JPH0245524A - 共重合ポリエステルの製造方法 - Google Patents

共重合ポリエステルの製造方法

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JPH0245524A
JPH0245524A JP19677688A JP19677688A JPH0245524A JP H0245524 A JPH0245524 A JP H0245524A JP 19677688 A JP19677688 A JP 19677688A JP 19677688 A JP19677688 A JP 19677688A JP H0245524 A JPH0245524 A JP H0245524A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、溶融重合のみで合成可能でサーモトロピック
液晶を形成する、成形が容易で、かつ、耐熱性の良好な
成形品を与える共重合ポリエステルの製造方法に関する
ものである。
〈従来の技術〉 近年、プラスチックの高性能化に対する要求がますます
高まり、種々の新規性能を有するポリマが数多く開発さ
れており、中でも光学異方性の液晶ポリマがすぐれた機
械的性質を有する点で注目されている。
この液晶ポリマとしてはバラヒドロキシ安息香酸にポリ
エチレンテレフタレートを共重合した液晶ポリマが知ら
れている(特開昭49〜723939号公報)、シかし
ながらこのポリマは耐熱性が十分でなかったり、機械物
性が不良であるという欠点を有し、このポリマからは両
者の特性を満足する成形品の得られないことがわかった
一方、このようなポリマの成形性を高め、さらに機械的
性質を向上させる手段としては例えば、バラヒドロキシ
安息香酸に特定の芳香族ジオキシ化合物と芳香族カルボ
ン酸およびエチレングリコールと芳香族ジカルボン酸か
ら生成したポリエステルを反応させたポリエステルが特
開昭63−30523号公報に開示されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら従来の製造方法では高分子鎖中の構造単位
のランダム性が不十分で得られた成形品の均質性が不十
分であり、耐熱性も十分とはいえなかった。
すなわち、ポリエチレンテレフタレート単位がパラオキ
シベンゾイル単位とランダムに共重合せず、ポリエチレ
ンテレフタレート単位がブロック化して重合され、成形
品の均質性が不良になったり、耐熱性が低下したものと
考えられる。
よって、本発明はポリエステルにパラオキシベンゾイル
単位がランダムに共重合した、均質で耐熱性のすぐれた
共重合ポリエステルを製造する方法を提供することを課
題とする。
く課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は(1)下記構造単位(I)および(I
I)からなる共重合ポリエステルを製造する方法におい
て、(a>バラヒドロキシ安息香酸と無水酢酸、または
(b)バラアセトキシ安息香酸を連続または分割添加す
ることを特徴とする共重合ポリエステルの!!造方法お
よび。
+0−R1−02C−R2−CO+−(II )(ただ
し式中R+、R2は2価の芳香族基および/またはアル
キレン基を示し、構造単位(I)の共重合比率((I)
/[<I)+(ff)]  (モル比))は0.6〜0
.9である。) (2)下記構造単位(1)および(II)からなる共重
合ポリエステルを製造する方法において、構造単位(I
)の共重合比率((I)/[(I)+(II)](モル
比))が0≦(I)/[(I)+(II)]<0.6を
満足する共重合比率のポリマに(a)バラヒドロキシ安
息香酸と無水酢酸、または(b)バラアセトキシ安息香
酸を添加することを特徴とする共重合ポリエステルの製
造方法で−←OR+  −Ox  C−R2−Co→−
(II)(ただし式中R,,R,は2価の芳香族基およ
び/またはアルキレン基を示し、構造単位(I)の共重
合比率((I)/ [(I) +(II)]  (モル
比))は0.6〜0.9である。) 本発明で製造する共重合ポリエステルは上記(I)、i
)の構造単位を有する。
R,、R2は2価の芳香族基および/またはアH3 CHs などが挙げられる(ただし、式中Xは水素原子または塩
素原子を示す)、R3およびR2は同じでも異なってい
てもよい、これらは2種以上併用して用いることも可能
である。
中でもR,とじて好ましいものは +c Hx + n (2≦n≦6)などであり、特に
千CH2+2、または、+CH2+2とまた、R2とし
て好ましいものは、 式中Xは水素原子または塩素原子を示す)。
本発明で製造する共重合ポリエステルは、上記のような
構造を有するバラオキシベンゾイル単位(構造単位(I
))、ジカルボン酸く芳香族および/または脂肪族)と
ジオール(芳香族および/または脂肪族)を縮合してな
るm位(構造単位(■))からなり、構造単位(I>の
共重合比率((I)/[(I)+<II)]  (モル
比))が0゜6〜0.9、好ましくは0.7〜0.85
である共重合体である。
本発明の最大の特徴は、上記共重合ポリエステルを製造
する際にパラオキシベンゾイル単位の原料であるパラヒ
ドロキシ安息香酸あるいはバラアセトキシ安息香酸を、
連続または分割添加して生成するポリマの高分子鎖中の
4W造単位のランダム性を高めることにある。これによ
り、成形品の均質性を高め、##熱性を向上させること
ができる。
ただし、パラオキシベンゾイル単位の原料にバラヒドロ
キシ安息香酸を用いる際は無水酢酸とともに用いること
が必要である。
本発明における構造単位(I>および構造単位(II)
からなる共重合ポリエステルを重縮合する方法は、(a
)パラヒドロキシ安息香酸と無水酢酸、または(b)バ
ラアセトキシ安息香酸を連続または分割添加する以外特
に制限はなく、通常の方法を用いることができる。
本発明において、(a)パラヒドロキシ安息香酸と無水
酢酸、あるいは、(b)バラアセトキシ安息香酸は連続
または分割添加することが必要である。
連続添加は、通常、反応開始時の仕込み成分を260℃
で一度溶融させた後、添加する。(a)パラヒドロキシ
安息香酸と無水酢酸では混合してスラリー状にし、ニー
ダ−により一定速度で連続的に添加する。また、(b)
バラアセトキシ安息香酸は240℃から300℃で反応
容器に備えた粉体供給装置により一定速度で連続的に添
加する。
連続添加において添加に要する時間は通常15分〜8時
間で行なう、好ましくは、30分〜5時間かけて一定速
度で連続添加するのが良い。
分割添加は、通常、反応開始時の仕込み成分を240〜
300℃で、−度溶融させた後、(a)パラしドロキシ
安息香酸と無水酢酸では100〜150℃まで降温し、
また(b)バラアセトキシ安息香酸は240〜300℃
で反応容器上部に備えた仕込口から添加する0分割添加
の回数に制限はないが、通常2回に分ければ十分である
。1回の添加量は通常全添加量の20〜80%が適当で
ある。
また、連続または分割添加には(a)バラヒドロキシ安
息香酸と無水酢酸を添加するかまたは(b)バラアセト
キシ安息香酸を添加するが、添加の際に(a)と(b)
を併用しても同様の効果が得られる0例えば分割添加の
際にはじめに(a)、次に(b)、さらに(a>という
形態で分割添加しても成形品の均質性、耐熱性向上に大
きな効果が得られる。
連続または分割添加するパラヒドロキシ安息香酸、バラ
アセトキシ安息香酸の総添加量は、パラしドロキシ安息
香酸、バラアセトキシ安息香酸とジカルボン酸の合計に
対して、0.6〜0.9(モル比)であり、0.7〜0
.85 (モル比)が好ましい。
本発明においては、構造単位(I)と構造単位(II)
からなり、構造単位(I)の共重合比率(モル比)が0
≦(I)/[(I)+ (II)]<0.6であるポリ
マに<a)バラヒドロキシ安息香酸と無水酢酸、または
(b)バラアセトキシ安息香酸を添加することによって
も本発明の効果が得られる。この場合、(a)パラしド
ロキシ安息香酸と無水酢酸、または(b)バラアセトキ
シ安息香酸の総添加量は出発物質であるポリマにおける
パラオキシベンゾイル単位の量との合計量がパラヒドロ
キシ安息香酸、バラアセトキシ安息香酸、バラオキシベ
ンゾイル単位とジカルボン酸の合計量に対して、0.6
〜0.9(モル比)であり、0.7〜0.85 (モル
比)が好ましい。
なお、この方法において、添加する(a)バラヒドロキ
シ安息香酸と無水酢酸、または(b)バラアセトキシ安
息香酸の添加方法は一度に添加してもよいし、連続また
は分割添加してもよい、ポリマのランダム性をより高め
るためには連続または分割添加することが好ましい。
<a)パラヒドロキシ安息香酸と無水酢酸を用いる場合
には無水酢酸の添加量モル数は構造単位(I)の総モル
数の1.0〜1.5倍とし、1.05〜1.20倍が好
ましい。
また、本発明の製造方法における反応は、無触媒でも進
行するが、酢酸第1錫、酢酸亜鉛、酢酸アンチモン、テ
トラブチルチタネート、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム
、金属マグネシウムなどの金属化合物を添加したほうが
好ましい場合もある。
また、本発明の共重合ポリエステルの溶融粘度は10〜
15,000ボイズが好ましく、特に20〜5,000
ボイズがより好ましい。
なお、この溶融粘度は(液晶開始温度+40℃)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。
本発明の製造方法は溶融重合法のみで高重合度のポリマ
が得られるものであり、それにより製造されたポリマは
、良好な光学異方性、機械的性質および耐熱性を示し、
押出成形、射出成形、ブロー成形などの通常の溶融成形
に供することができ、繊維、フィルム、三次元成形品、
容器、ホースなどに加工することが可能である。
なお、このようにして得られた成形品は、熱処理によっ
て強度を増加させることができ、弾性率をも増加させる
ことができることもある。この熱処理は、成形品を不活
性雰囲気(例えば窒素、アルゴン、ヘリウムまたは水蒸
気)、または酸素雰囲気(例えば空気)中でポリマの融
点以下の温度で熱処理することによって行なうことがで
きる。
この熱処理は緊張下であってもなくてもよく、数十分〜
数日の間で行なうことができる。
本発明で製造する共重合ポリエステルに対し、ガラス繊
鱈、炭素wi鱈、アスベストなどの強化側。
充填剤、核剤、顔料、酸化防止剤、安定剤、可塑剤、滑
剤、離型剤および難燃剤などの添加剤や池の熱可塑性樹
脂を添加して、所望の特性を付与することができる。
〈実施例〉 以下、実施例により本発明をさらに説明する。
実施例1 撹拌装置およびモーターを備えた重合用試験管にバラヒ
ドロキシ安息香酸(I−1)、16.57+r (0,
120モル)、固有粘度が約0.60の粉砕ポリエチレ
ンテレフタレート(Ill)15.37g (0,08
0モル)および無水酢酸(IV)13.48t (0,
132モル)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で130℃か
ら260℃まで3時間かけて昇温しな、この間13.O
m層の酢酸が留出した。その後、30分かけて130’
Cまで降温し、この温度でバラヒドロキシ安息香酸(I
−1)27.62g(0,200モル)、無水酢酸(I
V)22.46g (0,220モル)を添加した(仕
込みと分割添加あわせて(I)/(II)−80/20
)。
次に130°Cから310°Cまで4時間30分かけて
昇温し、次の1時間で0.51111HQまで減圧し、
45分重合して反応を完結させた。
このポリエステルを偏光顕微鏡の試料台に載せ、昇温し
で光学異方性の確認を行なった結果、液晶開始温度は2
78℃であり、良好な光学異方性を示した。
このポリエステルを住人ネスタール射出成形機・プロマ
ット40/25(注文重機械工業(株)製)に供し、シ
リンダー温度330 ”C1金型温度30℃の条件で1
/8”厚×1/2″幅×5”長のテストピースを作成し
た。
この成形品の表面平滑性は良好であり、熱変形温度を東
洋精機製の熱変形温度装置を用いて測定したところ、1
50°C(18,50kr/cd)であった、なお、こ
のポリマの溶融粘度は(液晶開始温度+40℃)、ずり
速度1.000 (1/秒)で測定し、770ボイズと
流動性が極めて良好であった、 また、このポリマの対数粘度(0,1,/dJl濃度、
60℃でペンタフルオロフェノール中で測定)は1.3
2dj/+rであった。
実施例2 重合用試験管にバラアセトキシ安息香酸(I−2)21
.62r (0,120モル)、固有粘度が約0.6の
粉砕ポリエチレンテレフタレート(II−1)15.3
7g (0,080モル)を仕込み、窒素ガス雰囲気下
で250″C11時間保ち、この温度でバラアセトキシ
安息香酸(I−2>36.03tr (0,200モル
)を添加し、250℃から310°Cまで2時間30分
かけて昇温し、次の1時間で0.5wt1(lまで減圧
して70分重合して液晶開始温度280℃のポリエステ
ルを得た。
このポリエステルを実施例1と同様の成形条件で成形を
行ない、表面平滑な成形品を得た。得られた成形品の熱
変形温度を測定すると152℃であった。このポリマの
溶融粘度は690ボイズであった。また、このポリマの
対数粘度は1.28dj/gであった。
、比較例1 重合用試験管にバラヒドロキシ安息香酸(I−1)44
.20g (0,320モル)、固有粘度が約0.6の
粉砕ポリエチレンテレフタレート(II−1)15.3
7r (0,080モル)、無水酢酸(IV)35.9
4+r (0,352モル) を仕込み、130°Cか
ら310°Cまで4時間30分かけて昇温し、次の1時
間で0.5m+nl(gまで減圧し、45分重合した。
このポリマの液晶開始温度は287℃であり、実施例1
と同様に射出成形して得られた成形品の表面平滑性は不
良であり、熱変形温度は145℃であった。このポリマ
の溶融粘度は1.000ボイズであり、対数粘度は1.
21dJ/gであった。
比較例2 重合用試験管にバラアセトキシ安息香酸(I−2)57
.65g (0,320モル)、固有粘度が約0.6の
粉砕ポリエチレンテレフタレート(II−1)15.3
7g (0,080モル)を仕込み、250℃〜310
℃まで2時間30分かけて昇温し、次の1時間で0.5
wMClまで減圧し、70分重合した。射出成形して得
られた成形品の表面平滑性は不良であり、このポリマの
液晶開始温度は290℃であり実施例1と同様に測定し
た熱変形温度は146℃であった。このポリマの溶融粘
度は810ボイズであり、対数粘度は1.15dj/g
であった。
実施例3 重合用試験管にバラヒドロキシ安息香酸(I−1)2.
7.62g (0,200モル)、4.4−−ジアセト
キシビフェニル(II−2)10.81t (0、04
0モlk) 、テレフタル酸(1)6゜65tr (0
,040モル)および固有粘度が約0゜6のポリエチレ
ンテレフタレート(II−1)11゜53g (0,0
60モル)、無水酢酸(TV)22゜46g (0,2
20モル)を仕込み、130℃から260℃まで3時間
かけて昇温しな、その後30分かけて130℃まで降温
し、この温度でバラヒドロキシ安息香酸(I−1)13
.81+r (0゜%100モル)、無水酢酸(IV)
11.23g (0゜110モル)を添加した。130
℃から300℃まで4時間30分かけて昇温し、次の1
時間で0゜5■t1gまで減圧し、60分重合し、反応
を完結させた。得られたポリマの液晶開始温度は278
℃であり、実施例1と同様にして射出成形を行ない得ら
れた成形品の表面平滑性は良好であり、熱変形温度は2
10℃であった。このポリマの溶融粘度は330ボイズ
であり、対数粘度は1.82dJ / tであった。
実施例4 重合用試験管にパラアセトキシ安息香酸(I−2)36
.03z (0,200モル>、4.4−−ジアセトキ
シビフェニル(Il−2)10.81g (0,040
モル)、テレフタル酸(III) 6゜65g(0゜0
40モル)および固有粘度が約0゜6のポリエチレンテ
レフタレート(II−1)11゜”i3g (0,06
0モル)を仕込み、次の条件で脱#酸重合を行なった。
先ず、窒素ガス雰囲気下に250 ”Cで1時間保ち、
この温度でパラアセトキシ安息香酸(I−2)18、O
lr (0,100モル)を加え、250℃から300
℃まで2時間30分で昇温し、次の1時間で0.5+m
1((lに減圧し、90分間重合を行ない、反応を完結
させた。
得られたポリマの液晶開始温度は279 ”Cであり、
実施例1と同様に射出成形を行ない、得られた成形品の
表面平滑性は良好であり、熱変形温度は211℃であっ
た。また、ポリマの溶融粘度は220ボイズであり、対
数粘度は1.75dJ!/gであった。
比較例3 重合用試験管にバラヒドロキシ安息香酸(I−1)41
.4g (0,300モル)、4.4−ジアセトキシビ
フェニル(II−2) 10.81 g(0,040モ
ル)、テレフタル酸(1)6.65g (0,040モ
ル)、固有粘度が約0.6のポリエチレンテレフタレー
”ト(II−1)11.53「(0,060モル)、無
水酢酸(IV)33゜69ir (0,330モル)を
仕込み、130’Cから330″Cまで5時間30分か
けて昇温し、次の1時間で0.5m1l(lまで減圧し
、60分かけて重合した。得られたポリマの液晶開始温
度は273℃であり、実施例1と同様に射出成形を行な
い得られた成形品の熱変形温度は205℃であった。
また、溶融粘度は430ボイズであり、対数粘度は1.
75dJl/gであった。
比較例4 重合用試験管にパラアセトキシ安息香酸(I−2)54
.05g (0,300モル)、4.4−−ジアセトキ
シビフェニル(II−2>10.81g (0,040
モル)、テレフタル酸(1)6゜65sr (0,04
0モル)、固有粘度0.6のポリエチレンテレフタレー
ト(II−1)11.53、(0,06モル)を仕込み
、250℃から300℃まで3時間30分かけて昇温し
、次の1時間で0.5+mf1gまで減圧し、90分か
けて重合しな。
得られたポリマの液晶開始温度は275℃であり、実施
例1と同様に射出成形を行ない、得られた成形品の熱変
形温度は206 ’Cであった。
また、溶融粘度は350ボイズであり、対数粘度は1.
63dJ/gであり、バラアセトキシ安息香酸を分割添
加した実施例4に比較して流動性が不良で熱変形温度も
低かった。
参考例1 重合用試験管にバラアセトキシ安息香酸(I−2>21
.62g (0,120モル)、固有粘度が約0.6の
粉砕ポリエチレンテレフタレート(If−1>15.3
7g (0,080モル)を仕込み、250°Cから2
75℃まで2時間かけて昇温し、次の1時間でQ、5n
mllC1間で減圧し、60分重合した。得られたポリ
マの液晶開始温度は170°Cであり、実施例1と同様
に射出成形を行ない得られた成形品の熱変形温度72℃
であった。
このポリエステルを朋来(株)製粉砕機で粉砕し、実施
例5で用いた。
実施例5 重合用試験管中、参考例1の粉砕ポリマ34゜17gを
250℃で30分間保ち、溶融させた後、バラアセトキ
シ安息香酸(I−2)36.03ir(0,200モル
)を添加し、250℃から300℃まで2時間30分か
けて昇温し、次の1時間で0,5nml1gまで減圧し
、100分間重合した。
このポリマの液晶開始温度は276℃であり、実施例1
と同様に射出成形を行ない得られた成形品の熱変形温度
は149℃であった。また溶融粘度は1.020ボイス
であり、耐熱性、流動性ともにすぐれ、成形品の表面平
滑性は良好であり、分割添加しない系(比較例2)に比
較して優れたものであった。
実施例6 重合用試験管にパラヒドロキシ安息香酸(■1)、16
.57+r (0,120モル)、固有粘度が約0.6
0の粉砕ポリエチレンテレフタレ) (II−1)15
.37g (0,080モル)および無水酢酸(IV)
13.48+r (0,132モル)を仕込み、窒素ガ
ス雰囲気下で130°Cから260℃まで3時間かけて
昇温しな、この間13.0mJlの酢酸が留出した。そ
の葎、30分かけて130°Cまで降温し、この温度で
パラヒドロキシ安息香酸(I−1>27.62t (0
,200モル)、無水酢酸(IV)22.46g (0
゜220モル)をスラリー状にして重合用試験管上部に
取付けた粉体添加装置から一定速度で連続的に約1時間
かけて添加した(仕込みと分割添加あわせて(I)/(
II)=80/20)。
次に130°Cから310℃まで4時間30分かけて昇
温し、次の1時間で0.5nml1gまで減圧し、40
分重合して液晶開始温度278°Cのポリエステルを得
た。
このポリエステルを実施例1と同様の成形条件で成形を
行ない、表面平滑な成形品を得た。得られた成形品の熱
変形温度を測定すると152’Cであった。このポリマ
の溶融粘度は700ボイズであった。また、このポリマ
の対数粘度は1.35dJ/にであった。
〈発明の効果〉 本発明の製造方法により、耐熱性に優れた均質な共重合
ポリエステルが製造できるようになった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記構造単位( I )および(II)からなる共重
    合ポリエステルを製造する方法において、 (a)パラヒドロキシ安息香酸と無水酢酸、または (b)パラアセトキシ安息香酸を連続または分割添加す
    ることを特徴とする共重合ポリエステルの製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ただし式中R_1、R_2は2価の芳香族基および/
    またはアルキレン基を示し、構造単位( I )の共重合
    比率(( I )/[( I )+(II)](モル比))は0
    .6〜0.9である。)
  2. (2)下記構造単位( I )および(II)からなる共重
    合ポリエステルを製造する方法において、構造単位(
    I )の共重合比率(( I )/[( I )+(II)](モ
    ル比))が0≦( I )/[( I )+(II)]<0.6
    を満足する共重合比率のポリマに(a)パラヒドロキシ
    安息香酸と無水酢酸、または(b)パラアセトキシ安息
    香酸を添加することを特徴とする共重合ポリエステルの
    製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (ただし式中R_1、R_2は2価の芳香族基および/
    またはアルキレン基を示し、構造単位( I )の共重合
    比率(( I )/[( I )+(II)](モル比))は0
    .6〜0.9である。)
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