JPH08151448A - 液晶ポリマーの製造方法 - Google Patents
液晶ポリマーの製造方法Info
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- JPH08151448A JPH08151448A JP24433395A JP24433395A JPH08151448A JP H08151448 A JPH08151448 A JP H08151448A JP 24433395 A JP24433395 A JP 24433395A JP 24433395 A JP24433395 A JP 24433395A JP H08151448 A JPH08151448 A JP H08151448A
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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Abstract
用反応缶の撹拌翼が図1のようなヘリカルリボン翼を缶
壁面からの距離が缶直径の0.2以内に位置する2本以
上のフレームで支持するものと、ボトム翼からなり、掻
き下げ方向の回転で重縮合する事を特徴とする液晶ポリ
マーの製造方法。 【効果】本発明によれば吐出終了後の缶残ポリマー量が
少なくポリマー収率が高く熱安定性に優れた均質な液晶
ポリマーが得られる。
Description
に関する。さらに詳しくは溶融重縮合反応において効率
的な撹拌を行うことにより、高品質とりわけ成形加工時
に熱安定性に優れた液晶ポリマーの製造方法に関する。
要求がますます高まり、種々の新規性能を有するポリマ
ーが数多く開発され市場に供されている。中でも、分子
鎖の平行な配列を特徴とする光学異方性の液晶ポリマー
が優れた流動性と機械的性質を有する点で注目され、機
械部品、電気、電子部品などに用途が拡大している。
1−149825号公報に開示されているように粘度が
上昇すると撹拌数を減少させ、重合反応温度をコントロ
ールさせることや、特開平4−225022号公報に開
示されているようにヘリカルリボン翼を備えた竪型反応
装置を用いることが知られている。
ヘリカルリボン翼に代表される中心軸を有する撹拌翼で
は、撹拌翼の中心軸廻りに大量のポリマーが付着し缶残
ポリマーが多いと言う問題のあることが分かった。しか
も重合時の混合が必ずしも十分とは言えず、低重合度成
分が含まれており成形加工時の滞留によりこの成分がガ
ス化して発泡するなどの問題を完全には解決できず、高
品質を要求される電気、電子部品などの分野に展開する
には必ずしも十分とは言えないことが分かった。そこ
で、本発明は缶残ポリマー量が少なく熱安定性の優れた
均質な液晶ポリマーの製造方法を提供することにある。
解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すな
わち、本発明は (1)液晶ポリマーを重合して製造するに当たり、中心
軸を有しないフレームに取り付けられたヘリカルリボン
翼、およびボトム翼からなる撹拌翼を備えた竪型反応装
置を用いて重合することを特徴とする液晶ポリマーの製
造方法。
ームが、缶壁面からの距離として缶直径の0.2以内に
位置する2本以上のフレームであることを特徴とする前
記液晶ポリマーの製造方法。
I)、(III )、(IV)の構造単位からなる液晶ポリエ
ステルである前記液晶ポリマーの製造方法。
げる方向である(1)項記載の液晶ポリマーの製造方法
である。
原子または塩素原子を示し、構造単位[(II)+(III
)]と構造単位(IV)は実質的に等モルである)。
フレームに取り付けられたヘリカルリボン翼、およびボ
トム翼からなるものである。中心軸を有しないフレーム
に取り付けられたヘリカルリボン翼とは、ヘリカルリボ
ン翼が中心軸と直角の固定棒に取り付けられておらず、
缶壁面沿いの垂直なフレームに取り付けられているもの
であり、缶壁面からの距離が缶直径の0.2以内に位置
する2本以上のフレームが好ましく用いられる。ボトム
翼の形状としてはいかり型やリボン型などが好ましく用
いられる。また、缶壁面と翼のクリアランスが20mm
以下の範囲であることが好ましい。この撹拌翼は中心軸
を有さないため、撹拌翼へのポリマー付着量が少なく缶
残ポリマーが減少することのみならず、中心軸近傍の異
常滞留部がないのでポリマーが均一に撹拌され缶内温度
分布が小さく均質な液晶ポリマーが得られる。また、撹
拌翼へのポリマー付着量を抑制する点で、撹拌により缶
壁面の液が下がる、掻き下げ方向に撹拌することが好ま
しい。さらに、均一な撹拌を達成するため内容物の量を
撹拌翼上段までの容量の50%〜90%にコントロール
することも好ましく行われる。
置はアセチル化反応と重縮合反応が別々に行える2個以
上の反応缶を有する装置が好ましく、さらに反応缶の縦
の長さと横の長さの比が1より大きく3未満の形状のも
のが好ましい。
成し得るポリマーであり、例えば芳香族オキシカルボキ
レート単位,芳香族ジオキシ単位,芳香族ジカルボニル
単位およびエチレンジオキシ単位などから選ばれた単位
からなる溶融異方性を示すポリエステルなどが挙げられ
る。なかでも前記(I)、(II)、(III )、(IV)の
構造単位からなる液晶ポリエステルであることが好まし
く、上記構造単位(I)はp−ヒドロキシ安息香酸から
生成したポリエステルの構造単位であり、構造単位(I
I)は4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,
5,5´−テトラメチル−4,4´−ジヒドロキシビフ
ェニル、ハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、
フェニルハイドロキノン、2,6−ジヒドロキシナフタ
レン、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)プロパンおよび4,4´−
ジヒドロキシジフェニルエーテルから選ばれた芳香族ジ
ヒドロキシ化合物から生成した構造単位を、構造単位
(III )はエチレングリコールから生成した構造単位
を、構造単位(IV)はテレフタル酸、イソフタル酸、
4,4´−ジフェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−
4,4´−ジカルボン酸、1,2−ビス(2−クロルフ
ェノキシ)エタン−4,4´−ジカルボン酸およびジフ
ェニルエーテルジカルボン酸から選ばれた芳香族ジカル
ボン酸から生成した構造単位を各々示す。これらのうち
特にR1 が
が
ものが特に好ましい。
(IV)の共重合量は任意である。しかし、流動性の点か
ら次の共重合量であることが好ましい。
性の点から上記構造単位[(I)+(II)]は[(I)
+(II)+(III )]の60〜95モル%が好ましく、
82〜93モル%がより好ましい。また、構造単位(II
I )は[(I)+(II)+(III )]の40〜5モル%
が好ましく、18〜7モル%がより好ましい。また、構
造単位(I)/(II)のモル比は耐熱性と流動性のバラ
ンスの点から好ましくは75/25〜95/5であり、
より好ましくは78/22〜93/7である。また、構
造単位(IV)は構造単位[(II)+(III )]と実質的
に等モルである。
する際には上記構造単位(I)〜(IV)を構成する成分
以外に3,3´−ジフェニルジカルボン酸、2,2´−
ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、ア
ジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン
酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル
酸などの脂環式ジカルボン酸、クロルハイドロキノン、
メチルハイドロキノン、4,4´−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン、4,4´−ジヒドロキシジフェニルスル
フィド、4,4´−ジヒドロキシベンゾフェノン等の芳
香族ジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シク
ロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ール等の脂肪族、脂環式ジオールおよびm−ヒドロキシ
安息香酸、2,6−ヒドロキシナフトエ酸などの芳香族
ヒドロキシカルボン酸およびp−アミノフェノール、p
−アミノ安息香酸などを本発明の目的を損なわない程度
の少割合の範囲でさらに共重合せしめることができる。
して製造する方法としては特に制限はなく、例えば液晶
ポリエステルを脱酢酸重合を行なうことにより製造する
ことができる。具体的には(1)または(2)の方法が
あるが(2)の方法が特に好ましい。
4´−ジアセトキシビフェニル、パラジアセトキシベン
ゼンなどの芳香族ジヒドロキシ化合物のジアシル化物と
テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸、エチレングリ
コ−ルと芳香族ジカルボン酸からのポリエステルやオリ
ゴマあるいは芳香族ジカルボン酸のビス(β−ヒドロキ
シエチル)エステルとを脱酢酸重縮合反応によって製造
する方法。
−ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノンなどの芳香
族ジヒドロキシ化合物、無水酢酸、テレフタル酸などの
芳香族ジカルボン酸およびエチレングリコ−ルと芳香族
ジカルボン酸からのポリエステルやオリゴマあるいは芳
香族ジカルボン酸のビス(β−ヒドロキシエチル)エス
テルとを反応させてフェノール性水酸基をアシル化した
後、脱酢酸重縮合反応によって製造する方法。
は進行するが、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、
酢酸カリウム、三酸化アンチモン、マグネシウム、酢酸
ナトリウムなどの金属化合物を触媒として添加した方が
好ましい場合もある。
フルオロフェノール中で対数粘度を測定することが可能
なものもあり、その際には0.1g/dlの濃度で60
℃で測定した値で0.3dl/g以上が好ましく、0.
5〜3.0dl/gが特に好ましい。
粘度は10〜20,000ポイズが好ましく、特に20
〜10,000ポイズがより好ましい。
℃の条件で、ずり速度1,000(1/秒)の条件下で
効果式フローテスターによって測定した値である。
において、重合を完了したポリマーを室温から20℃/
分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度
(Tm1)の観測後、Tm1+20℃の温度で5分間保
持した後、20℃/分の降温条件で室温まで一旦冷却し
た後、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に観測さ
れる吸熱ピーク温度(Tm2)を指す。
な光学異方性、機械的性質および耐熱性を示し、通常の
射出成形に供することができ、3次元成形品などに射出
成形することが可能である。 また、本発明で得られる
液晶ポリエステルに対して、ガラス繊維、炭素繊維、芳
香族ポリアラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、石膏繊
維、セラミック繊維、ボロンウイスカ繊維、マイカ、シ
リカ、炭酸カルシュウム、ガラスビーズ、ガラスフレー
ク、クレー、ワラステナイト、酸化チタン、グラファイ
トなどの繊維状、粒状、粉状あるいは板状の無機フィラ
ーなどの強化材、酸化防止剤、熱安定剤、難燃剤、紫外
線吸収剤、滑剤、離型剤、染料および顔料などの通常の
添加剤や他の熱可塑性樹脂を添加して、所望の特性を付
与することができる。
る。
用の反応缶Aと重縮合用の反応缶Bの2缶を使い、次の
ように重合した。
ステル用竪型反応装置の断面図である。反応缶6内にお
いて撹拌翼は缶壁面からの距離が缶直径の0.12の位
置に設けた2本のフレーム3で支持されたヘリカルリボ
ン翼4とボトム翼5からなる。回転方向は掻き下げ方向
で使用した。
1kg、4,4’−ジヒドロキシビフェニル2.8k
g、ポリエチレンテレフタレ−ト4.8kg,テレフタ
ル酸2.5kgおよび無水酢酸21.7kgを仕込(撹
拌翼最上段までの容積の65%に相当)、130℃〜2
50℃で5時間エステル化反応を行い、その後反応缶B
に移液して、2時間かけて250℃〜315℃にし、反
応缶Bを1Torrまで減圧し、315℃で2時間撹拌
を続け重縮合反応を完了した。その後缶内を4kg/c
m2 に加圧後口金を経由してポリマをストランド状に吐
出してペレット化し、95%の収率でペレットを得た。
このポリマの対数粘度は1.96dl/g、溶融粘度は
900ポイズであった。この時の缶残ポリマー量は1.
0kg(重合缶内容積当り10kg/m3 )であった。
このポリマーの理論構造式を下記する。
したところ、ヘリカルリボン翼4とボトム翼5からなる
撹拌翼には殆どポリマーが付着していないことが分かっ
た。
乾燥後、住友ネスタール射出成形機プロマット(住友重
機械工業(株)製)に供し、シリンダー温度320℃で
成形機内滞留時間10分後に試験片(1/8”×1/
2”×5”)を成形した。なお、10分滞留後2ショッ
ト分パージしたがパージポリマは発泡もなく正常であっ
た。歪速度10mm分、スパン間距離50mmでの曲げ
試験の結果、曲げ強度142MPa、曲げ弾性率10.
8GPaであった。
の3本の固定棒に取り付けられたヘリカルリボン翼を使
用し、実施例1と同様に重縮合反応を行い吐出、ペレッ
ト化した。収率は90%と実施例1より低かった。また
缶残ポリマー量は2.0kg(重合缶容積当り20kg
/m3 )で実施例1よりも多かった。実施例1と同様に
ルッキングラスから缶内を観察したところヘリカルリボ
ン翼に多量のポリマーが付着していることが分かった。
滞留させて2ショットパージしたところポリマが発泡し
ていた。その後実施例1と同様成形し試験した結果、曲
げ強度132MPa、曲げ弾性率9.3GPaであっ
た。
安定性に優れた均質な液晶性ポリエステルが得られる。
応装置の断面図である。
ルリボン翼、5:ボトム翼、6:反応缶
Claims (5)
- 【請求項1】液晶ポリマーを重合して製造するに当た
り、中心軸を有しないフレームに取り付けられたヘリカ
ルリボン翼、およびボトム翼からなる撹拌翼を備えた竪
型反応装置を用いて重合することを特徴とする液晶ポリ
マーの製造方法。 - 【請求項2】重合を脱酢酸反応により行なうことを特徴
とする請求項1記載の液晶ポリマーの製造方法。 - 【請求項3】ヘリカルリボン翼を取り付けたフレーム
が、缶壁面からの距離として缶直径の0.2以内に位置
する2本以上のフレームであることを特徴とする請求項
1記載の液晶ポリマーの製造方法。 - 【請求項4】液晶ポリマーが下記(I)、(II)、(II
I )、(IV)の構造単位からなる液晶ポリエステルであ
ることを特徴とする請求項1記載の液晶ポリマーの製造
方法。 【化1】 (但し式中のR1 は 【化2】 から選ばれた1種以上の基を示し、R2 は 【化3】 から選ばれた1種以上の基を示す。また、式中Xは水素
原子または酸素原子を示し、構造単位[(II)+(III
)]と構造単位(IV)は実質的に等モルである。) - 【請求項5】撹拌翼の撹拌方向が反応物を掻き下げる方
向であることを特徴とする請求項1記載の液晶ポリマー
の製造方法。
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JP6-231558 | 1994-09-27 | ||
JP24433395A JP3697752B2 (ja) | 1994-09-27 | 1995-09-22 | 液晶ポリマーの製造方法 |
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