JPH06122756A - 芳香族ポリエステルとその製法 - Google Patents

芳香族ポリエステルとその製法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性であり、ガラス転移点が高いが、熱分
解温度と融点との間の格差が大きいため、溶融成形が容
易な新規芳香族ポリエステルとその製法の提供。 【構成】 式 【化1】で示される繰り返し単位を有する芳香族ポリエ
ステル及び該芳香族ポリエステル

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、新規な芳香族ポリエステルとそ
の製法に関する。
【0002】
【従来技術】従来からジオール成分もジカルボン酸成分
も芳香族系のものを用いたポリエステルは多数知られて
おり、ヒドロキノンとイソフタル酸とのポリエステルや
ヒドロキノンとテレフタル酸とのポリエステル、p−ヒ
ドロキシ安息香酸のポリエステルが提案されているが、
軟化点または融点が高すぎ、かつ分解温度に近すぎるた
め、成形性の点で難題をかかえている。
【0003】
【目的】本発明は、耐熱性であり、ガラス転移点が高い
が、熱分解温度と融点との間の格差が大きいため、溶融
成形が容易な新規芳香族ポリエステルとその製法を提供
する点にある。
【0004】
【構成】本発明の第1は、式
【化2】 で示される繰り返し単位を有する芳香族ポリエステルに
関する。本発明の第2は、レゾルシノールを含む水性媒
体(水性相)と、2,7−ナフタレンジカルボン酸ハラ
イドを前記水性媒体と非混和性の有機溶媒に溶解した有
機媒体(有機相)とを、相関移動触媒の存在下に接触さ
せ、界面重縮合反応を行うことを特徴とする請求項1記
載の芳香族ポリエステルの製法に関する。
【0005】この界面重縮合法によれば、溶融エステル
交換法で得られたポリマーに較べて一般に着色が少な
く、かつ高重合度のポリマーが得られるのでこの重合法
が最も好適である。レゾルシノールを溶解するのに使用
される水性媒体としては通常水が用いられる。該水性媒
体中におけるレゾルシノール類の濃度は厳密に制限され
るものではないが、一般には0.1〜10mol/l、
好ましくは0.2〜5mol/lの範囲内が好都合であ
る。また、この水性相には、重縮合反応で副生するハロ
ゲン化水素を捕捉中和するための中和剤を含ませておく
ことが好ましく、そのような中和剤としては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナ
トリウムなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水
酸化物、炭酸塩又は炭酸水素塩等が挙げられるが、中で
も水酸化ナトリウムが好適である。これらの中和剤は通
常、0.5〜2M、好ましくは0.9〜1.1M程度の
濃度で水性相中に存在させることができる。一方、有機
相における2,7−ナフタレンジカルボン酸ハライドと
しては、クロライド、ブロマイド、フルオライドのいず
れであってもよいが、一般にはクロライドが好適であ
り、これら酸ハライド成分を溶解するのに使用しうる有
機溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、クロロホル
ム、1,2−ジクロロエタン、sym−テトラクロロエ
タン等のハロゲン化脂肪族炭化水素や、ベンゼン、トル
エン、アニソール、クロロベンゼン、アセトフェノン、
ベンゾニトリル、ニトロベンゼン等の芳香族炭化水素が
包含されるが、特にトルエンが好適である。これら溶媒
中における上記ナフタレンジカルボン酸ハライドの濃度
には特に制限はないが、一般には、2,7−ナフタレン
ジカルボン酸ハライドの濃度が0.05〜1mol/
l、特に0.1〜0.5mol/lの範囲内となるよう
にするのが適当である。さらに相関移動触媒としては、
例えば、テトラブチルアンモニウムクロリド(TBA
C)、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、ベン
ジルトリフェニルフォスホニウムブロマイド(CTBP
B)、18−クラウン−6、ジベンゾ−18−クラウン
−6、ジシクロヘキシル−18−クラウン−6等が使用
可能であり、中でもベンジルトリエチルアンモニウムク
ロリドが有利に使用できる。これらの触媒は通常、酸ク
ロライド成分を基準にして0〜4モル%、好ましくは1
〜3モル%の範囲内で使用することができる。上記水性
相と有機相の接触は通常、撹拌下に行なわれる。反応は
一般に室温ないし約100℃までの温度、好ましくは室
温において、常圧下に約5〜約120分程度行なうこと
ができる。また、水性相と有機相の混合割合は、通常、
有機相中の酸ハライド成分の合計量1モルに対して水性
相中のレゾルシノールが1〜1.5モルとなるように調
整するのが適当である。
【0006】本発明の芳香族ポリエステルの製法は前記
の界面重縮合法に限らず、それ自体既知の溶融エステル
交換法(例えば、特公昭50−31918号公報参照)
で行なうことができる。溶融エステル交換法による本発
明の芳香族ポリエステルの製法は、(a)レゾルシノー
ルをジエステルに変え、そのジエステルを2,7−ナフ
タレンジカルボン酸と混合し、エステル交換触媒の存在
下に溶融し反応させるか、(b)レゾルシノールを2,
7−ナフタレンジカルボン酸ジアリールエステルと混合
し、エステル交換触媒の存在下に溶融し反応させる方法
によって行なうことができる。ここで使用しうるレゾル
シノールのジエステルとしては、例えばレゾルシノール
のジアセテート、プロピオネート、ベンゾエート等が挙
げられる。また、2,7−ナフタレンジカルボン酸のジ
アリールエステルとしては特にジフェニルエステルが好
適である。このエステル交換方法は、両モノマー成分が
溶融する温度、一般には180℃以上、好ましくは25
0℃以上で、且つ該モノマー成分が熱分解しない範囲の
温度、さらに好ましくは280〜310℃の範囲内の温
度において、任意の圧力下、好ましくは減圧下に実施す
ることができる。また、前記反応に使用しうるエステル
交換触媒としては、例えば、チタニウムテトラブトキシ
ド、チタニウムテトラエトキシド、シュウ酸チタニルな
どのチタン化合物が好適であるが、その他に三酸化アン
チモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン等も使用可能である。
これらは触媒量、例えば酸成分の合計量に対して0.0
05〜1.0モル%、特に0.05〜0.5モル%程度
の量で用いるのが好都合である。
【0007】また、本発明の芳香族ポリエステルの製造
に際して、ジオール成分として、レゾルシノールの他
に、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオ
ール、ヘプタンジオール、2−メチル−1,3−プロパ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−2
−メチル−1,3−プロパンジオール、トリエチレング
リコール、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン
ジオールなどのジオール類、及び/又はジカルボン酸成
分として、2,7−ナフタレンジカルボン酸に加えて、
例えば、2,7−ナフタレンジカルボン酸以外の他のナ
フタレンジカルボン酸の異性体;テレフタル酸、イソフ
タル酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキ
シエタンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸などの
ジカルボン酸類、及び/又はp−オキシ安息香酸、m−
オキシ安息香酸、3−クロル−4−オキシ安息香酸、3
−メトキシ−4−安息香酸、2,6−オキシナフトエ
酸、1,4−オキシナフトエ酸などのオキシ酸を、生成
する本発明の芳香族コポリエステルの物性を実質的に損
わない程度の少量、例えば15モル%以下の量で配合し
てもよい。
【0008】本発明の芳香族ポリエステルは、ガラス転
移温度が高くて耐熱性に優れており、また、成形性にも
優れており、電気分野、自動車分野、機械分野、医療雑
貨分野の成型品、フィルム、繊維、塗料、接着剤等の用
途に対して広範囲に使用することができる。かかる用途
に対して使用するに際して、本発明の芳香族コポリエス
テルには、ガラス繊維、炭素繊維、アスベストなどの強
化剤;充填剤、核剤、難燃化剤、顔料、酸化防止剤、熱
安定剤、紫外線吸収剤、着色防止剤、可塑剤、滑剤、離
型剤などの添加剤を配合することができ、或いは他の熱
可塑性樹脂と混練することもできる。
【0009】
【実施例】つぎに、実施例により本発明をさらに具体的
に説明する。なお、物性の測定は以下の方法に従った。 粘度 ηinh:ポリマー0.1gをフェノール/テト
ラクロロエタン(50/50)20mlに溶かし(0.
5g/dl)、そのうち10mlをオストワルド粘度計
にとり、30℃の恒温層に入れ、落下時間を測定する
(t)。次に測定溶媒だけで同様に測定する(t0)。
これらの値より次の式を使って固有粘度ηinhを求め
る。
【数1】ηinh=1n(t/t0)/0.5 注)t0の目安として120秒ぐらいの粘度計で測る。 ガラス転移点(Tg)および融点Tm:セイコー電子工
業社製示差走差熱量計(DSC−20型)を用いて測定
した。得られたポリマーをアルミ製パンに約10mgを
精秤し、窒素ガス気流中で50℃から400℃まで10
℃/minで昇温し、最初の変曲点ピークをTgとし、
吸熱ピーク点をTmとした。 熱分解温度:セイコー電子工業社製示差熱熱重量同時測
定装置(Tg/DTA−20型)を用いて測定した。白
金製パンに約10mgを精秤し、空気ガス気流10℃/
minで昇温し10%wt減量点を熱分解温度とした。
【0010】実施例1 メカニカル撹拌機のついた三ツ口フラスコに1M水酸化
ナトリウム水溶液20.4mlをとり、レゾルシノール
1.104g(10mmol)とベンジルトリエチルア
ンモニウムクロリド0.06gを加えて溶解する。この
溶液に2,7−ナフタレンジカルボニルジクロリド2.
531g(10mmol)を48mlのトルエンに溶解
した溶液を撹拌しながら一度に加え、室温で100分間
撹拌速度800rpmで撹拌する。その後重合溶液を静
置分離してポリマーを含んだトルエン溶液を分離し、つ
いで酢酸水で洗浄し、さらにイオン交換水で洗浄した
後、アセトンに投入してポリマーを析出させる。析出し
たポリマーを濾過し、水洗後減圧下で乾燥した。ポリマ
ーの固有粘度ηinhは0.66dl/g、ガラス転移
温度Tg161℃、融点Tm219℃、熱分解温度43
5℃であった。
【0011】実施例2 2,7−ナフタレンジカルボニルジクロリド2.531
g(10mmol)を13mlのニトロベンゼンに溶解
した溶液を使用する以外は、実施例1と同一の方法を繰
り返した。得られたポリマーの固有粘度ηinhは0.
18dl/gであった。
【0012】
【効果】本発明の芳香族ポリエステルは新規な結晶性芳
香族ポリエステルであり、ガラス転移温度が高く、耐熱
性にすぐれている。また、本発明の芳香族ポリエステル
は融点と熱分解温度が219℃と435℃と離れている
ので、溶融成形時、熱分解による着色、物性低下がなく
優れた成形品が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 俊男 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭 和シェル石油株式会社内 (72)発明者 野尻 治 東京都千代田区霞が関3丁目2番5号 昭 和シェル石油株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 で示される繰り返し単位を有する芳香族ポリエステル。
  2. 【請求項2】 レゾルシノールを含む水性媒体と、2,
    7−ナフタレンジカルボン酸ハライドを前記水性媒体と
    非混和性の有機溶媒に溶解した有機媒体とを、相関移動
    触媒の存在下に接触させ、界面重縮合反応を行うことを
    特徴とする請求項1記載の芳香族ポリエステルの製法。
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