原子又は炭素数1乃至6の第一級アルキル基である)
の末端基のうちの少なくとも1種を存する分子から成る
ものである。
式(■): N CR’ )2 Q2C(R3) 2 Q’ Q 及び式(IV) 二 Ql Ql (式中、Ql及びQlは前述の意味を有し、各R3は夫
々水素原子又はアルキル基であり、但し両方のR3基の
炭素原子の総数は6以下であり、そして各R4は夫々水
素原子又は炭素数1乃至6の第一級アルキル基である)
の末端基のうちの少なくとも1種を存する分子から成る
ものである。
好ましくは各R3は水素原子であり、そして各R4はア
ルキル基、特にメチル基又はn−ブチル基である。
ルキル基、特にメチル基又はn−ブチル基である。
式(m)のアミノアルキル置換末端基を含むポリマーは
、酸化カップリング反応混合物の1つの成分として適当
な第−級又は第二級モノアミンを混合し、特に銅又はマ
ンガン含有触媒を使用した場合に得られる。上記アミン
、特にジアルキルアミン、そして好ましくはジ−n−ブ
チルアミン及びジメチルアミンは、最も頻繁には1つ又
はそれ以上のQ1基上のα−水素原子の1つを置換して
、しばしばポリフェニレンエーテルと化学的に結合する
。主な反応の位置は、ポリマー鎖の末端単位のヒドロキ
シ基の近くに位置するQl基である。
、酸化カップリング反応混合物の1つの成分として適当
な第−級又は第二級モノアミンを混合し、特に銅又はマ
ンガン含有触媒を使用した場合に得られる。上記アミン
、特にジアルキルアミン、そして好ましくはジ−n−ブ
チルアミン及びジメチルアミンは、最も頻繁には1つ又
はそれ以上のQ1基上のα−水素原子の1つを置換して
、しばしばポリフェニレンエーテルと化学的に結合する
。主な反応の位置は、ポリマー鎖の末端単位のヒドロキ
シ基の近くに位置するQl基である。
その後の加工及び/又はブレンドの間に、アミノアルキ
ル置換末端基は恐らく式(V):のキノンメチド型の中
間体を伴ない、しばしば衝撃強さ及び他のブレンド成分
との相容性の増大を含む数多くの好ましい効果をもたら
す様々な反応を受は得る。米国特許第4,054,55
3号、同4,092,294号、同4,477.649
号、同4,477.651号及び同4,517゜341
号各明細書が参照される。
ル置換末端基は恐らく式(V):のキノンメチド型の中
間体を伴ない、しばしば衝撃強さ及び他のブレンド成分
との相容性の増大を含む数多くの好ましい効果をもたら
す様々な反応を受は得る。米国特許第4,054,55
3号、同4,092,294号、同4,477.649
号、同4,477.651号及び同4,517゜341
号各明細書が参照される。
式(IV)の4−ヒドロキシビフェニル末端基を有する
ポリマーは、典型的には副生物である式(): %式% のジフェノキノンが存在する反応混合物から、特に銅−
ハロゲン化物−第二級又は第三級アミン系において得ら
れる。この点に関して、米国特許第4.477.649
号明細書の開示内容が米国特許第4.234.706号
及び同4. 482. 697号各明細書の開示内容と
共に再び重要である。
ポリマーは、典型的には副生物である式(): %式% のジフェノキノンが存在する反応混合物から、特に銅−
ハロゲン化物−第二級又は第三級アミン系において得ら
れる。この点に関して、米国特許第4.477.649
号明細書の開示内容が米国特許第4.234.706号
及び同4. 482. 697号各明細書の開示内容と
共に再び重要である。
この種の混合物において、前記ジフェノキノンは実質的
な割合で主に末端基として最終的にポリマー中に組み込
まれる。
な割合で主に末端基として最終的にポリマー中に組み込
まれる。
前述の条件下で得られる多くのポリフェニレンエーテル
において、可成りの割合のポリマー分子、典型的にはポ
リマーの約90重量%程を構成する分子が式(III)
及び式(IV)の一方あるいはしばしば両方の末端基を
含む。しかし、他の末端基も存在でき、その最も広い意
味においては本発明はポリフェニレンエーテル末端基の
分子構造に依存しないことが理解されるべきである。
において、可成りの割合のポリマー分子、典型的にはポ
リマーの約90重量%程を構成する分子が式(III)
及び式(IV)の一方あるいはしばしば両方の末端基を
含む。しかし、他の末端基も存在でき、その最も広い意
味においては本発明はポリフェニレンエーテル末端基の
分子構造に依存しないことが理解されるべきである。
以上の説明から、本発明での使用を意図しているポリフ
ェニレンエーテルは構造単位の変形又は付随的な化学的
特徴のいかんを問わず、現在知られている全てのポリフ
ェニレンエーテルを包含することが、当該技術分野の熟
達者にとって明らかである。
ェニレンエーテルは構造単位の変形又は付随的な化学的
特徴のいかんを問わず、現在知られている全てのポリフ
ェニレンエーテルを包含することが、当該技術分野の熟
達者にとって明らかである。
本発明は、反応条件下でポリフェニレンエーテルと少な
くとも1種の式(1)を有するエステルの接触を必要と
する。式(1)中、R1は炭素数1乃至6のアルキルも
しくはフルオロアルキル基又は置換されていないもしく
は置換された炭素数6乃至10のアリール基であり得る
。アルキル基の例は、メチル基、エチル基、1−プロピ
ル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基t
ert−ブチル基、アミル基、イソアミル基及び対応す
るヘキシル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基であ
る。そのほか、対応するフルオロアルキル基、とりわけ
トリフルオロメチル基も有用である。アリール基の例は
、フェニル基、p−ニトロフェニル基、0−カルボメト
キシフェニル基、0−カルボフェノキシフェニル基及び
p−アセチルフェニル基である。1個又はそれ以上の電
子求引性置換基を含むアリール基及びアルキル基が好ま
しい。0−カルボフェノキシフェニル基が、キャッピン
グ及びカルボキシル化を同時に所望する場合にとりわけ
有用である。
くとも1種の式(1)を有するエステルの接触を必要と
する。式(1)中、R1は炭素数1乃至6のアルキルも
しくはフルオロアルキル基又は置換されていないもしく
は置換された炭素数6乃至10のアリール基であり得る
。アルキル基の例は、メチル基、エチル基、1−プロピ
ル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基t
ert−ブチル基、アミル基、イソアミル基及び対応す
るヘキシル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基であ
る。そのほか、対応するフルオロアルキル基、とりわけ
トリフルオロメチル基も有用である。アリール基の例は
、フェニル基、p−ニトロフェニル基、0−カルボメト
キシフェニル基、0−カルボフェノキシフェニル基及び
p−アセチルフェニル基である。1個又はそれ以上の電
子求引性置換基を含むアリール基及びアルキル基が好ま
しい。0−カルボフェノキシフェニル基が、キャッピン
グ及びカルボキシル化を同時に所望する場合にとりわけ
有用である。
R2は、少なくともあと1つのカルボン酸エステル又は
無水物基を含む脂肪族、脂環式又は芳香族基であり、そ
して通常は約3乃至10個の炭素原子を含む。何れの脂
肪族又は脂環式基も、好ましくは飽和されている。従っ
て、適切な式(1)のエステルは、コハク酸及びクエン
酸等の脂肪族ポリカルボン酸のエステル、シクロヘキサ
ン−1゜2.4−トリカルボン酸等の脂環式ポリカルボ
ン酸のエステル及びイソフタル酸、テレフタル酸及びト
リメリド酸等の芳香族酸のエステルを包含する。芳香族
基が好適である。
無水物基を含む脂肪族、脂環式又は芳香族基であり、そ
して通常は約3乃至10個の炭素原子を含む。何れの脂
肪族又は脂環式基も、好ましくは飽和されている。従っ
て、適切な式(1)のエステルは、コハク酸及びクエン
酸等の脂肪族ポリカルボン酸のエステル、シクロヘキサ
ン−1゜2.4−トリカルボン酸等の脂環式ポリカルボ
ン酸のエステル及びイソフタル酸、テレフタル酸及びト
リメリド酸等の芳香族酸のエステルを包含する。芳香族
基が好適である。
とりわけ好適な式(I)のエステルは R2の一部分と
して内部無水物成分を含むものである。
して内部無水物成分を含むものである。
これらは、例えば式(■):
(式中R1は前述のとおりである)
を有するトリメリド酸無水物のエステルを包含し、メチ
ル、エチル及び0−カルボフェノキシフェニルエステル
が好ましい。
ル、エチル及び0−カルボフェノキシフェニルエステル
が好ましい。
本発明の製造法は、そのほかに触媒として少なくとも1
種の亜リン酸トリアリールを用いる。亜リン酸トリアリ
ールの例は、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリクレ
ジル及び亜リン酸トリス(p−クロロフェニル)である
。入手が容易で、低コストで、そして本発明に特に適し
ていることから、亜すン酸トリフェニルが好ましい。
種の亜リン酸トリアリールを用いる。亜リン酸トリアリ
ールの例は、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリクレ
ジル及び亜リン酸トリス(p−クロロフェニル)である
。入手が容易で、低コストで、そして本発明に特に適し
ていることから、亜すン酸トリフェニルが好ましい。
本発明の製造法は、約225乃至350℃、好ましくは
約275乃至325℃の範囲内の温度、そして窒素ガス
又はアルゴンガス等の不活性雰囲気中で行ない得る。溶
融及び溶液条件の両方を使用でき、溶液条件は通常高沸
点溶剤及び/又は超大気圧を含む。しかし、大抵は例え
ば押出等の従来からの処理法を用いる溶融条件を用いる
のが好ましい。
約275乃至325℃の範囲内の温度、そして窒素ガス
又はアルゴンガス等の不活性雰囲気中で行ない得る。溶
融及び溶液条件の両方を使用でき、溶液条件は通常高沸
点溶剤及び/又は超大気圧を含む。しかし、大抵は例え
ば押出等の従来からの処理法を用いる溶融条件を用いる
のが好ましい。
本発明において使用するエステルの割合は臨界条件では
なく、所望する官能化度に依存する。−般に、ポリフェ
ニレンエーテルを基準として約5乃至10重量%のエス
テルが適切であることが分り、ポリフェニレンエーテル
の約50%のカルボキシル化を達成するために通常は約
6乃至8%が好ましい。亜リン酸トリアリールは触媒量
、通常はポリフェニレンエーテルを基準として約0.5
乃至2.0重量%を使用する。
なく、所望する官能化度に依存する。−般に、ポリフェ
ニレンエーテルを基準として約5乃至10重量%のエス
テルが適切であることが分り、ポリフェニレンエーテル
の約50%のカルボキシル化を達成するために通常は約
6乃至8%が好ましい。亜リン酸トリアリールは触媒量
、通常はポリフェニレンエーテルを基準として約0.5
乃至2.0重量%を使用する。
1987年3月23日付で提出された米国特許出願m2
B、857号の明細書において、ポリフェニレンエーテ
ルのサリチル酸のエステルとの反応によるキャッピング
法が開示されている。式(1)の化合物中のR1がサリ
チル酸エステル基である場合、この化合物はカルボキシ
ル化剤及びキャツピング剤としての役割を同時に果たし
、多くの条件下でキャッピングされていないポリフェニ
レンエーテルよりも安定なサリチル酸エステルでキャッ
ピングされたエーテルを与える。
B、857号の明細書において、ポリフェニレンエーテ
ルのサリチル酸のエステルとの反応によるキャッピング
法が開示されている。式(1)の化合物中のR1がサリ
チル酸エステル基である場合、この化合物はカルボキシ
ル化剤及びキャツピング剤としての役割を同時に果たし
、多くの条件下でキャッピングされていないポリフェニ
レンエーテルよりも安定なサリチル酸エステルでキャッ
ピングされたエーテルを与える。
本発明を、以下の実施例で例証する。全ての部及び百分
率は、重量基準である。キャツピング剤及び触媒の百分
率は、ポリフェニレンエーテルを基準とする。
率は、重量基準である。キャツピング剤及び触媒の百分
率は、ポリフェニレンエーテルを基準とする。
実施例1乃至4
クロロホルム中、25℃で0.46dl/gの固有粘度
を有するポリ(2,6−シメチルー1,4−フェニレン
エーテル)2グラム、トリメリド酸無水物の4−メチル
エステル200mg及び様々な量の亜リン酸トリフェニ
ルの混合物を乾式ブレンドし、そして窒素下、280±
10℃で約3分間加熱した。生成物を冷却し、温トルエ
ン中に溶解し、そして4:1(体積比)のアセトニトリ
ルとアセトンの混合物を加えて沈殿させた。ポリマーを
¥濾過により採取し、アセトニトリル−アセトン混合物
で洗浄し、そして80℃で一晩真空乾燥した。乾燥した
生成物を、カルボキシル化の程度を測定するためにフー
リエ変換赤外分光法で分析した。結果を表1に示した。
を有するポリ(2,6−シメチルー1,4−フェニレン
エーテル)2グラム、トリメリド酸無水物の4−メチル
エステル200mg及び様々な量の亜リン酸トリフェニ
ルの混合物を乾式ブレンドし、そして窒素下、280±
10℃で約3分間加熱した。生成物を冷却し、温トルエ
ン中に溶解し、そして4:1(体積比)のアセトニトリ
ルとアセトンの混合物を加えて沈殿させた。ポリマーを
¥濾過により採取し、アセトニトリル−アセトン混合物
で洗浄し、そして80℃で一晩真空乾燥した。乾燥した
生成物を、カルボキシル化の程度を測定するためにフー
リエ変換赤外分光法で分析した。結果を表1に示した。
表1
亜リン酸トリ カルボキシル化
実施例 フェニル、% %
実施例5乃至8
実施例1乃至4のポリフェニレンエーテル412グラム
と、各々様々な量の亜リン酸トリフェニル及び様々なト
リメリド酸無水物の4−エステルの混合物を、ヘンシェ
ル・ミルで乾式ブレンドし、そして二軸押出機で170
乃至300℃、300回転/分で押出した。押出物を水
中で急冷し、そしてペレット化した。ペレットの試料を
トルエンに溶解し、濾過し、メタノールを加えて沈殿さ
せ、そして乾燥させた。それらを、その後少量の無水酢
酸と共に加熱してメタノールでエステル化されてしまっ
たかもしれない物質を無水物に再転化させ、そしてカル
ボキシル化のパーセント、そして実施例8についてはキ
ャッピングのパーセントに関してフーリエ変換赤外分光
法で分析した。実施例6において、そのほかポリマーの
数平均分子量をポリスチレンを対照とするゲル透過クロ
マトグラフィーにより測定した。結果を表2Iこ示した
。
と、各々様々な量の亜リン酸トリフェニル及び様々なト
リメリド酸無水物の4−エステルの混合物を、ヘンシェ
ル・ミルで乾式ブレンドし、そして二軸押出機で170
乃至300℃、300回転/分で押出した。押出物を水
中で急冷し、そしてペレット化した。ペレットの試料を
トルエンに溶解し、濾過し、メタノールを加えて沈殿さ
せ、そして乾燥させた。それらを、その後少量の無水酢
酸と共に加熱してメタノールでエステル化されてしまっ
たかもしれない物質を無水物に再転化させ、そしてカル
ボキシル化のパーセント、そして実施例8についてはキ
ャッピングのパーセントに関してフーリエ変換赤外分光
法で分析した。実施例6において、そのほかポリマーの
数平均分子量をポリスチレンを対照とするゲル透過クロ
マトグラフィーにより測定した。結果を表2Iこ示した
。
実施例9
実施例5の生成物24.5部、対応する非カルボキシル
化ポリフェニレンエーテル24.5部、市場入手可能な
ポリアミド−6641部及び27:73のスチレン−ブ
タジェン比及び約74゜000の数平均分子量を有する
部分水素化スチレン−ブタジェン−スチレントリブロッ
ク共重合体10部から、乾燥ブレンドを調製した。この
ブレンドを、二軸押出機で176乃至288℃、300
回転/分で押出し、ペレット化し、乾燥させ、モしてノ
ツチ付アイゾツト試験片に射出成形し、それをその後ア
イゾツト衝撃試験[ASTM法D256]に付し、24
7ジユ一ル/mの衝撃強さを得た。
化ポリフェニレンエーテル24.5部、市場入手可能な
ポリアミド−6641部及び27:73のスチレン−ブ
タジェン比及び約74゜000の数平均分子量を有する
部分水素化スチレン−ブタジェン−スチレントリブロッ
ク共重合体10部から、乾燥ブレンドを調製した。この
ブレンドを、二軸押出機で176乃至288℃、300
回転/分で押出し、ペレット化し、乾燥させ、モしてノ
ツチ付アイゾツト試験片に射出成形し、それをその後ア
イゾツト衝撃試験[ASTM法D256]に付し、24
7ジユ一ル/mの衝撃強さを得た。
実施例10
実施例5の生成物の試料をトルエンに溶解し、そしてカ
ルボキシル化剤から誘導される残留物を取り除くために
メタノールで再沈澱させた。実施例9に記載した様なブ
レンド及び成形の後、292ジユ一ル/mの衝撃強さを
有する試験片が得られた。
ルボキシル化剤から誘導される残留物を取り除くために
メタノールで再沈澱させた。実施例9に記載した様なブ
レンド及び成形の後、292ジユ一ル/mの衝撃強さを
有する試験片が得られた。
実施例11
実施例9及び10の方法に従って、実施例5の生成物4
9部、ナイロン−6641部及びトリブロック共重合体
10部の乾燥ブレンドを押出し、そしてアイゾツト試験
片に射出成形した。再沈殿を経た試験片および経ていな
い試験片は、夫々265及び318ジユ一ル/mの衝撃
強さを有していた。
9部、ナイロン−6641部及びトリブロック共重合体
10部の乾燥ブレンドを押出し、そしてアイゾツト試験
片に射出成形した。再沈殿を経た試験片および経ていな
い試験片は、夫々265及び318ジユ一ル/mの衝撃
強さを有していた。
Claims (19)
- (1)約225乃至350℃の範囲内の温度で、触媒量
の少なくとも1種の亜リン酸トリアリールの存在下でポ
リフェニレンエーテルを少なくとも1種の式( I ): ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R^1は約1乃至6個の炭素原子を含むアルキル
もしくはフルオロアルキル基又は置換されていないもし
くは置換された約6乃至10個の炭素原子を含むアリー
ル基であり、そしてR^2は少なくともあと1つのカル
ボン酸エステル又は無水物基を含む有機基である) のエステルと接触させることからなるポリフェニレンエ
ーテルのカルボキシ誘導体の製造法。 - (2)ポリフェニレンエーテルが複数の式 (II): ▲数式、化学式、表等があります▼ を有する構造単位を含み、そして前記各単位の夫々にお
いて各Q^1は夫々ハロゲン原子、第一級又は第二級低
級アルキル基、フェニル基、ハロアルキル基、アミノア
ルキル基、炭化水素オキシ基又は少なくとも2個の炭素
原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化
水素オキシ基であり、そして各Q^2は夫々水素原子、
ハロゲン原子、第一級又は第二級低級アルキル基、フェ
ニル基、ハロアルキル基、炭化水素オキシ基又はQ^1
に関して定義した様なハロ炭化水素オキシ基である請求
項1記載の製造法。 - (3)溶融条件を用いる請求項2記載の製造法。
- (4)不活性雰囲気を用いる請求項3記載の製造法。
- (5)ポリフェニレンエーテルを基準として約5乃至1
0重量%のエステルを用いる請求項4記載の製造法。 - (6)ポリフェニレンエーテルを基準として約0.5乃
至2.0重量%の亜リン酸トリアリールを用いる請求項
5記載の製造法。 - (7)亜リン酸トリアリールが亜リン酸トリフェニルで
ある請求項6記載の製造法。 - (8)R^2が芳香族基である請求項6記載の製造法。
- (9)R^2が内部無水物成分を含む請求項8記載の製
造法。 - (10)エステルが式(VII): ▲数式、化学式、表等があります▼ を有する請求項9記載の製造法。
- (11)R^1がアルキル基又は1個もしくはそれ以上
の電子求引性置換基を含むアリール基である請求項10
記載の製造法。 - (12)R^1がメチル、エチル又はo−カルボフェノ
キシフェニルである請求項11記載の製造法。 - (13)温度が約275乃至325℃の範囲内である請
求項12記載の製造法。 - (14)各Q^1カリチルであり、そして各Q^2が水
素原子である請求項13記載の製造法。 - (15)亜リン酸トリアリールが亜リン酸トリフェニル
である請求項14記載の製造法。 - (16)ポリフェニレンエーテルを基準として約6乃至
8重量%のエステルを用いる請求項15記載の製造法。 - (17)R^1がメチルである請求項16記載の製造法
。 - (18)R^1がエチルである請求項16記載の製造法
。 - (19)R^1がo−カルボフェノキシフェニルである
請求項16記載の製造法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US184,328 | 1988-04-21 | ||
US07/184,328 US4808671A (en) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | Catalytic method of preparing carboxy derivatives of polyphenylene ethers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0211630A true JPH0211630A (ja) | 1990-01-16 |
JPH0623246B2 JPH0623246B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=22676447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1100372A Expired - Lifetime JPH0623246B2 (ja) | 1988-04-21 | 1989-04-21 | ポリフェニレンエーテルのカルボキシ誘導体の製造法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4808671A (ja) |
EP (1) | EP0338271A3 (ja) |
JP (1) | JPH0623246B2 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4980424A (en) * | 1990-02-05 | 1990-12-25 | General Electric Company | Capping of polyphenylene ethers by reaction with 5-hydroxytrimellitic compounds or derivatives thereof |
US4988775A (en) * | 1990-02-05 | 1991-01-29 | General Electric Company | Dicarboxylate-capped polyphenylene ether with trimellitic acid anhydride salicylate ester |
US5066719A (en) * | 1990-02-06 | 1991-11-19 | General Electric Company | Polyphenylene ether-polyamide compositions from dicarboxylate-capped polyphenylene ethers |
EP0491884A1 (en) * | 1990-07-16 | 1992-07-01 | General Electric Company | Polyphenylene ether-polyarylene sulfide compositions |
US5122576A (en) * | 1991-02-04 | 1992-06-16 | General Electric Company | Polyphenylene ether-polyamide compositions from dicarboxylate-capped polyphenylene ethers |
US5122575A (en) * | 1991-02-04 | 1992-06-16 | General Electric Company | Preparation of functionalized polyphenylene ether using copolymers of dicarboxylic acids and salicylic acids |
US5140077A (en) * | 1991-02-25 | 1992-08-18 | General Electric Company | Polyphenylene ether-polyamide compositions |
US5141999A (en) * | 1991-02-25 | 1992-08-25 | General Electric Company | Preparation of anhydride-capped polyphenylene ether in a melt process |
US6417274B1 (en) | 1999-02-05 | 2002-07-09 | General Electric Co. | Process for the manufacture of functionalized polyphenylene ether resins |
US6211327B1 (en) | 1999-02-05 | 2001-04-03 | General Electric Company | Process for the manufacture of low molecular weight polyphenylene ether resins |
US7166243B2 (en) * | 2003-08-16 | 2007-01-23 | General Electric Company | Reinforced poly(arylene ether)/polyamide composition |
US7182886B2 (en) * | 2003-08-16 | 2007-02-27 | General Electric Company | Poly (arylene ether)/polyamide composition |
US7118691B2 (en) * | 2003-08-16 | 2006-10-10 | General Electric Company | Poly(arylene ether)/polyamide composition |
US7132063B2 (en) * | 2003-08-16 | 2006-11-07 | General Electric Company | Poly(arylene ether)/polyamide composition |
US20060205872A1 (en) * | 2003-08-16 | 2006-09-14 | General Electric Company | Reinforced Poly(Arylene Ether)/Polyamide Composition and Articles Thereof |
US20090146109A1 (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Sabic Innovative Plastics Ip Bv | Thermoplastic poly(arylene ether)/polyamide blends and method of making |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1064193A (en) * | 1974-02-11 | 1979-10-09 | Dwain M. White | Process for capping polyphenylene oxide |
US4642358A (en) * | 1984-09-27 | 1987-02-10 | General Electric Company | Acyl modified polyphenylene ether composition |
US4654405A (en) * | 1985-12-05 | 1987-03-31 | Borg-Warner Chemicals, Inc. | Carboxylated phenylene ether resins |
US4760118A (en) * | 1987-03-23 | 1988-07-26 | General Electric Company | Polyphenylene ether capped with salicylic acid ester |
-
1988
- 1988-04-21 US US07/184,328 patent/US4808671A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-21 EP EP89105024A patent/EP0338271A3/en not_active Ceased
- 1989-04-21 JP JP1100372A patent/JPH0623246B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4808671A (en) | 1989-02-28 |
EP0338271A3 (en) | 1990-02-21 |
JPH0623246B2 (ja) | 1994-03-30 |
EP0338271A2 (en) | 1989-10-25 |
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