JPH0374427A - 環状ポリアリーレートオリゴマーの製造法 - Google Patents

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】

本発明は環状ポリアリ−レートオリゴマーの製造に関し
、更に詳しくは前記オリゴマーを比較的高収率で製造す
る改良された方法に関する。 特にポリアリ−レートに関する環状ポリエステルオリゴ
マーの製造法が、米国特許第４．７５７゜１３２号明細
書に開示されている。要約すると、それらの製造法には
、相間移動触媒としての第三級アミン又は第四級アンモ
ニウム塩の存在下で、実質的に非極性の有機液体中にお
ける低！ｌｒ！を条件下でのビスフェノールのニアルカ
リ金属塩とジカルボン酸クロリドとの反応が含まれる。 生成物は、典型的には２乃至約７の重合度を有する環状
ポリアリ−レートの混合物である。そのほかに、様々な
割合の線状ポリアリ−レートも存在する。 前記特許明細書による環状ポリアリ−レートの製造は簡
単であり、そして比較的簡便であるが、しばしば収率が
極めて低い。例えば、環状ビスフェノールＡイソフタレ
ートは１５乃至５０％の収率で得られる。明らかに、こ
れらの物質の高収率での製造法が可成り重要である。こ
の種の製造法が本発明により提供される。 従って、本発明は、実質的に水不混和性の有機液体中に （Ｃ）約８乃至２０個の炭素原子を含む単一のアルキル
基を有し他の炭素原子を５個まで含む第四級アンモニウ
ム塩少なくともＩＰｌを触！ｆｆｉ溶解した溶液中に、 実質的に水不混和性の有機液体中に （Ａ）カルボキシ基が隣接炭素原子に結合していない芳
香族ジカルボン酸のハロゲン化物少なくとも１種溶解し
た調製したての溶液及び（Ｂ）ジヒドロキシ芳香族化合
物の水溶性塩少なくεも１種の調製したての水溶液 を同時に導入するここからなり、試薬Ｂの量が化学量論
量より少なくとも約３％過剰である環状ポリアリ−レー
トオリゴマー組成物の製造法である。 本発明の製造法における試薬Ａは、カルボキシ基が隣接
炭素原子に結合していないことを特徴とする、少なくと
も１種の芳香族ジカルボン酸ハライド（好ましくはクロ
リド）である。この類型の化合物の例は、塩化テレフタ
ロイル、塩化インフタロイル、ナフタレン−１，３−ジ
カルボン酸クロリド及びナフタレン−１，８−ジカルボ
ン酸クロリドである。塩化イソフタロイル及び塩化テレ
フタロイルが好適である。 試薬Ｂは、少なくとも１ｆｉｌのジヒドロキシ芳香族化
合物の水溶性塩である。これは、好ましくはアルカリ金
属塩であり、最も頻繁にはナトリウム又はカリウム塩で
あり、とりわけナトリウム塩である。適切なジヒドロキ
シ芳香族化合物には、レゾルシノール、ハイドロキノン
及び式（１）二ＨＯ−ＡＩ　−Ｙ−Ａ２−０Ｒ Ｅ式中ＡＩとＡ２は夫々単環の２価の芳香族基であり、
そしてＹは単結合又は２価の橘かけ基である］ で表わされる様々むビスフェノールが包含される。 多くの適切なビスフェノールが、前出の米国特許第４．
７５７，１３２号明細書に記載されており、そしてこれ
らの全てが使用に適しているが、しかし入手が容易で、
比較的安価なため、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】が−数的に好まし
い。 試薬Ｃは、約８乃至２０個、好ましくは約１２乃至２０
個の炭素原子を含む単一のアルキル基を有し、そして他
の炭素原子を５個まで含む少なくとも１種の第四級アン
モニウム塩である。これを、本発明に係わる相間移動触
媒として使用する。適切な相関移動触媒には、ヘキサデ
シルピリジニウムプロミド、ヘキサデシルピリジニウム
クロリド、オクチルピリジニウムプロミド及びヘキサデ
シルトリメチルアンモニウムプロミドで例示される、高
級アルキルピリジニウム及びトリメチルアンモニウムハ
ライド、とりわけクロリド及びプロミドが包含される。 試薬Ａを、実質的に水不混和性の有機液体中の溶液の形
態で使用する。液体の例は、トルエン及びキシレン等の
芳香族炭化水素；クロロベンゼン、０−ジクロロベンゼ
ン及びニトロベンゼン等の置換された芳香族炭化水素：
及びクロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエタン及
びテトラクロロエタン等の塩素化脂肪族炭化水素である
。塩素化脂肪族炭化水素、とりわけ塩化メチレンが通常
好適である。試薬Ｂは、水溶液の形態で使用する。 試薬Ａ及びＢの溶液を貯蔵しておくと環状ポリアリ−レ
ートが低収率となるため、本発明のためにはこれらの溶
液が調製したてであることが必要である。本発明におい
て「調製したて」とは、調製後約２日を超えて貯蔵され
ていない溶液を意味する。使用前約２時間以内の調製が
、しばしば好適である。 本発明においては、試薬Ａ及びＢの溶液を有機液体中の
触媒溶液に同時に導入する。触媒の使用量は、試薬Ａを
基準として通常約１乃至５％であり、そしてその溶液は
通常有機液体１リットルあたり約１乃至５グラムの触媒
を含む。試薬Ａの有機液体総量に対する割合については
、約０．４モル／１まで、特に約０．　１乃至０．３モ
ル／１を使用するのが通常好ましい。 試薬Ｂを溶解するために使用する水の量が少ない場合に
環状ポリアリ−レートの収率が最大となることが、最も
頻繁に見受けられる。従って、飽和溶液を与える量の少
なくとも約９０％を含む溶液が好ましく、飽和溶液が最
も好ましい。ビスフェノールＡニナトリウム塩の場合、
飽和溶液は約０．７８Ｍである。 反応混合物１；おいて試薬Ａ及びＢを低濃度に保ち、こ
れにより分子間反応よりも分子内反応を促進することに
よっても、収率を最大にすることができる。従って、比
較的多量の有機液体を入れた容器内に、試薬Ｂの水溶液
と共に比較的濃縮された試ｍＡの溶液を導入することが
通常好ましい。 試薬Ａの調製したでの溶液は、好ましくは少なくとも約
１゜２５Ｍの濃度を有する。 試薬Ｂの使用割合は、化学量論量より少なくεも約３％
過剰である、即ち試薬Ａに対する等モル量よりも少なく
とも約３％多い。この様な過剰量の存在により、環状ポ
リアリ−レートの収率が改良されることが分った。通常
は、約５％過剰量を超えて使用する必要はない。 反応温度は臨界条件ではないが、通常は０乃至１００℃
の範囲であり、最も頻繁には約２５乃至１００℃である
。本発明の重要な特徴は、所望の環状ポリアリ−レート
を高収率で得るために温度を高める明白な必要性がない
ことであり、従って塩化メチレンを沸点（約４０℃〉以
下の温度で有機液体として使用することができ、そして
環状生成物がそれにも拘わらず比較的高収率で得られる
ことである。 本発明の製造法による環状ポリアリ−レートの製造の後
、環状ポリアリ−レートを従来の方法により単離するこ
とができる。環状ポリアリ−レートを副生物である線状
ポリアリ−レートから分離することが望まれる場合、こ
の分離をテトラヒドロフラン等の非溶媒を用いて有機液
体から沈殿させることにより達成することができる。し
かし、ビスフェノールＡポリアリ−レート、特にインフ
タレートの場合は、結晶性環状二量体及び約９を超える
重合度を有する環状物も沈殿して失なわれ、有機溶媒中
の溶液には３乃至約９の重合度の環状物のみが残存する
。このため、単離後の収率がゲル透過クロマトグラフィ
ーにより示される収率よりもしばしば可成り低くなる。 しかし、線状ポリアリ−レートからの分離はしばしば不
要であり、その場合は、こうした環状二量体及び高級環
状物も混合物中に残存する。 本発明の製造法を、以下の実施例により例証する。 実施例１ 塩化メチレン中での塩化インフタロイルの１゜５Ｍ溶液
及び水中でのビスフェノールＡニナトリウム塩の０．７
８Ｍ（飽和）溶液の２つの溶液を新たに調製した。後者
の溶液は、十分に脱気した１、５６Ｍ水酸化ナトリウム
水溶液中にビスフェノールＡを溶解することにより調製
した。 これらの溶液を、オクタデシルトリメチルアンモニウム
クロリド２グラムを塩化メチレン１．　０５リットルに
溶かした溶液中に同時に導入した。 ビスフェノールＡ塩溶液の添加速度は１０ｍ１／分であ
り、塩化イソフタロイル溶液の添加速度は５ｍｌ／分で
あった。塩化イソフタロイルの割合は、塩化メチレン総
量１リットルあたり０．３モルであった。 添加完了後、混合物を１分間かくはんし、有機相を取り
出し、そして塩酸水溶液で３度、水で１度洗浄した。こ
の一部をゲル透過クロマトグラフィー分析に懸け、そし
て残部を相分離紙を通して過剰のテトラヒドロフラン中
に濾過し、これによりポリマー及び前述した様なある種
の環状物を沈殿させ、そして濾過により取り除いた。炉
液をストリッピングして、所望の環状ポリアリ−レート
オリゴマー混合物を６０％の収率で得た。ゲル透過クロ
マトグラフィー分析では７８％の収率が示された。 比較のため、ビスフェノールＡニナトリウム塩の割合を
化学量論量より２％過剰から化学量論量より２％不足ま
で変動させて、同様の実験を行なった。結果を表１に示
した。 表１ ビスフェノール塩の割合　　収率、％（単離後）３％過
剰　　　　　　　　　５８ ２％過剰　　　　　　　　　４９ １％過剰　　　　　　　　　４２ １％不足　　　　　　　　　２６ ２％不足　　　　　　　　　２２ 実施例２ 二ナトリウム塩の代りにビスフェノールＡニカリウム塩
を用いて、実施例１の方法を繰り返した。 同様の収率が得られた。 実施例３ ビスフェノールＡニナトリウム塩の０．７５Ｍ水溶液を
使用し、従って化学量論量のビスフェノールＡ塩が存在
した点で、この方法は実施例１の方法と異なった。従っ
て、本発明方法を用いなかった。様々な相間移動触媒と
塩化メチレン総量に対する塩化イソフタロイルの様々な
割合を比較したところ、以下の結果により、これらのパ
ラメーターの生成物収率への影響が示され、本発明によ
り同様の傾向が期待される結果となった。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ｃ）約８乃至２０個の炭素原子を含む単一のア
   ルキル基を有し他の炭素原子を５個まで含む触媒量の少
   なくとも１種の第四級アンモニウム塩の実質的に水不混
   和性の有機液体中の溶液中に、 （Ａ）カルボキシ基が隣接炭素原子に結合していない芳
   香族ジカルボン酸のハロゲン化物少なくとも１種の実質
   的に水不混和性の有機液体中の調製したての溶液及び （Ｂ）ジヒドロキシ芳香族化合物の水溶性塩少なくとも
   １種の調製したての水溶液を同時に導入することからな
   り、試薬Ｂの量が化学量論量より少なくとも約３％過剰
   である環状ポリアリーレートオリゴマー組成物の製造法
   。
2. （２）試薬Ｂが式（ I ）： ＨＯ−Ａ＾１−Ｙ−Ａ＾２−ＯＨ 【式中Ａ＾１とＡ＾２は夫々単環の２価の芳香族基であ
   り、そしてＹは単結合又は２価の橋かけ基である】 を有する化合物の塩である請求項１記載の製造法。
3. （３）有機液体が塩化メチレンである請求項２記載の製
   造法。
4. （４）試薬Ａが塩化イソフタロイル又は塩化テレフタロ
   イルである請求項３記載の製造法。
5. （５）第四級アンモニウム塩溶液が有機液体１リットル
   あたり約１乃至５グラムの塩を含む請求項４記載の製造
   法。
6. （６）試薬Ｂの量が化学量論量より約３乃至５％過剰で
   ある請求項５記載の製造法。
7. （７）試薬Ｂがナトリウム塩である請求項６記載の製造
   法。
8. （８）試薬ＢがビスフェノールＡの塩である請求項７記
   載の製造法。
9. （９）有機液体総量１リットルあたり約０．４モルまで
   の試薬Ａを使用する請求項８記載の製造法。
10. （１０）試薬Ａの溶液が少なくとも約１．２５Ｍの濃度
    を有する請求項９記載の製造法。（１１）反応温度が約
    ０℃から塩化メチレンの沸点までの範囲にある請求項１
    ０記載の製造法。