JPH03128926A - 芳香族ポリエステルの製造方法 - Google Patents

芳香族ポリエステルの製造方法

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JPH03128926A
JPH03128926A JP26757389A JP26757389A JPH03128926A JP H03128926 A JPH03128926 A JP H03128926A JP 26757389 A JP26757389 A JP 26757389A JP 26757389 A JP26757389 A JP 26757389A JP H03128926 A JPH03128926 A JP H03128926A
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JP
Japan
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aromatic polyester
reaction
borane
group
aromatic
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Application number
JP26757389A
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English (en)
Inventor
Tadao Tanitsu
忠男 谷津
Hiroshi Wakumoto
涌本 浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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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】 発明の技術分野 本発明は、芳香族ポリエステルの製造方法に関し、さら
に詳しくは芳香族ジカルボン酸と2価フェノールとジア
リールカーボネートとから芳香族ポリエステルを製造す
る方法に関する。
発明の技術的背景 芳香族ポリエステル、特に全芳香族ポリエステルは、耐
熱性、高強度、耐薬品性、電気的性質、低吸湿性などの
特徴に優れており、工業材料としては極めて有用が高い
従来、このような芳香族ポリエステルの製造方法として
は、2価フェノールのアルカリ水溶液と、水と相溶しな
い有機溶剤に溶解した芳香族ジカルボン酸ハライドとを
反応させる界面重合法(例えばW、 M、 Ea+ek
sonS1. Polym、 Sci、、40.399
 (+959)参照)、芳香族ジカルボン酸と2価フェ
ノールのカルボン酸エステルとを溶融重合させる方法(
例えば米国特許第4130545号公報参照)、芳香族
ジカルボン酸のジアリールエステルと2価のフェノール
とを溶融重合させる方法(例えば、特公昭38−152
47公報参照)あるいは芳香族ジカルボン酸、2価フェ
ノールおよびジアリールカーボネートを溶融重合させる
方法(例えば、特公昭3L26299号公報参照)など
が知られている。
しかしながら、例えば、上記の界面重合法においては、
反応の際に大量の溶媒を使用しなければならず、しかも
反応終了後には使用した大量の溶媒を回収しなければな
らない。さらに、反応により析出した芳香族ポリエステ
ルを、分離′、洗浄、および乾燥等の工程にかけて処理
しなければならず、溶融重合に比較してプロセス的に複
雑で設備費も高価になる。また、この界面重合法では、
モノマーとしてジカルボン酸のハライドを使用するのが
一般的であり、このジカルボン酸のハライドは高価であ
るので、得られる芳香族ポリエステル自体も高価になり
、この方法はコスト的に不利である。
殊にこの方法で使用するジカルボン酸のハライドは、不
安定であり着色しゃずいという性質をもつために、生成
した芳香族ポリエステルの分離、洗浄が不充分で芳香族
ポリエステル中にこのジカルボン酸のハライドが残存す
ると、得られる芳香族ポリエステルが着色する。従って
、この方法を採用した場合には、透明性の高い芳香族ポ
リエステルを製造することが困難である。
また、芳香族ジカルボン酸と2価のフェノールのカルボ
ン酸エステルとを溶融重合させることにより芳香族ポリ
エステルを得る方法は、重合に長時間を要する場合があ
り、さらに、得られる芳香族ポリエステルの重合度が充
分に高くならないことがある。また、この方法では、カ
ルボン酸が副生し、重合時にこの副生じたカルボン酸を
重合系外に除去する必要がある。ところが、この副生じ
たカルボン酸を分解させずに完全に系外に除去すること
は難かしく、カルボン酸の分解物あるいは残存するカル
ボン酸によって、得られる芳香族ポリエステルが着色す
ることがある。
また、芳香族ジカルボン酸のジアリールエステルと2価
フェノールとを溶融重合することにより芳香族ポリエス
テルを製造する方法においても、重合に長時間を要する
場合があり、また色相が優れた芳香族ポリエステルは得
られ難かった。
すなわち、例えば、特公昭38−15247号公報に開
示された実施例によると、触媒として水素化リチウムを
使用して、テレフタル酸ジフェニルと2.2ビス(4−
ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパンとを溶融重
縮合させた場合には、固有粘度が0.53の芳香族ポリ
エステルを製造するのに6時間15分を要し、しかも得
られた芳香族ポリエステルは褐色に着色していることが
記載されている。また同公報の別の実施例によると、触
媒としてカリウム硼水素化物を使用して、テレフタル酸
ジフェニルおよびイソフタル酸ジフェニルの等量混合物
と、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
(ビスフェノールA)とを溶融重縮合させた場合、固有
粘度が0.65の芳香族ポリエステルを得るのに6時間
20分を要し、しかも得られた芳香族ポリエステルは黄
褐色に着色していることが記載されている。
さらに、芳香族ジカルボン酸、2価フェノールおよびジ
アリールカーボネートを溶融重合することにより芳香族
ポリエステルを製造する下記のような方法においても、
上記の方法と同様に重合に長時間を要し、また色層が優
れた芳香族ポリエステルは得られ難かった。
すなわち、例えば、特公昭38−26299号公報に開
示された実施例によると、イソフタル酸と、2.2ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパンとをジフェニルカ
ーボネートの存在下に重合した場合には相対粘度1.2
5の芳香族ポリエステルを製造するのに4時間30分を
要し、しかも得られた芳香族ポリエステルは淡褐色に着
色していたことが記載されている。また、テレフタル酸
と、2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
とを水酸化カリウムを触媒としてジフェニルカーボネー
トの存在下に重合した場合にも黄色に着色した相対粘度
1.28の芳香族ポリエステルが得られたことが記載さ
れている。
このように芳香族ポリエステルを製造するための従来の
方法を採用して、着色の少ない芳香族ポリエステルを製
造することは非常に困難であり、しかも反応速度が低い
ため、反応に長時間を要し、このような点で改善が望ま
れていた。
発明の目的 本発明は、芳香族ポリエステルを製造する新規な方法を
提供することを目的としている。
さらに詳しくは、本発明は、特定の触媒の存在下に、芳
香族ジカルボン酸、2価フェノールおよびジアリールカ
ーボネートを反応させることにより、色相が優れた高重
合度の芳香族ポリエステルを短時間で製造することがで
きる新規な方法を提供することを目的としている。
発明の概要 本発明に係る芳香族ポリエステルの製造方法は、ボラン
−第3級アミン錯塩化合物および/または第4級アンモ
ニウムボロハイドライド化合物の存在下に、次式[I]
で表わされる少なくとも一種類の芳香族ジカルボン酸; (ここで、Arn1は、炭素原子数が6〜20のアリー
レン基である。)、 次式[II]で表わされる少なくとも一種類の2価フェ
ノール; HO−Arn2−OH−[IT] (ここで、Arn2は、炭素原子数が6〜20のアリー
レン基である。)およびジアリールカーボネートを反応
させることを特徴としている。
本発明の方法によれば、触媒としてボラン−第3級アミ
ン錯塩化合物および/または第4級アンモニウムボロハ
イドライド化合物を用いて、芳香族ジカルボン酸、2価
フェノールおよびジアリールカーボネートの反応、好ま
しくは溶融重縮合反応を行なっているので、反応時間が
短縮され、かっ色相が優れた高重合度の芳香族ポリエス
テルを製造することができる。特に本発明に係る製造方
法は、全芳香族ポリエステルの製造に適している。
発明の詳細な説明 次に本発明に係る芳香族ポリエステルの製造方法につい
て具体的に説明する。
本発明に係る芳香族ポリエステルの製造方法は、特定の
触媒の存在下に、芳香族ジカルボン酸、2価フェノール
およびジアリールカーボネートを反応させることを特徴
としている。
本発明で用いられる芳香族ジカルボン酸は、次式[I]
で表わすことができる。
OO・・・ [I] ただし、上記式[I]において、A +J は炭素原子
数が6〜20のアリーレン基である。
ここで、A tn、で表わされる炭素原子数が6〜20
のアリーレン基の例としては、以下に(1)、(2)お
よび(3)として記載する基を挙げることができる。
(1)次式[m]あるいは[IV]によってそれぞれ表
わされるような置換基を有するパラまたはメタのフェニ
レン基、あるいは置換基を有しないパラ若しくはメタの
フェニレン基。
ただし、上記式[■]および[IV]において、Xlは
FSC/、Brのようなハロゲン原子、炭素原子数が1
〜8のアルキル基および炭素原子数が6〜18のアリー
ル基の中から選択される原子若しくは基であり、nは0
〜4である。また上記式[]TI]および[IV]にお
いて、Xlが複数あるときには、これらのXIは同一で
あっても異なっていてもよい。
(2)次式[■コ、[VI]あるいは[■]によってそ
れぞれ表わされる置換基を有するパラまたは0 メタのビスフェノール残基、あるいは置換基を有しない
パラまたはメタのビスフェノール残基。
ただし、上記式[V]、[VI]および[■]において
、Yは、 のような二価の基(式中、R1およびRはそれぞれ独立
に、水素、炭素原子数1〜8のアルキル基またはハロア
ルキル基のいずれかの基または原子である。)を表わし
、X2はF、Cl5Br等のハロゲン原子、炭素原子数
が1〜8のアルキル基、および炭素原子数が6〜8のア
リール基のうちのいずれかの原子若しくは基であり、m
は0〜4である。また、上記式[V]   [VI]お
よび−1 [■]において、Yを介さずに芳香族環が直接結合して
いてもよい。
なお、上記式[V]、[VI]および[■]において、
X2が複数あるときには、これらのX2は同一であって
も異なっていてもよい。
(3)次式[■]によって表わされる置換基を有するナ
フチレン基、または置換基を有しないナフチレン基。
ただし、上記式[■]において、X3は、F1CA!、
Brのようなハロゲン原子、炭素原子数が1〜8のアル
キル基および炭素原子数が6〜8のアリール基のうちか
ら選択されるいずれかの原子若しくは基であり、またl
及びnは0〜4である。
なお、上記式[■]において、X3が複数ある場合には
、これらのX3は同一であっても異なっていてもよい。
上記式[I]におけるATJは、例えば芳香族2 ジカルボン酸から誘導することができ、このような芳香
族ジカルボン酸の具体的な例としては、テレフタル酸、
イソフタル酸、4.4’−ジカルボキシジフェニル、3
.4’−ジカルボキシジフェニル、ビス(4−カルボキ
シフェニル)エーテル、ビス(4−カルボキシフェニル
)メタン、2,2−ビス(4−カルボキシフェニル)プ
ロパン、ビス(4−カルボキシフェニル)ケトン、ビス
(4−カルボキシフェニル)スルホン、1.4−ナフタ
リンジカルボン酸、115−ナフタリンジカルボン酸、
1.6−ナフタリンジカルボン酸、1.7−ナフタリン
ジカルボン酸、2,6−ナフタリンジカルボン酸、2,
7−ナフタリンジカルボン酸などを挙げることができる
。さらにこれらの芳香族ジカルボン酸を構成する芳香族
環の水素原子は、前述のようにハロゲン原子、アルキル
基、アリール基等で置換されていてもよい。
これらの芳香族ジカルボン酸は単独で使用することもで
きるし、また組み合わせて使用することもできる。
これらの芳香族ジカルボン酸の中では、入手の3 容易性および価格を考慮すると、テレフタル酸およびイ
ソフタル酸が好適に用いられる。そして、テレフタル酸
またはイソフタル酸を単独で使用するよりも、テレフタ
ル酸とイソフタル酸とを混合して用いることが好ましい
このように2種類のジカルボン酸を用いる場合、両者の
混合組成は適宜設定することができるが、生成する芳香
族ポリエステル中におけるテレフタル酸から誘導される
単位とイソフタル酸から誘導される単位がモル比5:9
5〜95:5の範囲内になるようにテレフタル酸単位を
含む原料およびイソフタル酸単位を含む原料を混合して
使用することが好ましい。例えばテレフタル酸とイソフ
タル酸とを混合して用いる場合、両者の合計重量に対し
てテレフタル酸が5〜95モル%の範囲であり、対応し
てイソフタル酸が95〜5モル%の範囲にある混合物を
用いることが好ましい。
本発明において用いられる2価フェノールは次式[11
]で表わされる化合物である。
HO−Arn、、−OH−[IIコ 4 ただし、上記式[11]において、A rn、、は炭素
原子数が6〜20のアリレーン基である。
ここで、Arn2で表わされる炭素原子数が6〜20の
アリレーン基の例としては、上述の芳香族ジカルボン酸
のジアリールエステルにおけるArn+の説明の際に(
1)   (2)および(3)として説明した基を挙げ
ることができる。ただし、本発明においては、Anr 
 &A+n2とは同一であっても異なっていてもよい。
したがって、本発明において用いられる2価フェノール
の具体的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシン、
4.4’−ジヒドロキシジフェニル、34′−ジヒドロ
キシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エー
テル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2.2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)スルホン、22−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)へキサフルオロプロパン、1.4−ナフタリンジ
オール、1.5−ナフタリンジオール、1.6−ナフタ
リンジオール、1.75 ナフタリンジオール、2.6−ナフタリンジオール、2
7−ナフタリンジオール、ビス(3,5−ジメチル−4
ヒドロキシフエニル)メタン、2,2−ビス(3,5ジ
メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンおよびこれ
らの核置換誘導体を挙げることができる。
これらの2価フェノールの中で、入手の容易性を考慮す
ると、本発明において式[II]で表わされる2価フェ
ノールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、4.4
’−ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)エーテル、ビス(4ヒドロキシフエニル)メタ
ン、2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−
ヒドロキシフェニル)スルホン、2.2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)へキサフルオロプロパン、2.6−
ナフタリンジオール、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)メタンおよび22−ビス(3,5−
ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好まし
い。これらの2価フェノールは単独で、あるいは組み合
わせて使用することができる。
6 さらにこれらの中では、2.2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパンは、工業的に製造されており安価に
大量に容易に入手できるので、とくに有用である。
本発明において用いられるジアリールカーボネートは次
式[IX]で表わすことができる。
A+  −〇C0−At      −[IX]1 ただし、上記式[IX]において、A+  は、炭素原
子数が6〜10のアリール基である。このようなアリー
ル基としてはフェニル基、ナフチル基があげられ、これ
らのアリール基は置換基を有していてもよく、置換基を
有していなくともよい。
ジアリールカーボネート[IX]を構成する上記のよう
なアリール基(A++)の具体的な例としでは、フェニ
ル基、m−トリル基、p−トリル基、mエチルフェニル
基、p−エチルフェニル基、m−プロピルフェニル基、
p−プロピルフェニル基、m−イソプロピルフェニル基
、p−イソプロピルフェニル基、m−ブチルフェニル基
、p−ブチルフェニル基、m−イ7 ジメチルフェニル基、p−イソブチルフェニル基、m−
ターシャリブチルフェニル基、p−ターシャリブチルフ
ェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5ジメチ
ルフエニル基、m−メトキシフェニル基、pメトキシフ
ェニル基、m−エトキシフェニル基、pエトキシフェニ
ル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基、
m−ブロモフェニル基、p−ブロモフェニル基などを挙
げることができる。
なお、上記式[IX]で表わされるジアリールカーボネ
ートにおいて、両末端を構成するA「は同一の基であっ
ても異なる基であってもよい。
これらのジアリールカーボネート[IX]を構成するア
リール基は、重縮合の際に、相当する1価フェノールに
なる。そしてこの1価フェノールは、通常、反応系から
除去する必要がある。このためにアリール基としては、
低沸点の↓価フェノールを構成し得る基であることが好
ましい。したがって、好ましいアリール基としては、フ
ェノールを構成するフェニル基、m−あるいはp−クレ
ゾールをそれぞれ構成するm−トリル基、p−トリル基
を挙げ8 ることかでき、さらにこれらの中ではフェノールを構成
するフェニル基がもっとも好ましい。
したがって、以上のことから本発明で用いられるジアリ
ールカーボネート[IX]の具体的な例としては、ジフ
ェニルカーボネート、ジアリールカーボネート、ビス(
4−メトキシフェニル)カーボネート、ビス(4−クロ
ルフェニル)カーボネートなどをあげることができる。
さらに、これらのうちではとくにジフェニルカーボネー
トが好ましい。
本発明の芳香族ポリエステルの製造方法では、上記のよ
うな芳香族ジカルボン酸、2価フェノールおよびジアリ
ールカーボネートを反応させるに際し触媒が用いられる
が、この触媒は以下に記載するようなボラン−第3級ア
ミン錯塩化合物および/または第4級アンモニウムボロ
ハイドライド化合物からなっている。
本発明において触媒として使用されるボラン第3級アミ
ン錯塩化合物は次式[X]で表わすことができる。
9 1    2    3 ここで、R、R、Rは、それぞれ独立に、炭素原子数が
1〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基
を表わし、さらにR1とR2とが共同して環を形成して
いてもよく、またこの環中には二重結合が形成されてい
てもよい。すなわちR1とR2とが連結してアルキレン
基を形成していてもよく、さらにR1とR2とが連結し
てアルキリデン基を形成していてもよい。
したがって、これらのボラン−第3級アミン錯塩化合物
の具体的な例としては、ボラン−トリメチルアミン錯体
、ボラン−トリエチルアミン錯体、ボラン−トリn−プ
ロピルアミン錯体、ボラン−トリイソプロピルアミン錯
体、ボラン−ト’J n−ブチルアミン錯体、ボラン−
トリイソブチルアミン錯体、ボラン−トリn−ペンチル
アミン錯体、ボラントリn−ヘキシルアミン錯体等のボ
ラン−トリアルキルアミン錯体; 0 ボラン−シクロへキシルジメチルアミン錯体等のシクロ
アルキル基を有するアミンのボラン錯体。
ボラン−トリベンジルアミン錯体、ボラン−N、Nジメ
チルアニリン錯体等のアリール基を有するアミンのボラ
ン錯体; ボラン−4−ジメチルアミノピリジン錯体、ボラン−4
メチルモルホリン錯体、ボラン−4−エチルモルホリン
錯体、ボラン−4−フェニルモルホリン錯体、ボラン−
ピリジン錯体等のへテロ環を有するアミンのボラン錯体
を挙げることができる。
本発明においては、上記のボラン−第3級アミン錯塩化
合物の中でも、特にボラン−トリアルキルアミン錯塩を
使用することが好ましく、さらにボラン−トリメチルア
ミン錯体、ボラン−トリエチルアミン錯体、ボラン−ピ
リジン錯体、ボラン−4−メチルモルホリン錯体、ボラ
ン−4−エチルモルホリン錯体が特に好ましく使用され
る。
これらのボラン−第3級アミン錯塩化合物は、単独で使
用することもできるし、また組み合わせて使用すること
もできる。
1 また、本発明で使用される第4級アンモニウムボロハイ
ドライド化合物は次式[XI]で表わすことができる。
4 ここでR4R5R6R7は、それぞれ独立に、炭素原子
数がt〜10のアルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基を表わす。さらに、RとR、あるいはR6とR7と
が共同して環5 を構成していてもよく、またこの環中には二重結合が形
成されていてもよい。すなわち、R4とR5、またはR
6とR7とが連結してアル千しン5 基を形成していてもよく、さらにRとR1またはR6と
R7とが連結してアルキリデン基を5 形成していてもよい。なお、RとR1またはR6とR7
とが共同して環を形成している場合、式[XI]におい
て環の数は1つである必要はな2 く、2個の環が形成されていてもよい。
したがって、本発明において使用することができる第4
級アンモニウムボロハイドライド化合物[X11の具体
的な例としては、テトラメチルアンモニウムボロハイド
ライド、テトラエチルアンモニウムボロハイドライド、
テトラn−プロピルアンモニウムボロハイドライド、テ
トラn−ブチルアンモニウムボロハイドライド、テトラ
n−ペンチルアンモニウムボロハイドライド、テトラn
−ヘキシルアンモニウムボロハイドライドのようなアル
キルボロハイドライド: トリメチルシクロヘキシルメチルアンモニウムボロハイ
ドライドのようなシクロアルキルアンモニウムボロハイ
ドライド; トリメチルベンジルアンモニウムボロハイドライドのよ
うなアリールアンモニウムボロハイドライド; 4−トリメチルアミノピリジンボロハイドライドなどを
挙げることができる。
これらの第4級アンモニウムボロハイドライド3 化合物の中では、テトラメチルアンモニウムボロハイド
ライドが容易に入手できるので好ましい。
本発明において、触媒としては、上述したようなボラン
−第3級アミン錯塩化合物および第4級アンモニウムボ
ロハイドライドの両者、もしくはボラン−第3級アミン
錯塩化合物および第4級アンモニウムボロハイドライド
のうちのいずれか一方を使用する。
本発明の製造方法において、芳香族ジカルボン酸[I]
 と2価フェノール[Irlとは、化学量論的に両者の
使用割合が、等モル上5モル%の範囲内になるような量
で使用することができ、等モル上3モル%の範囲内の量
で使用することが好ましく、さらに等モル上1モル%以
内の範囲内の量で使用することが特に好ましい。すなわ
ち芳香族ジカルボン酸を基準にすれば、芳香族ジカルボ
ン酸1モルに対して、2価フェノールは通常0.95〜
1.05モル、好ましくは0,97〜1.03モル、さ
らに好ましくは0.99〜1.01モルの範囲内の量で
使用される。
4 本発明において、芳香族ジカルボン酸[1]と2価フェ
ノール[Irlとの使用割合が上記範囲を逸脱すると、
還元比粘度[η  ]が0.6以上Sp/c の芳香族ポリエステルを製造しにくくなる。このような
還元比粘度[η  ]が0.6より大きいSp/c 芳香族ポリエステルは、分子量が高いので、機械強度な
どの物性に優れている。
本発明の製造方法において、ジアリールカーボネート[
IX]は、芳香族ジカルボン酸[I]および2価フェノ
ール[lI]の総和に対して2〜4倍モル、とくに2〜
3倍モルさらに好ましくは2〜2.5倍モルの範囲の量
で使用される。これらのジアリールカーボネートは芳香
族ジカルボン酸と2価フェノールとの総和と化学量論的
に等モルの量が芳香族ポリエステルの製造反応に関与す
る。
したがって、ジアリールカーボネートは、理論的には化
学量論量で用いることが望ましいことになるが、化学量
論量よりも過剰に用いた場合にはその過剰量分は溶媒と
して系の均質化に有効に作用するので、化学量論量より
も若干の過剰量で用い5 ることか好ましい。また、芳香族ジカルボン酸[I] 
と2価フェノール[Irl との総和に対してジアリー
ルカーボネート[IX]を2.05〜2.3倍モルの量
で用いると、最も高分子量の芳香族ポリエステルが急速
に得られる傾向がある。
これらの化学量論量よりも過剰に用いたジアリールカー
ボネートは、重合反応の後期の高温高真空下の反応条件
のもとにあるいは抽出などの後処理によって系外に分離
・除去される。
また、上記重合反応において触媒として、上記のボラン
−第3級アミン錯塩化合物および/または第4級アンモ
ニウムボロハイドライド化合物は、芳香族ジカルボン酸
[I]に対して、通常は、0.0001〜10モル%、
好ましくは0.0005〜5モル%、とくに好ましくは
o、ooi〜1モル%の範囲内の量で使用される。
また、本発明においては、触媒としてボラン−第3級ア
ミン錯塩化合物および第4級アンモニウムボロハイドラ
イド化合物のいずれか一方を使用することができるから
、両者を併用する場合に、6 両者の配合割合に特に制限はないが、ボラン−第3級ア
ミン錯塩化合物と第4級アンモニウムボロハイドライド
化合物とを、モル比で、100・1〜i : 1. O
Oの範囲内にすることが好ましい。
触媒の使用量を上記範囲内にすることにより、反応が円
滑に進行すると共に、触媒を使用したことに伴う芳香族
ポリエステル樹脂の色相(後述するようにL値とb値と
から定まるもの)の低下もみられない。
上記重合反応の際には、安定剤を用いることもできる。
このような安定剤としては、ポリエステル例えばポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートな
どの製造の際に熱分解による着色を防止するために通常
使用されている安定剤を用いることができる。このよう
な安定剤の例としては、リン酸、亜リン酸、リン酸エス
テル、亜リン酸エステル(例えばトリフェニルホスフェ
ート)などのリン化合物を挙げることができる。
上記重合反応は、通常は、溶媒を用いずに、芳7 香族エステルが溶融状態になるように加熱して行われる
。ただし、反応系における原料混合物あるいは生成する
芳香族ポリエステルの粘度を調整し反応を円滑に進行さ
せるため等の目的で、反応溶媒を用いることもできる。
本発明の製造方法において、反応溶媒を使用する場合に
は、上記のような反応に対する反応性を有しておらず、
しかも比較的高い沸点(例えば180℃以上、好ましく
は200℃以上)を有する溶媒が好ましく使用される。
このような反応溶媒の具体的な例としては、ジクロルベ
ンゼン、ジクロルエチルベンゼン、ベンゾフェノン、ジ
フェニルエーテル、ジフェニルスルホン、トリフェニル
エーテル、テトラフェニルエーテル、ターフェニル、メ
タターフェニル、塩素化ビフェニル、臭素化ビフェニル
、塩素化ナフタレン、臭素化ナフタレンなどを挙げるこ
とができる。これらの反応溶媒は、単独で使用すること
もできるし、組み合わせて使用することもできる。この
ような反応溶媒は、生成する芳香族ポリエステル1重量
部に対8 して、通常は3重量部以下、好ましくは2重量部以下、
さらに好ましくは1重量部以下の量で用いられる。
用いられた反応溶媒は、所望の段階で除去することがで
き、例えば、重合の終期の段階で系外に留去することが
できる。あるいは重合終了後に抽出などの方法によって
、生成した芳香族ポリエステル中から分離することもで
きる。
また、本発明の製造方法における反応温度、反応時間、
反応圧力などの製造条件は、得ようとする芳香族ポリエ
ステルの重合度等を考慮して適宜設定することができる
特に本発明の芳香族ポリエステルの製造方法は、還元比
粘度[η  ]が0.6以上の芳香族ポリSp/c エステルの製造方法として特に適している。このような
芳香族ポリエステルを製造する際には、初期の反応温度
を通常は180℃〜320℃、好ましくは200°C〜
300℃の範囲内にし、初期の反応圧力を常圧あるいは
わずかに減圧に設定することが望ましい。このような温
度および圧力条件9 で重合反応を行なうことにより、反応の際に副生ずるフ
ェノールのような1価アルコールを反応系外に除去しな
がら初期反応を円滑に行なうことができる。しかしなが
ら、このようにして初期反応を行なった場合には、反応
の進行とともに生成するポリエステルの重合度が向上し
、反応速度が遅くなる。そこで、次第に反応温度を上昇
させると共に、真空度を上げ、撹拌下に反応を進行させ
ることが望ましい。この場合、反応圧力を、例えば1、
 mm Hg以下になるように高真空条件にし、反応温
度を、通常270℃〜390℃、好ましくは280°C
〜380℃、さらに好ましくは300°C〜360℃の
範囲内に設定することが望ましい。
上記のような温度範囲に反応温度を設定して重合反応を
行なうことにより、原料あるいは生成する芳香族ポリエ
ステルの熱分解反応を伴なわずに重合反応を進行させる
ことができ、さらに、反応速度も充分に高く保持しつつ
、還元比粘度[η  ]が0.6以上の芳香族ポリエス
テルをsp/c 製造し易くなる。なお本発明において、還元比粘0 度[η  ]は、溶媒として0−クロルフェノールsp
/c を用いて1%の溶液を調製し、25℃で測定した値であ
る。
上記のような条件で反応を行なった場合には反応時間は
、通常1〜6時間、好ましくは1.5〜5.5時間、さ
らに好ましくは2〜5時間の範囲である。
上記のようにして生成した芳香族ポリエステルは、常法
によって反応系から取り出される。反応の際に溶媒を使
用した場合には、必要により生成物からそれを除去した
のち、チップ化などの通常の後処理が施される。
さらに上記のように溶融または溶液重合反応によって得
られた芳香族ポリエステルは、場合によっては、粉末状
、チップ状あるいは糸状にして用いることもできる。
なお、上記のような芳香族ポリエステルを得るには、反
応系を150℃以上の温度で、しかも芳香族ポリエステ
ルが固体状態を保持する温度に加熱して、窒素などの不
活性ガス気流中あるいは減3」 圧下に固相重合することも有効である。
また、本発明の製造方法は、多量の溶媒を使用して溶液
中で行なうこともできる。
上記のようにして得られた芳香族ポリエステルは、還元
比粘度[η  ]が0.6以上であり、sp/c 重合度が高い。さらにこの芳香族ポリエステルを用いて
製造された厚さ2 mmのシートのL値(明度)は、通
常85以上、多くの場合88以上であり、またb値(黄
着色度)は通常0〜5.0、多くの場合0.5〜4.0
の範囲内にあり、色相に優れている。特に本発明の製造
方法は、上記のような特性を有する全芳香族ポリエステ
ルを製造する方法として特に適している。
発明の効果 本発明の製造方法によれば、重合度の高い芳香族ポリエ
ステルを短時間で製造することができる。
しかもこのようにして得られた芳香族ポリエステルは色
相が優れている。このような芳香族ポリエステルを用い
て、糸、フィルム、その他の形状を有する優れた色相の
成形品を得ることができる。
2 さらにこのようにして製造された芳香族ポリエステルお
よびその成形品は、耐薬品性、耐熱性、電気的性質にも
優れ、さらに吸湿性も低く、産業資材として広範囲の用
途に使用することができる。
実施例 以下実施例によって本発明を具体的に説明する。
ただし、本発明は、これらの実施例によって限定される
ものではない。
〈原料の色相〉 以下の実施例中、原料である芳香族ジカルボン酸のジア
リールエステルおよび2価フェノールの色相はIts 
K 4]01に準じて、内径23mm、全長駒180 
mmの共栓付きガラス管に溶融後の試料の量が50m1
になるように試料を採取し、窒素置換後それぞれの試料
の融点より約20℃高い温度に加熱して試料を溶融し、
そのハーゼン値を求めた。
〈還元比粘度〉 また回収した芳香族ポリエステルの還元比粘度は、芳香
族ポリエステルの0−クロルフェノール1重量/容量%
溶液を調製し、この溶液を用いて3 25℃におけるこの溶液の落下速度を測定し、次の式に
従って求めた。
ただし、上記式における記号の意味は次の通りである。
T・・・ポリマー溶液の落下秒数 TO・・・0−クロロフェノールの落下秒数C・・・濃
度(Ig/100m1) く芳香族ポリエステルの色相〉 また芳香族ポリエステルの色相は、厚さ2 mmのシー
トを作製し、日本重色工業■製、ND−1001DP型
色差計を用いてL値(明度)およびb値(横着色度)を
測定した。
なお、以下に記載する実施例および比較例において、「
部」との表現は、特に限定しないかぎり「重量部」を表
わす。
実施例1 ハーゼン値30の2.2−ビス(4−ヒドロキシフエ4 ニル)プロパン228.3部、テレフタル酸83.1部
、イソフタル酸83.1部、ハーゼン値15のジフェニ
ルカーボネート225.0部、およびテトラメチルアン
モニウムボロハイドライド0.022部を、窒素導入管
、触媒導入管、攪拌機および留出管を装備したガラス製
重合器に装填し、重合器内を充分に窒素ガスで置換した
後反応混合物の温度を約200℃に上げ、攪拌下約10
分間かけて原料を溶融した。
その状態で約30分間保持した。つぎに反応温度を約2
00℃から約290℃まで約3時間かけて昇温し、反応
を進行させた。このような反応の間中、反応系からガス
の発生が認められるとともに、留出管より反応生成物で
あるフェノールが留出した。約290℃に昇温しで間も
なく反応系からのガスの発生の速度が遅くなったので、
約30分間かけて反応系の圧力を常圧から約↓mmHg
まで減圧にし、さらに反応を継続させた。ついで、さら
にそのような反応条件を約30分間保持したところ、反
応系の粘度の上昇が認められた。そこで、5 さらに反応温度を約320℃まで徐々に昇温しで、その
ような状態で約1時間撹拌を続けて重合反応を進行させ
た。このような減圧下の反応においてもフェノールが僅
かずつ留出された。
反応終了後、系内に窒素ガスを導入して系の圧力を常圧
にもどし反応物を反応槽からストランド状に抜き出し、
水中に浸漬して冷却した後裁断してペレット化した。得
られたペレットを約100℃で減圧下に乾燥させた。
このようにして得られたペレットを分析した結果、還元
比粘度[η  ]が0.75であった。
sp/c またこのようにして、得られた芳香族ポリエステルのペ
レットをプレス成形機によって約270℃、100kg
/crlの条件で圧縮成形して厚みが約2 mmのシー
トを作製した。このシートの色相を調べた結果り値(明
度)は91であり、またb値(黄着色度)は1.4であ
った。
実施例2〜6 実施例1においてテレフタル酸およびイソフタル酸のか
わりに表1に記載した芳香族ジカルボン6 酸を表1に記載の量で用いた以外は実施例1と同様にし
て、2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
と表1記載の芳香族ジカルボン酸との芳香族ポリエステ
ルのペレットを製造した。
得られた芳香族ポリエステルのペレットを実施例1と同
様に乾燥して、そのペレットの分析を行なった結果、芳
香族ポリエステルの還元比粘度[η  ]はそれぞれ表
1記載の通りであった。
Hp/c また、このようにして得られた芳香族ポリエステルのペ
レットをプレス成形機によって約280℃、iookg
/a(の条件で圧縮成形して厚みが約2 mmのプレス
シートを作製した。このプレスシートの色相を測定した
結果、L値(明度)およびb値(黄着色度)はそれぞれ
表1記載の通りであった。
7 2 比較例1゜ 実施例」における芳香族ポリエステルの製造において、
テトラメチルアンモニウムボロハイドライドを用いずに
反応を行なった以外は同様にして芳香族ポリエステルの
ペレットを製造した。
このようにして得られたペレットを実施例1と同様にし
て乾燥した。そのペレットを分析した結果、芳香族ポリ
エステルの還元比粘度[η  ]Sp/c は0.46であった。
また、そのペレットを実施例2と同様にプレス成形して
作製した厚みが約2 mmのプレスシートの色相を測定
した結果り値(明度)は84であり、またb値(黄着色
度)は9であった。
比較例2 実施例1における芳香族ポリエステルの製造において、
テトラメチルアンモニウムボロバイトライドのかわりに
水酸化カリウムの10%水溶液0.08部を用いる以外
は同様にして芳香族ポリエステルのペレットを製造した
このようにして得られた芳香族ポリエステルの9 ペレットを分析した結果、芳香族ポリエステルの還元比
粘度[η  ]は0.72であった。また、!p/c その芳香族ポリエステルを実施例1と同様にプレス成形
して作製した厚みが約2 mmのプレスシートの色相を
測定した結果、L値(明度)は85であり、またb値(
黄着色度)は12であった。
実施例7 実施例1における芳香族ポリエステルの製造において、
2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのか
わりにハーゼン値30の2.2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン182.6部とハーゼン値20の4
.4′−ジヒドロキシジフェニル37.2部との混合物
を用いた以外は同様にして反応を行ない、芳香族ポリエ
ステルのペレットを製造した。
得られたペレットを実施例1と同様に乾燥して分析を行
なった結果、還元比粘度[η  ]はsp/c 0.78であった。
また、その芳香族ポリエステルを実施例2と同様にプレ
ス成形して作製した厚みが約2 mmのブレ0 スシートの色相を調べた結果、L値(明度)は92であ
り、またb値(黄着色度)は2.0であった。
実施例8 実施例1における芳香族ポリエステルの製造において、
2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのか
わりに、ハーゼン値30の2.2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパン114.2部とハーゼン値15の
ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メ
タン128.2部とを用いた以外は同様にしてテレフタ
ル酸、イソフタル酸、2.2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパンおよびビス(3,5−ジメチル−4−
ヒドロキシフェニル)メタンから誘導される成分単位を
有する芳香族ポリエステルのペレットを製造した。
得られたペレットの分析を行なった結果、還元比粘度[
η  ]は0.77であった。
!9/c また、その芳香族ポリエステルを実施例2と同様にプレ
ス成形して作製した厚みが約2 mmのプレスシートの
色相はL値(明度)が9(であり、ま4ま たb値(黄着色度)が1.5であった。
実施例9 実施例1の芳香族ポリエステルの製造において、安定剤
としてトリフェニルホスフェ−10,1,4部を用い、
原料である2、2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、イソフタル酸およびテレフタル酸と上記の安定
剤とを同時に反応器に装填した以外は同様にして反応を
行ない、芳香族ポリエステルのペレットを製造した。
そのペレットを実施例1と同様にして乾燥した。
得られたペレットを分析した結果、芳香族ポリエステル
の還元比粘度[η  ]は0.76で8p/c あった。
また、そのペレットを実施例1と同様にプレス成形して
作製した厚みが約2 mmのプレスシートの色相を測定
した結果、L値(明度)は90であり、またb値(黄着
色度)は1.0であった。
実施例10 実施例1の芳香族ポリエステルの製造において、テトラ
メチルアンモニウムボロハイドライドのか2 わりに、テトラn−ブチルアンモニウムボロバイトライ
ド0.064部を用いた以外は同様にして芳香族ポリエ
ステルのペレットを製造した。そのペレットを実施例1
と同様に乾燥した。
得られたペレットを分析した結果、芳香族ポリエステル
の還元比粘度[η  ]は0.75でsp/c あった。
また、その芳香族ポリエステルのペレットを実施例2と
同様にプレス成形して作製した厚みが約2胚のプレスシ
ートの色相を測定した結果、L値は90であり、またb
値は1.4であった。
実施例11〜12 実施例1において、テトラメチルアンモニウムボロハイ
ドライドのかわりに表2に記載したボラン−第3級アミ
ン錯塩化合物を表2に記載の量で用いた以外は実施例1
と同様にして芳香族ポリエステルのペレットをそれぞれ
製造した。
得られた芳香族ポリエステルのペレットを実施例1と同
様に乾燥してそのペレットの分析を行なった結果、芳香
族ポリエステルの還元比粘度3 [η5./。]はそれぞれ表2に記載の通りであった。
また、このようにして得られた芳香族ポリエステルを実
施例1と同様にプレス成形して作製した厚みが約2 m
のプレスシートの色相を測定した結果、L値(明度)お
よびb値(黄着色度)はそれぞれ族2記載の通りであっ
た。
4、γ 比較例3 ハーゼン値35の2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンジアセテート312部とハーゼン値20の
イソフタル酸83.0部とハーゼン値20のテレフタル
酸83.0部、およびチタニウムテトラブトキシド0.
8部を実施例1における芳香族ポリエステルを製造した
ときに用いたと同じ装置に装填し、重合器内を充分に窒
素ガスで置換した後、反応混合物の温度を約200℃に
上げ攪拌下、約10分間かけて溶融した。その状態で約
10分間保持させた。
次に反応温度を約290℃まで昇温し、かつ反応系を約
10分間かけて約15mmHgまで減圧した。この状態
で約10分間保持した。さらに10分間かけて反応温度
を約320℃まで昇温し、減圧度を約0.5mmHgま
で高めた。この状態で約4時間攪拌を続けた。これらの
反応中、装置に装備した留出管より反応生成物である酢
酸が留去された。
反応終了後、系内に窒素ガスを導入して系の圧6 力を常圧にもどし、反応物を反応槽からストランド状に
抜き出し、水中に浸漬して冷却した後裁断してペレット
化した。得られたペレットを実施例1と同様にして乾燥
した。このようにして得られた芳香族ポリエステルのペ
レットを分析した結果、芳香族ポリエステルの還元比粘
度[η  ]はip/c 0.76であった。また、その芳香族ポリエステルを実
施例2と同様にプレス成形して作製した厚みが約2 m
mのプレスシートの色相を測定した結果、L値(明度)
は86であり、またb値(黄着色度)は12であった。
比較例4 攪拌機を装備した30フラスコにメチレンクロライド3
50部、テレフタロイルジクロライド10.2部および
イソフタロイルジクロライド10.2部の混合物を装填
した。水450部中に2.2−ヒス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン22.8部とトリメチルベンジルクロ
ライド1部および水酸化ナトリウム8,5部を含む溶液
を激しく攪拌しながら10分間にわたって添加した。
7 反応温度を約20℃に保ちつつ約90分間攪拌を続ける
。反応後、塩化メチレン相と水槽を分離して、水槽を除
去した後、ポリマー層に水2500部、濃塩酸2部を加
え、攪拌し、ポリマー槽を洗浄する。再び水槽を除去し
洗液が中性になるまで数回ポリマー槽を水洗した。その
後ポリマー槽にアセトンを加え、芳香族ポリエステルを
析出させた。得られた芳香族ポリエステルを約1−00
℃で減圧下に乾燥させた。
このようにして得られる芳香族ポリエステルの還元比粘
度[η  ]は0.88であった。また、sp/c この芳香族ポリエステルを実施例2と同様にプレス成形
して作製した厚みが約2 mmのプレスシートのL値(
明度)は91であり、またb値(黄着色度)は6であっ
た。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ボラン−第3級アミン錯塩化合物および/または
    第4級アンモニウムボロハイドライド化合物の存在下に
    、次式[ I ]で表わされる少なくとも一種類の芳香族
    ジカルボン酸; ▲数式、化学式、表等があります▼・・・[ I ] (ここで、Arn_1は、炭素原子数が6〜20のアリ
    ーレン基である。)、 次式[II]で表わされる少なくとも一種類の2価フェノ
    ール; HO−Arn_2−OH・・・[II] (ここで、Arn_2は、炭素原子数が6〜20のアリ
    ーレン基である。)およびジアリールカーボネートを反
    応させることを特徴とする芳香族ポリエステルの製造方
    法。
  2. (2)ボラン−第3級アミン錯塩化合物が、ボラン−ト
    リアルキルアミン錯塩であることを特徴とする請求項第
    1項記載の芳香族ポリエステルの製造方法。
  3. (3)第4級アンモニウムボロハイドライド化合物が、
    テトラアルキルアンモニウムボロハイドライドであるこ
    とを特徴とする請求項第1項記載の芳香族ポリエステル
    の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103407280A (zh) * 2013-09-10 2013-11-27 佛山市高明新明和机械技术研究开发有限公司 一种壁布或墙布的生产系统

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