JPH0662604B2 - 環状ポリアリーレートオリゴマーの製造法 - Google Patents

環状ポリアリーレートオリゴマーの製造法

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JPH0662604B2
JPH0662604B2 JP2150108A JP15010890A JPH0662604B2 JP H0662604 B2 JPH0662604 B2 JP H0662604B2 JP 2150108 A JP2150108 A JP 2150108A JP 15010890 A JP15010890 A JP 15010890A JP H0662604 B2 JPH0662604 B2 JP H0662604B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/19Hydroxy compounds containing aromatic rings
    • C08G63/193Hydroxy compounds containing aromatic rings containing two or more aromatic rings
    • C08G63/195Bisphenol A
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は環状ポリアリー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。
特にポリアリーレートに関する環状ポリアリーレートオ
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
における低濃度条件下でのビスフェノールの二アルカリ
金属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
アリーレートの混合物である。そのほかに、様々な割合
の線状ポリアリーレートも存在する。
前記特許明細書による環状ポリアリーレートの製造は簡
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1種を触媒量溶解した溶液中に、 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は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、塩化イソフタロイル、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1種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
芳香増化合物には、レゾルシノール、ハイトロキノン及
び式(I): HO−A−Y−A−OH [式中AとA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] で表わされる様々な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4,75
7,132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]が一般的に好まし
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。適切な相間移動触媒には、ヘキサデ
シルピリジニウムブロミド、ヘキサデシルピリジニウム
クロリド、オクチルビリジニウムブロミド及びヘキサデ
シルトリメチルアンモニウムブ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ブ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溶液中の溶液を形
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、o−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ーレ
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。触媒の使用料は、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/まで、特に約0.1乃至0.3モ
ル/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
環状ポリアリー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二ナトリウム塩の場合、
飽和溶液は約0.78Mである。
反応混合物において試薬A及びBを低能度に保ち、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
的多量の有機液体に入れた容器内に、試薬Bの水溶液と
共に比較的濃縮された試薬Aの溶液を導入することが通
常好ましい。試薬Aの調製したての溶液は、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とも約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
リアリー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ーレー
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ーレートの製造の
後、環状ポリアリーレートを従来の方法により単離する
ことができる。環状ポリアリー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ポリアリーレート、特にイソフ
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、線状ポリアリー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ソフタロイルの1.5M溶液
及び水中でのビスフェノールA二ナトリウム塩の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10ml/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、そして過により取り除いた。
液をストリッピングして、所望の環状ポリアリーレート
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二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二カリウム塩
を用いて、実施例1の方法を繰り返した。
実施例3 ビスフェノールA二ナトリウム塩の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。
塩化メチレン総量1リットルあたり0.21モルを与え
る量の塩化イソフタロイルと共に、1乃至5%で用いた
場合、セチルピリジニウムブロミドとセチルトリメチル
アンモニウムブロミドの両方が70%程度の単離後の収
率を与えた。塩化イソフタロイル0.3モルで、セチル
ピリジニウムブロミド又はクロリドを用いた収率が45
%であり、セチルトリメチルアンモニウムブロミドを用
いた収率が60%であった。同様の条件下で、オクチル
トリブチルアンモニウムブロミド、セチルトリブチルア
ンモニウムブロミド、ジステアリルジメチルアンモニウ
ムクロリド及びベンゼルジメチルステアリルアンモニウ
ムクロリドを含めた他の相間移動触媒を用いた場合、3
3乃至45%の範囲の収率が得られた。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−152621(JP,A)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項2】試薬Bが式(I): HO−A−Y−A−OH [式中AとA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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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10記載の製造法。
JP2150108A 1989-06-12 1990-06-11 環状ポリアリーレートオリゴマーの製造法 Expired - Lifetime JPH0662604B2 (ja)

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US364,294 1989-06-12

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JPH0374427A JPH0374427A (ja) 1991-03-29
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JP (1) JPH0662604B2 (ja)
CA (1) CA2013351A1 (ja)

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EP0402670A3 (en) 1992-04-01
CA2013351A1 (en) 1990-12-12
EP0402670A2 (en) 1990-12-19
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