JPH06157745A - 芳香族ポリエーテル及びその製造方法並びに芳香族化合物 - Google Patents

芳香族ポリエーテル及びその製造方法並びに芳香族化合物

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JPH06157745A
JPH06157745A JP32987292A JP32987292A JPH06157745A JP H06157745 A JPH06157745 A JP H06157745A JP 32987292 A JP32987292 A JP 32987292A JP 32987292 A JP32987292 A JP 32987292A JP H06157745 A JPH06157745 A JP H06157745A
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JP
Japan
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compound
aromatic
formula
solvent
polyether
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JP32987292A
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Shigeru Matsuo
松尾  茂
Masayo Nakao
昌代 中尾
Kenichi Mihashi
謙一 三橋
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械的強度、耐熱性等のエンジニアリング樹
脂としての基本特性に優れる上に、ポリマー主鎖中にカ
ルボニル基及びスルホニル基を有しない新規な芳香族ポ
リエーテルとこの芳香族ポリエーテルの製造方法並びに
この芳香族ポリエーテルの製造原料として用いられる新
規な芳香族化合物を提供する。 【構成】 次の一般式[I] 【化1】 で表わされる繰り返し単位[I]からなり、N−メチル
ピロリドンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の3
0℃における還元粘度[ηsp/c]が0.1〜10dl
/gである芳香族ポリエーテル及びその製造方法。[式
中、Arは 【化2】 (式中、Rは炭素数1〜13のアルキレン基、炭素数6
〜13のアリーレン基、−O−、−S−又は−SO2
を示す。)で表わされる基である。]次の一般式[I
I] 【化3】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす。)で表わされる芳
香族化合物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気、電子、機械分野
の素材として好適に用いられる耐熱性、耐溶剤性に優れ
た芳香族ポリエーテル及びその好適な製造方法並びにそ
の原料化合物として好適な芳香族化合物に関する。
【0002】
【従来の技術】芳香族ポリエーテルは耐熱性、機械的特
性に優れており、電気、電子、機械分野の素材として幅
広く使用されている。芳香族ポリエーテルはそのほとん
どがカルボニル基とスルホニル基を有する芳香族ジハロ
ゲン化合物から得られている。そしてカルボニル基を有
する芳香族ポリエーテルは結晶性ポリマーがほとんどで
あり、溶剤に溶けにくいため取扱いにくいという欠点が
ある。また、スルホニル基を有するポリマーは燃焼時に
有害な亜硫酸ガスが発生するという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強
度、耐熱性等のエンジニアリング樹脂としての基本特性
に優れる上に、ポリマー主鎖中にカルボニル基及びスル
ホニル基を有しない新規な芳香族ポリエーテルと、この
芳香族ポリエーテルの製造方法、並びにこの芳香族ポリ
エーテルの製造原料として好適に用いられる新規な芳香
族化合物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するために鋭意研究を行った結果、分子中にカルボ
ニル基又はスルホニル基を有しない新規な芳香族ジハロ
ゲン化物を合成し、この芳香族ジハロゲン化物の骨格を
芳香族ポリエーテル中に導入することにより目的とする
特性を有する芳香族ポリエーテルが得られることを見出
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち、本発明は次の一般式[I]
【0006】
【化5】 で表わされる繰り返し単位[I]からなり、N−メチル
ピロリドンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の3
0℃における還元粘度[ηsp/c]が0.1〜10dl
/gであることを特徴とする芳香族ポリエーテルを提供
するものである。[式中、Arは
【0007】
【化6】 (式中、Rは炭素数1〜13のアルキレン基、炭素数6
〜13のアリーレン基、−O−、−S−又は−SO2
を示す。)で表わされる基である。]本発明の芳香族ポ
リエーテルは、例えば、次の一般式[II]
【0008】
【化7】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす。)で表わされる化
合物と2価フェノールとをアルカリ金属化合物の存在
下、極性溶媒中で加熱して反応させることにより好適に
製造される。
【0009】本発明の芳香族ポリエーテルは、前記一般
式[I]で表わされる繰り返し単位からなるポリマーで
あるが、繰り返し単位[I]の芳香核は本発明の目的と
する特性を損わない範囲で部分的に炭素数1〜10のア
ルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、ハロゲン原
子等で置換されたものであってもよい。
【0010】本発明の芳香族ポリエーテルは、N−メチ
ルピロリドンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の
30℃における還元粘度[ηsp/c]が0.1〜10d
l/gであることも重要である。ここで前記還元粘度
[ηsp/c]が小さすぎると十分な機械的強度が得られ
ない。還元粘度[ηsp/c]の好ましい範囲は前記測定
条件で0.2〜5dl/g程度である。
【0011】本発明の芳香族ポリエーテルは、本発明の
目的を阻害しない範囲内で、上記繰り返し単位[I]以
外の他の繰り返し単位を含有していてもよい。
【0012】また、本発明の芳香族ポリエーテルは、1
種単独で使用してもよく、場合に応じて、2種以上の混
合物としてもよく、更には、必要に応じて、適宜他のポ
リマー成分や各種の添加成分(例えば、酸化防止剤、安
定化剤、紫外線吸収剤、有機又は無機充填材、可塑剤、
色剤、粘度調整剤等)を添加若しくは配合して、それぞ
れの用途に適合した組成の樹脂組成物として使用するこ
とができる。
【0013】本発明の芳香族ポリエーテルは、耐熱性に
優れたポリマーであり、しかも機械的強度等のエンジニ
アリング樹脂としての他の基本特性にも優れている。
【0014】本発明の芳香族ポリエーテルの製造方法に
おいて使用される、化合物[II]は新規な化合物であ
り、p−ハロゲノベンゾフェノンとフェニレンジアミン
を反応させることにより得られる。p−ハロゲノベンゾ
フェノンとしては、p−フルオロベンゾフェノン、p−
クロロベンゾフェノンが好適に用いられる。またフェニ
レンジアミンとしてはp−フェニレンジアミンが好適に
用いられる。
【0015】フェニレンジアミンに対するp−ハロゲノ
ベンゾフェノンの配合割合は通常、2〜5倍モル、好ま
しくは2倍モルである。
【0016】反応は好ましくはモレキュラーシーブ等の
脱水剤を用いて、好ましくはトルエン、キシレン等の溶
媒中で、好ましくは20〜200℃の温度範囲で行われ
る。
【0017】本発明の芳香族ポリエーテルは上記化合物
[II」と2価フェノールとを反応させることにより製
造される。2価フェノールとしてはHO−Ar−OH
(式中、Arは前記と同じ意味を表わす。)で表わされ
る2価フェノールが好適に用いられる。具体的には4,
4′−ビフェノール、レゾルシン、ハイドロキノン、
2,7−ジヒドロキシナフタレン、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)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)
スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン
などが挙げられる。
【0018】前記極性溶媒としては特に制限はなく、重
合反応を円滑に進めることができるものであれば、どの
ようなものでもよいが、通常は、使用するモノマー成分
を溶解するもの、更には重合途上で生成する中間的な分
子量のオリゴマーやポリマーを均一に溶解若しくは分散
し、重合反応系の均一性を保って所望の高分子量の共重
合体までの重合反応を円滑に進めるような溶媒が好適に
使用される。溶媒は、1種単独成分で構成してもよく、
2種以上の成分を適宜組合わせて併用してもよい。
【0019】好ましい極性溶媒の具体例としては、N,
N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチ
ルアセトアミド(DMAc)、N−メチルピロリドン
(NMP)、ジメチルイミダゾリジノン(DMI)、ジ
メチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン、ジフェ
ニルスルホン等の中性極性溶媒が挙げられる。これら中
性極性溶媒は1種単独で使用してもよく、2種以上を混
合溶媒として併用してもよい。
【0020】前記アルカリ金属化合物としては、2価フ
ェノールをアルカリ金属塩に変えることが可能であれば
どのようなものも使用可能であるが、通常、アルカリ金
属の炭酸塩、炭酸水素塩、水酸化物等が好適に使用さ
れ、特に炭酸塩が好ましく使用される。該アルカリ金属
としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム及びセシウムを挙げることができるが、中でも、ナト
リウム及びカリウムが好ましく、特にカリウムが好まし
い。
【0021】前記アルカリ金属の炭酸塩の具体例として
は、例えば、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸ルビジウム、炭酸セシウムなどを挙げること
ができる。前記アルカリ金属の炭酸水素塩の具体例とし
ては、例えば、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ルビジウム、炭酸水素
セシウムなどを挙げることができる。また、前記アルカ
リ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウ
ム、水酸化セシウムなどを挙げることができる。
【0022】これら各種のアルカリ金属化合物の中で
も、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等が好ましい。
【0023】反応は通常温度120〜350℃、好まし
くは180〜250℃で、通常20分〜10時間、好ま
しくは1〜5時間行われ、目的とする芳香族ポリエーテ
ルが得られる。
【0024】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0025】実施例1(芳香族化合物の製造) トルエンを満たしたディーンスタルクトラップ、攪拌装
置、アルゴンガス導入管を備えた1リットルの四ツ口フ
ラスコにp−フルオロベンゾフェノン120.1g、p
−フェニレンジアミン32.4g、モレキュラーシーブ
170g、トルエン300mlを入れ、120℃で24
時間加熱攪拌した。熱時吸引濾過を行い、析出した結晶
をトルエンから再結晶し、融点196〜198℃の下記
構造の目的とする芳香族化合物を得た。この化合物の収
量は173g(収率61%)で元素分析値は次の通りで
あった。また、得られた化合物の赤外分析チャートを図
1に示す。
【0026】
【化8】
【0027】実施例2 攪拌装置、トルエンを満たしたディーンスタルクトラッ
プ及び熱電対を備えた100mlセパラブルフラスコに
実施例1で得られた1,4−ベンゼンジアミン−N,
N′−ビス[(4−フルオロフェニル)フェニルメチレ
ン]10.50g(0.022モル)、4,4′−ビフ
ェノール4.10g(0.022モル)、炭酸カリウム
3.7g(0.026モル)、N−メチルピロリドン5
0mlを入れ、アルゴンガス気流下で攪拌しながら19
5℃で5時間加熱した。この間、生成する水はトルエン
との共沸によりディーンスタルクトラップで分離した。
重合溶液をメタノールに投入してポリマーを析出させ、
水、メタノールの順に洗浄、乾燥しポリマ−13.2g
(収率96%)を得た。
【0028】得られたポリマーは、N−メチルピロリド
ンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の30℃にお
ける還元粘度[ηsp/c]が0.57dl/gであっ
た。
【0029】また、得られたポリマーはガラス転移温度
(Tg)が195℃、熱分解温度(Td、5%重量減)
が544℃であった。このポリマーを用いて350℃で
成形し、100μmのフィルムを得た。このフィルム
は、引張強度860kg/cm2、引張弾性率2900
0kg/cm2、伸び30%であった。また、IR分
析、元素分析の結果から下記の繰り返し単位からなるこ
とを確認した。IRスペクトルを図2に示す。
【0030】
【化9】 実施例3 4,4′−ビフェノールをハイドロキノン2.42g
(0.022モル)に代えた以外は実施例1と同様に行
いポリマー11.8g(収率98%)を得た。
【0031】得られたポリマーは、N−メチルピロリド
ンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の30℃にお
ける還元粘度[ηsp/c]が0.41dl/gであっ
た。
【0032】また、得られたポリマーはガラス転移温度
(Tg)が173℃、熱分解温度(Td、5%重量減)
が506℃であり、IR分析、元素分析の結果から下記
の繰り返し単位からなることを確認した。
【0033】
【化10】
【0034】実施例4 4,4′−ビフェノールを2,7−ナフタレンジオール
3.52g(0.022モル)に代えた以外は実施例1
同様に行いポリマー12.4g(収率94%)を得た。
【0035】得られたポリマーは、N−メチルピロリド
ンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の30℃にお
ける還元粘度[ηsp/c]が0.42dl/gであっ
た。
【0036】また、得られたポリマーはガラス転移温度
(Tg)が179℃、熱分解温度(Td、5%重量減)
が523℃、であり、IR分析、元素分析の結果から下
記の繰り返し単位からなることを確認した。
【0037】
【化11】
【0038】
【0039】
【発明の効果】本発明により、機械的強度、耐熱性等の
エンジニアリング樹脂としての基本特性に優れる上に、
ポリマー主鎖中にカルボニル基及びスルホニル基を有し
ない新規な芳香族ポリエーテルが得られた。このポリエ
ーテルは溶剤に可溶で、燃焼時に有害なガスを発生しな
いという特徴を有している。
【0040】また、本発明により、芳香族ポリエーテル
等の耐熱性樹脂の原料として好適にに用いられるカルボ
ニル基又はスルホニル基を分子中に持たない新規な芳香
族化合物が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた芳香族化合物のIRスペク
トル。
【図2】実施例2で得られた芳香族ポリエーテルのIR
スペクトル。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の一般式[I] 【化1】 で表わされる繰り返し単位[I]からなり、N−メチル
    ピロリドンを溶媒とする濃度0.5g/dlの溶液の3
    0℃における還元粘度[η sp/c]が0.1〜10dl
    /gであることを特徴とする芳香族ポリエーテル。[式
    中、Arは 【化2】 (式中、Rは炭素数1〜13のアルキレン基、炭素数6
    〜13のアリーレン基、−O−、−S−又は−SO2
    を示す。)で表わされる基である。]
  2. 【請求項2】次の一般式[II] 【化3】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす。)で表わされる化
    合物と2価フェノールとをアルカリ金属化合物の存在
    下、極性溶媒中で加熱して反応させることを特徴とする
    芳香族ポリエーテルの製造方法。
  3. 【請求項3】次の一般式[II] 【化4】 (式中、Xはハロゲン原子を表わす。)で表わされる芳
    香族化合物。
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