JPH08253578A - ポリアリーレンエーテルの無溶剤製造法 - Google Patents

ポリアリーレンエーテルの無溶剤製造法

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JPH08253578A
JPH08253578A JP7305385A JP30538595A JPH08253578A JP H08253578 A JPH08253578 A JP H08253578A JP 7305385 A JP7305385 A JP 7305385A JP 30538595 A JP30538595 A JP 30538595A JP H08253578 A JPH08253578 A JP H08253578A
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JP
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polyarylene ether
producing
monomer
group
hydroxyaromatic
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JP7305385A
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David Winfield Woodruff
デイビッド・ウィンフィールド・ウッドルフ
Margaret Louise Blohm
マーガレット・ルイーズ・ブローム
Dwain Montgomery White
ドウェイン・モントゴメリー・ホワイト
Sterling Bruce Brown
スターリング・ブルース・ブラウン
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General Electric Co
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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
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/38Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols
    • C08G65/44Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives derived from phenols by oxidation of phenols

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤の使用を必要とすることなしにポリアリ
ーレンエーテルを製造する新規方法。 【解決手段】 ポリアリーレンエーテルの新規製造法は
フェノール単量体を環境的に不都合な溶剤を使用するこ
となしに酸素及び酸化的カップリング触媒の存在下で溶
融重合する工程を含んでなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリアリーレンエーテル
の新規製造法に関する。特に、本発明はフェノール類
を、環境的に不都合な溶剤を使用することなしに、酸化
的カップリング触媒の存在下に溶融重合することによ
る、ポリフェニレンエーテルの製造法を意図するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンエーテル(PPE)及び
それらから製造される配合物はエンジニアリング熱可塑
性樹脂のきわめて有用な一群を構成するものである。ポ
リフェニレンエーテルの樹脂は化学的、物理的及び電気
的性質の独特の組み合わせによって特徴付けられるもの
である。たとえば、これらは好適な加熱歪み温度をもち
かつ一般に高い衝撃強さを示す。この性質の独特の組み
合わせの結果として、ポリフェニレンエーテル樹脂は広
範囲の商業的用途に適するものである。
【0003】ポリフェニレンエーテルは、典型的には、
フェノール類を触媒の存在下に酸化的にカップリング反
応させることによって製造される。この酸化的カップリ
ングはトルエンのような有機溶剤中で行われる。重合に
引続いて、固体重合体をメタノールのような非溶剤を使
用して沈殿させることによって単離する。しかしなが
ら、典型的な酸化的カップリング法は、特にそれが多量
の環境的に不都合な溶剤の使用を必要とするのでかゝる
溶剤を費用及び時間のかかる処理工程によって回収しか
つ精製しなければならないという理由で、あまり好適な
ものではない。
【0004】それ故、たとえば溶剤の使用を必要としな
い方法によってポリフェニレンエーテルを製造すること
についての関心が増大しつつある。したがって、本発明
は溶剤の使用を必要とすることなしにポリアリーレンエ
ーテルを製造する新規方法を意図するものである。ポリ
フェニレンエーテルの製造についての研究は既に種々の
文献に開示されている。たとえば、こゝに参考文献とし
て引用する米国特許第3,306,875号明細書に
は、2,6−ジメチルフェノール及びCuClを有機溶
剤中で反応させることによるポリ−(2,6−ジメチル
−1,4−フェニレン)エーテルの製造法が開示されて
いる。
【0005】さらに、別の研究者が行ったポリフェニレ
ンエーテルの製造のための研究はこゝに参考文献として
引用する米国特許第4,028,341号明細書に開示
されており、それはフェノール単量体、酸素ガス及び銅
触媒を有機溶剤中で反応させることによってポリフェニ
レンエーテルを製造するものである。
【0006】
【発明の概要】本発明はポリアリーレンエーテルの製造
のための新規方法を提供するものであり、その方法はヒ
ドロキシ芳香族単量体を溶剤の不存在下に(a)酸化的
カップリング触媒;及び(b)酸素;の存在下で溶融重
合する工程を含んでなるものである。
【0007】
【発明の詳細な開示】本発明において使用される好まし
いヒドロキシ芳香族単量体は式:
【0008】
【化2】 (式中、各Rは独立的にハロゲン、C1-10アルキル基、
アリール基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化
水素オキシ基又はハロゲン原子及び酸素原子を分離する
少なくとも2個の炭素原子をもつハロ炭化水素オキシ基
であり、そして各R1 は独立的に水素、ハロゲン、C
1-10アルキル基、アリール基、ハロアルキル基、炭化水
素オキシ基又はRについて定義したごときハロ炭化水素
オキシ基である)によって表されるフェノール単量体で
ある。しかしながら、上記の式によって表されるフェノ
ール単量体は2,6−ジメチルフェノール又は2,3,
6−トリメチルフェノールであることがしばしば好まし
い。
【0009】本発明において使用される触媒については
制限はない。実際、当該技術において既知の任意慣用の
酸化的カップリング触媒を使用することができ、そして
それらはしばしば金属部分及びアミン部分を有するもの
を包含する。かゝる触媒の代表的な例はこゝに参考文献
として引用する米国特許第3,306,874号、同第
3,306,875号、同第3,914,266号及び
同第4,028,341号明細書に記載されるごとき銅
化合物を含有するものを包含する。銅化合物を含有する
これらの触媒は通常第1銅又は第2銅イオン、ハライド
及び少なくとも一種のアミンの組み合わせである。しば
しば好ましい銅含有触媒はCuBr/ジブチルアミン及
びCuBr/N,N′−ジ−t−ブチル−1,2−エチ
レンジアミン(DBEDA)ならびにそれらから製造さ
れる混合物を包含する。
【0010】本発明において使用し得る別の触媒系はマ
ンガン化合物を含有するものを包含する。これらは一般
に2価のマンガンをハライド、アルコキシド又はフェノ
キシドのようなアニオンと組み合わせたアルカリ性触媒
系である。多くの場合、マンガンはジアルキルアミン、
アルカノールアミン、アルケンジアミン、o−ヒドロキ
シ芳香族アルデヒド、o−ヒドロキシアゾ化合物及びα
−ヒドロキシオキシムのような一種又はそれ以上の錯化
剤及び/又はキレート化剤との錯体として存在する。
【0011】ポリフェニレンエーテルのようなポリアリ
ーレンエーテルを本発明において記載したような溶融重
合によって製造する場合には、触媒の安定性/活性は反
応工程中の温度の増加につれて減少し得る。温度の増加
は分子量の増加に伴って生起する溶融粘度の増加を相殺
するためにしばしば必要である。フェノール単量体の重
合反応から生ずる排ガスの分析はアミンの存在を示す。
アミンの補充はしばしば若干の触媒活性の回復を与える
が、それは予想されるよりも少なく、しかも多量のアミ
ンの使用をもたらす。
【0012】この目的のために、高沸点アミン触媒を最
初から又は所望の重合体の分子量が達成されそして反応
温度が増加した時点で使用することがしばしば好まし
い。本発明において使用し得るかゝる高沸点触媒は金属
部分とトリアルキルアミンのような第3級アミン、たと
えばトリブチルアミン(TBA)、トリペンチルアミン
(TPA)、N,N−ジメチルブチルアミン(DMB
A)、及びN,N−ジメチルオクチルアミン(DMO
A)ならびにそれらから製造される混合物との組み合わ
せからなるものを包含する。こゝで、混合物とは第3級
アミン類の組み合わせ及び第3級アミンとモノ及びジア
ミンを包含する第2級アミンとの組み合わせを含むこと
を意味する。
【0013】さらに、高沸点第2級アミンも場合によっ
ては好ましく、これらはより高分子量のジアルキルアミ
ンを包含する。こゝで、より高分子量のジアルキルアミ
ンとは各アルキル基が独立的に約4個以上の炭素原子を
もつものを意味するものと定義される。これらの代表的
な例はジブチルアミン、ジペンチルアミン及びN,N−
ブチルペンチルアミンを包含する。
【0014】本発明においてしばしば好ましく使用され
る混合物は少なくとも一種の第3級アミン及び少なくと
も一種の第2級アミンを含有してなるものである。代表
的な混合物の例はTBA又はDMOA及びDBEDAを
含んでなる混合物を包含する。高沸点アミン触媒混合物
を使用する場合、使用される第2級及び第3級アミンの
割合については本質的に制限はない。しかしながら、し
ばしば、触媒の全重量(金属部分及びアミン部分)の約
10%より多い、好ましくは約25%より多い、もっと
も好ましくは約40%より多い割合の第3級アミンが使
用される。
【0015】本発明の新規方法は、ポリフェニレンエー
テルを溶融重合によって製造し得るので該ポリフェニレ
ンエーテルの製造のために有機溶剤/非溶剤の使用を必
要としないという知見を包含する多くの新しいかつ予想
外の結果をもたらす。さきに述べたように、この新規な
方法はヒドロキシ芳香族単量体を触媒及び酸素の存在下
で溶融重合する工程を含んでなる。反応剤及び触媒の添
加順序については何等制限はない。しかしながら、しば
しば、まず触媒のアミン部分及びフェノール単量体を混
合しかつ加熱して溶融体を製造する。この溶融体は均質
になるまで攪拌することができ、その後に追加の触媒成
分を添加し得る。本発明の方法を実施し得る温度は本質
的につぎの要件、すなわち、(1)単量体(及び次後に
生ずる単量体、オリゴマー及び重合体の反応混合物)を
溶融状態に保持すること;及び(2)触媒が失活しない
ように確保すること;を満たす点でのみ制限される。溶
融体の温度はしばしば約30℃ないし約150℃、好ま
しくは約35℃ないし約120℃、もっとも好ましくは
約35℃ないし約100℃の範囲である。
【0016】本発明を実施し得る圧力(酸素圧力)につ
いては、重合が生起し得る程度のものであることにのみ
限定される以外は本質的に制限されない。この圧力はし
ばしばほゞ大気圧ないし約5,000psig、好まし
くは約100psigないし約2,000psig、も
っとも好ましくは約200psigないし約1,000
psigの範囲である。さらに、後記の実施例7に示す
ごとく、圧力の増大は重合の増大をもたらし得る。
【0017】本発明において使用される酸化的カップリ
ング触媒の量は特に制限されず、金属部分及びアミン部
分について変動する。金属部分は使用されるフェノール
単量体の全モル数に基づいてしばしば約0.02モル%
ないし約5.0モル%、好ましくは約0.5モル%ない
し約3.0モル%、もっとも好ましくは約0.1モル%
ないし約1.0モル%である。
【0018】酸化的カップリング触媒のアミン部分は使
用されるヒドロキシ芳香族単量体の全モル数に基づいて
しばしば約1.0モル%ないし約10.0モル%、好ま
しくは約1.0モル%ないし約8.0モル%、もっとも
好ましくは約2.0モル%ないし約4.0モル%であ
る。使用し得る装置については何等制限はない。実際
上、ガス導入口、加熱及び冷却用手段および攪拌手段を
具備する任意の装置を使用し得る。円筒状丸底ガラス反
応器及び耐圧反応器がしばしば使用される。
【0019】酸素を溶融体中に導入すると反応混合物が
形成され、この混合物の重合を最大に進行させるため
に、混合物を攪拌することが好ましい。反応混合物の粘
度は徐々に増加して重合体の形成が進行していることを
示す。しかしながら、粘度は重合反応が完了するまでは
攪拌を妨害するほどには増加しない。実質的にすべての
単量体の重合が完了した後、反応混合物を冷却して反応
生成物を生成させそしてそれから重合体を得る。さら
に、相間移動触媒を含めること及び反応生成物を溶剤で
希釈して重合体をそれらの各分子量に従って回収するこ
とも本発明の範囲内である。さらに、得られる生成物の
分子量は使用される装置に従って変動し得る。その理由
は混合能がより大であればより高分子量の重合体が形成
されるからである。
【0020】本発明で使用される試薬の攪拌を実施し得
る方法については制限はない。たとえば、電磁攪拌機又
は櫂型攪拌機を使用し得る。しかしながら、好ましい一
実施態様においては、激しい攪拌が望ましい。これは激
しい攪拌は存在する酸素及び溶融体間の界面領域を増加
し得るからである。そうすることによって、酸素の溶融
体中への移動速度は増加し、したがって改善された重合
をもたらすことが認められた。
【0021】上述した激しい攪拌は大抵の攪拌機構によ
って達成することができ、そしてそれはしばしば、たと
えば高剪断攪拌機、押出機又はホモジナイザーによって
達成される。こゝで使用される場合、激しい攪拌は約
1.0mm未満、好ましくは約0.5mm未満、もっと
も好ましくは約0.1mm未満の直径をもつ気泡を発生
し得る任意の機械的混合の形態を意味するものと定義さ
れる。
【0022】本発明の方法によって生成される3,
3′,5,5′−テトラメチル−4,4−ジフェノキノ
ン(TMDQ)のような副生成物に関しては、かゝる副
生成物の形成はたとえば濃度ならびに反応温度の制御を
包含する当業者に既知の方法によって最小限に抑制し得
る。しかしながら、驚くべきことに、激しい攪拌は、従
来の方法では副生成物の生成を増大するような温度でさ
えもしばしばより少量の副生成物の生成を与えることが
認められた。
【0023】本発明の新規方法によって得られる重合体
は単独重合体及び共重合体ポリフェニレンエーテルを包
含する。これは上記の式によって表されるごときフェノ
ール単量体の任意可能な混合物を使用することは本発明
の範囲内であるからである。得られる典型的な単独重合
体はたとえば2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエ
ーテル単位を含むものである。得られる典型的な共重合
体の例はかゝる単位を2,3,6−トリメチル−1,4
−フェニレンエーテル単位との組み合わせで含有するラ
ンダム共重合体を包含する。得られる重合体はしばしば
それらの3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル頭
部末端基及び2,6−ジメチルフェノキシ尾部末端基に
よって特徴付けられる。
【0024】さらに、本発明によって製造されたポリフ
ェニレンエーテルはたとえば耐衝撃性ポリスチレン、ポ
リアミド及び/又はポリエステルと配合し得るものであ
る点に注目すべきである。かゝる配合はたとえばこゝに
参考文献として引用する米国特許第4,866,130
号、同第4,826,933号及び同第5,091,4
72号明細書に開示されている。
【0025】また、本発明で得られるポリフェニレンエ
ーテルは当該技術において既知の任意慣用の方法によっ
て官能化し得るものであることにも留意すべきである。
かゝる方法はクロルトリアジン及び重合性オレフィン系
化合物を使用する方法を包含しそしてこれらはたとえば
こゝに参考文献として引用する米国特許第5,115,
043号及び同第4,994,525号明細書に記載さ
れている。
【0026】
【実施例の記載】つぎに上述した本発明の新規方法の理
解をより容易にする一助として、本発明を具体的実施例
を挙げてさらに説明する。得られる生成物はプロトン及
13C核磁気共鳴スペクトル分析、赤外スペクトル分析
及びGPC分析のような慣用の技術によって確認し得
る。
【0027】実施例1 加熱水浴中に浸漬されたかつ攪拌機、酸素導入管及び温
度計を備えた円筒型丸底ガラス製反応器に、2,6−キ
シレノール48.8g(0.40モル)及びCuBr/
N,N′−ジ−t−ブチル−1,2−エチレンジアミン
(DBEDA)/N,N−ジメチルブチルアミン(DM
BA)/ジ(n−ブチル)アミン(DBA)[1.0m
lの濃HBr中の酸化第一銅0.118gから調製され
たCuBr溶液0.137ml(0.22ミリモルC
u)、DBEDA0.077g(0.45ミリモル)、
DMBA0.874g(8.65ミリモル)及びDBA
0.49g(3.8ミリモル)から製造された]を装入
して混合物を調製した。この混合物を2,6−キシレノ
ールを溶融しかつ反応混合物を生成するに十分な程度に
加熱し、これにメチルトリカプリルアンモニウムクロリ
ド0.024g(0.052ミリモル)を添加した。こ
の反応混合物の温度を約50℃まで高めそしてそれに酸
素を送入、泡出させながら該混合物を激しく攪拌した。
最初の1時間が経過した後、反応混合物の温度を40℃
まで低下し、この温度で18時間保持した。この期間中
に反応混合物は粘稠な液体となりそして最終的にはきわ
めて粘稠な反応生成物となった。この反応生成物をGP
C分析によって分析した結果、ポリフェニレンエーテル
46g(約95%の収率)が形成されたことが判明し
た。
【0028】実施例2 臭化第一銅、DBEDA及びDMBAの濃度を2倍に
し、DBAを使用せずにそして反応時間を100時間と
した以外は実施例1に述べた方法と同様の方法で実施例
2を行った。反応生成物をGPC分析によって分析して
ポリフェニレンエーテル46g(約95%の収率)を回
収した。
【0029】実施例3 丸底ガラス反応器の代わりに商業的製品である混合用ボ
ウルを使用し、2,6−キシレノール50gを使用しそ
して反応時間を18時間としかつ温度を60℃とした以
外は実施例2に述べた方法と同様の方法で実施例3を実
施した。ポリフェニレンエーテル42g(約85%の収
率)を回収した。
【0030】実施例4 DBAを80ミリモル使用しそしてDBEDA及びDM
BAを使用せずかつ反応時間を48時間とした以外は実
施例1及び2に述べた方法と同様の方法で実施例4を実
施した。ポリフェニレンエーテル46g(約95%の収
率)を回収した。
【0031】実施例5 攪拌機、酸素導入管及び密閉機構を具備する容量300
mlの耐圧反応器に2,6−キシレノール122g及び
触媒としてCuBr/N,N′−ジ−t−ブチル−1,
2−エチレンジアミン(DBEDA)/ジ−N−ブチル
アミン(DBA)[DBA5.2g、DBEDA1.7
g、48%HBr溶液9.8ml中に一晩溶解したCu
2 O1.2gから調製した銅溶液2.6mlを混合する
ことによって調製された]を装入して混合物を調製し
た。この混合物を約65℃に加熱して2,6−キシレノ
ールを溶融し、その後に攪拌した。この反応器に酸素2
00psigを装入しそして約20psigないし16
0psigの低水準から再装入することによりこの圧力
を保持した。4.5時間後、溶融重合を停止し、そして
得られた重合体の試料を重水素置換クロロホルム中に溶
解し、ついでニトリロトリ酢酸のナトリウム塩で失活さ
せてNMR分析に供した。この分析結果は約108gの
重合体ポリフェニレンエーテルが回収された(約90%
の収率)ことを示した。
【0032】実施例6 反応を4時間行いそして供給酸素からの圧力を400p
sigとした(酸素は280ないし380psigの低
水準から400psigに再装入し/保持した)こと以
外は実施例5に述べた方法と同様の方法で実施例6を行
った。回収された重合体ポリフェニレンエーテルは不均
質でありその収率は94±4%であった。
【0033】実施例7 圧力を大気圧とし、ガラス製反応器を使用しかつ触媒中
に10%少ない銅を使用したこと以外は実施例5及び6
に述べた方法と同様の方法で実施例7を実施した。得ら
れた重合体ポリフェニレンエーテルは約70%の収率で
あり、このことから高い圧力の使用は反応速度を高める
ことが確認された。
【0034】実施例8 攪拌機、温度計及び酸素導入管を備えた容量300ml
の丸底耐圧反応器にTBA3.7g(20ミリモル)、
DBEDA0.182g(1.0ミリモル)、溶融2,
6−キシレノール61g(500ミリモル)を装入し
た。反応器内容物を攪拌しそして酸素を0.3標準立方
フィート/時の割合で通送しかつ銅溶液(48%臭化水
素酸9.8ml中の酸化第一銅1.2gから調製した)
0.596ml(1.0ミリモル)を添加した。得られ
る反応混合物は暗褐色であり、これを水浴により約43
℃で約4時間反応させた。周期的に0.1mlの試料を
抜き出し、これらの試料をついで約2ないし3mlの重
水素置換クロロホルムで希釈しそしてニトリロトリ酢酸
のトリナトリウム塩の30%水溶液数滴で失活した。こ
れらの試料をGPC及びプロトンNMRスペクトル分析
した結果、約43.3g(約71%の収率)のポリフェ
ニレンエーテルが製造されたことが認められた。
【0035】実施例9 使用した触媒対単量体の重量比を約23:1の代わりに
15:1としかつ使用した触媒をTBA/DBEDA触
媒に代えてCu/DBEDA/DMBA/DBA触媒
(重量比は4時間では約1/2/38/19ないし1/
3/38/17そして6.3時間では1/2.3/25
/11であった)としたこと以外は実施例8に述べた方
法と同様の方法で実施例9を実施した。3時間後、単量
体の約48%が重合体に転化しそして6時間後には単量
体の約60%が重合体に転化した。
【0036】実施例10 2,6−キシレノールを全量一度に添加する代わりに7
5分間かけて添加したことを除いては実施例8に述べた
方法と同様の方法で実施例10を実施した。3時間後、
単量体の約66%が重合体に転化しそして6時間後には
単量体の約89%が重合体に転化し、TMDQの生成量
は僅か約1.0%であった。
【0037】実施例11−16 実施例11−16は単量体対触媒の比を変えかつTBA
の量を変えたことを除いては実施例8に述べた方法と同
様の方法で実施した。結果を次表にまとめて示す。これ
らの結果は第3級アミンを使用した場合には単量体の重
合体への転化率が増加することを示している。
【0038】 触媒の組成 (ミリモル) 単量体 重合体への実施例番号 Cu/DBEDA/TBA (ミリモル) 転化率(%) 11 1/1/80 1,000 67 12 1/1/40 1,000 66 13 1/1/20 1,000 64 14 1/1/10 250 71 15 1/1/40 1,000 60 16 1/1/80 2,000 43実施例17 温度計、酸素通送用の底部に取り付けたフリットガラス
板及びフリットガラス板の5mm上に取り付けたホモジ
ナイザーヘッドを具備する直立円筒型ガラス製反応器に
臭化第一銅1部、DBEDA1部、TBA20部の触媒
及び2,6−キシレノール単量体500部(すべての部
は銅の重量部に基づくものである)を装入した[酸化第
一銅(95%)1.2gを臭化水素酸9.8ml(48
%)中に溶解することによって調製された銅溶液1.7
9ml(Cu3ミリモル)、DBEDA0.54g(3
ミリモル)、トリブチルアミン11.1g(60ミリモ
ル)、純2,6−キシレノール183g(1.5モ
ル)]。得られる混合物をホモジナイザーを用いて激し
く攪拌しかつ酸素を1.0標準立方フィート/時の割合
で通送して反応混合物を得た。この反応混合物を当初は
50℃の温度に保持しそして温度を調節するために氷水
冷却及び加熱水浴を使用した。約8分以内に、反応は安
定化状態になりそして約70℃の温度を約1時間保持し
た。ついで、反応温度をつぎの50分間で100℃まで
徐々に増加させた。
【0039】反応混合物の試料を周期的にその0.2m
l部分を取り出すことによって採取し、これらの試料を
重水素置換クロロホルム(2−3ml)で希釈し、ニト
リロトリ酢酸のトリナトリウム塩の30%水溶液の数滴
を用いて失活しそしてNMR及びGPCによって分析し
た。分析結果はポリフェニレンエーテルの約80%の収
率及びTMDQの約1.1%の存在を確認した。
【0040】実施例18 実施例18は当初の酸素の流速を2.0標準立方フィー
ト/時(SCFH)とし、2分後3.0(SCFH)ま
で増加しそして6分後2.0SCFHに低下し、7分後
には1.5SCFHに減少しそして最後は11分後に
1.0SCFHに減少したことを除いては実施例17及
び20に述べた方法と同様の方法で実施した。25分後
の温度は90℃であり、30分後は150℃でありそし
て35分後は190℃であった。この反応は約35分間
行った。ポリフェニレンエーテルの%収率は約90%で
あり、僅かに約0.34%のTMDQの存在が観測され
た。
【0041】実施例19 実施例19は触媒比を臭化第一銅1部、DBEDA1
部、TBA80部及び2,6−キシレノール2000部
(銅の重量部に基づいて)としかつ温度を55℃で1時
間、ついで99℃まで上昇させたことを除いては実施例
17に述べた方法と同様の方法で実施した。約135分
後、反応を停止しそしてポリフェニレンエーテルを約7
0%の収率で回収した。
【0042】実施例20 実施例20はホモジナイザー(強力攪拌機)の代わりに
櫂型攪拌機を使用した以外は実施例19に述べた方法と
同様の方法で行った。ほゞ同一の反応時間で、ポリフェ
ニレンエーテルは36%の収率で回収された。このこと
は激しい攪拌は増加した収率を与え得ることを示してい
る。
【0043】実施例21 底部に酸素を通過させるためのフリットガラス板を備え
た直立円筒型ガラス製反応器に温度計及びフリットガラ
ス板の上に配置された円筒型ホモジナイザーヘッドを装
着した。この反応器に溶融2,3,6−トリメチルフェ
ノール168g(1385ミリモル)、TBA13.2
ml(55.4ミリモル)及びDBEDA0.30ml
(0.14ミリモル)を装入した。得られる混合物を通
して酸素を1.0SCFHの割合で吹き込み、泡出させ
ながら、ホモジナイザーで激しく攪拌した。得られる反
応混合物に、48%臭化水素酸9.8ml中に酸化第一
銅(95%)1.2gを溶解することによって調製され
た触媒溶液0.82ml(Cu=0.14ミリモル)を
添加した。反応は反応器を氷水浴又は加温水浴中に置く
ことによって70℃の温度で開始された。約1時間後、
温度は100℃まで上昇し、この温度で重合が完了する
まで(70%の単量体の転化まで)保持した。この時点
で、反応器の内容物をメタノール1000ml及び氷酢
酸10mlを含有する配合機中に注入して2,3,6−
トリメチルフェノール単量体から誘導された単独重合体
(Mwは約600)を回収した。
【0044】実施例22 実施例22は、反応器に2,6−キシレノール90.8
g(744ミリモル)及び2,3,6−トリメチルフェ
ノール101.9g(744ミリモル)を装入すること
によって共重合体を製造したことを除いては実施例21
に述べた方法と同様の方法で実施した。約76%の単量
体の転化後に、製造されかつ単離された共重合体は約1
000のMwを有していた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーガレット・ルイーズ・ブローム アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、リージェント・ストリート、 1346番 (72)発明者 ドウェイン・モントゴメリー・ホワイト アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、セイント・ジョゼフ・ドライ ブ、2334番 (72)発明者 スターリング・ブルース・ブラウン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、バークレー・アベニュー、2308 番

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒドロキシ芳香族単量体を、溶剤の不存
    在下に、(a)酸化的カップリング触媒;及び(b)酸
    素;の存在下で溶融重合する工程を含んでなるポリアリ
    ーレンエーテルの製造法。
  2. 【請求項2】 ポリアリーレンエーテルがポリフェニレ
    ンエーテルでありそしてヒドロキシ芳香族単量体が式: 【化1】 (式中、各Rは独立的にハロゲン、C1-10アルキル基、
    アリール基、ハロアルキル基、アミノアルキル基、炭化
    水素オキシ基又はハロゲン原子及び酸素原子を分離する
    少なくとも2個の炭素原子をもつハロ炭化水素オキシ基
    であり、そして各R1 は独立的に水素、ハロゲン、C
    1-10アルキル基、アリール基、ハロアルキル基、炭化水
    素オキシ基又は前記定義したごときハロ炭化水素オキシ
    基である)によって表されるフェノール単量体である請
    求項1記載のポリアリーレンエーテルの製造法。
  3. 【請求項3】 酸化的カップリング触媒が銅又はマンガ
    ンを含んでなる請求項1記載のポリアリーレンエーテル
    の製造法。
  4. 【請求項4】 酸化的カップリング触媒が金属部分及び
    アミン部分を含んでなり、しかもそれがCuBr/ジブ
    チルアミン、CuBr/N,N−ジ−t−ブチル−1,
    2−エチレンジアミン又はそれらから製造された混合物
    である請求項3記載のポリアリーレンエーテルの製造
    法。
  5. 【請求項5】 使用されるヒドロキシ芳香族単量体の全
    モル数に基づいて金属部分が約0.02ないし約5.0
    モル%でありかつアミン部分が約1.0ないし約10.
    0モル%である請求項4記載のポリアリーレンエーテル
    の製造法。
  6. 【請求項6】 ヒドロキシ芳香族単量体の溶融重合が約
    30℃ないし約150℃の温度で生起する請求項1記載
    のポリアリーレンエーテルの製造法。
  7. 【請求項7】 ポリフェニレンエーテルが2,6−ジメ
    チル−1,4−フェニレンエーテル単位を含んでなる単
    独重合体である請求項2記載のポリアリーレンエーテル
    の製造法。
  8. 【請求項8】 ポリフェニレンエーテルが2,6−ジメ
    チル−1,4−フェニレンエーテル単位及び2,3,6
    −トリメチル−1,4−フェニレンエーテル単位の共重
    合体である請求項2記載のポリアリーレンエーテルの製
    造法。
  9. 【請求項9】 ヒドロキシ芳香族単量体の溶融重合がほ
    ぼ大気圧ないし約5,000psigの圧力で生起する
    請求項1記載のポリアリーレンエーテルの製造法。
  10. 【請求項10】 ヒドロキシ芳香族単量体の溶融重合が
    該ヒドロキシ芳香族単量体、酸化的カップリング触媒及
    び酸素の攪拌条件下で生起する請求項1記載のポリアリ
    ーレンエーテルの製造法。
  11. 【請求項11】 攪拌は約1.0mmより小さい直径を
    もつ気泡を発生し得る激しい攪拌である請求項10記載
    のポリアリーレンエーテルの製造法。
  12. 【請求項12】 攪拌は電磁攪拌機又は櫂型攪拌機を使
    用して行う請求項10記載のポリアリーレンエーテルの
    製造法。
  13. 【請求項13】 激しい攪拌は高剪断攪拌機、押出機又
    はホモジナイザーを使用して行う請求項11記載のポリ
    アリーレンエーテルの製造法。
  14. 【請求項14】 酸化的カップリング触媒が金属部分と
    第3級アミンとの組み合わせ又は金属部分と第3級アミ
    ン及び第2級アミンを含む混合物との組み合わせからな
    る請求項1記載のポリアリーレンエーテルの製造法。
  15. 【請求項15】 金属部分が銅部分であり、第3級アミ
    ンがTBA、TPA、DMBA又はDMDAでありそし
    て第2級アミンがDBEDA又はDBAである請求項1
    4記載のポリアリーレンエーテルの製造法。
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