JPS58208320A - 芳香族ポリケトンの製造方法 - Google Patents

芳香族ポリケトンの製造方法

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JPS58208320A
JPS58208320A JP58043291A JP4329183A JPS58208320A JP S58208320 A JPS58208320 A JP S58208320A JP 58043291 A JP58043291 A JP 58043291A JP 4329183 A JP4329183 A JP 4329183A JP S58208320 A JPS58208320 A JP S58208320A
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JP
Japan
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aromatic
solution
acid
formula
polymer
Prior art date
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Application number
JP58043291A
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English (en)
Inventor
ハワ−ド・マシユ−・コルクホ−ン
デビツド・フランク・ルイス
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Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C08G67/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing oxygen or oxygen and carbon, not provided for in groups C08G2/00 - C08G65/00
    • C08G67/02Copolymers of carbon monoxide and aliphatic unsaturated compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性芳香族ポリケトンの製造方法に闘する
。  ゛ 熱可塑性芳香族ポリケトンは当業者によく知られている
ポリマーである。それらは高温における優れた電気絶縁
性及び機械的性質、尚い強度及び靭性並びにtψれた耐
火性及び耐蘂品性を考慮して同業的に有益なものである
。適当なフリーデル−クラフト触媒、例えばFe #i
AもしくはBF5/液体HF混合物、の存在で芳香族ジ
アシルハリド及び少なくとも2(1tイの芳香族的に結
合された水素1東子を有する芳香族化合物の混合物の間
の反応、もしくは少なくとも1 (11’+I (1)
芳香族的に結合された水素原子を含む芳香族モノアシル
ハリドの自己反応、又は6つの型の化合物すべての使用
を含む反応を利用する求m子アロイル化方法によって芳
香族ポリナトンを製造することは知られている所である
。そのような方法の例は英国特許81086021号及
び第1164817号に記載されている。
芳香族モノ又はジアシルハリドはそれらを使用する方法
が操作するのに高#IIiになる傾向ならしめる高価な
出発原料になりがちである。
欧州特許公報第0049070号において記帳のように
、トリフルオロメタンスルホン酸のようなフルオロアル
カンスルホン酸の存在で重縮合を??なうことによって
、少なくとも1個の芳香族的に結合きれた水素II、T
 /−を音む芳香族モノスルホン酸、もしくは少なくと
も2個の芳香族的に結合された水素1り子をaむ芳香族
化合物と芳香族ジスルホン酸の混合物、又は両者の組合
せから出発する極めて一般的な反1ノロにおいて熱uJ
叶1性ガシ族ポリスルホンを叫盾することができるとい
うことが発見された。例えば神り返し11目)γ:◇0
(Σ5o2− を有する芳香族ポリエーテルスルホンを、トリフルオロ
メタンスルポンr護の存イ1でジフェニルエーテル−4
−スルホン酸を重縮合することによって、製造すること
が可能である。
芳香族ポリエーテルケトンのいくらが類似した製造をこ
の化学に適用すること、すなわち芳香族モノ−もしくは
ジカルボン酸を芳香族モノ−もしくはジアシルハリドの
代りに/、Ij N原料として使用すること、は有利な
ことであろう。芳香族カルボン酸は一般的にいえば芳香
族アシルハリドよりもより安価であり、それでそれらを
使用する方法は芳香族ポリケトンのより経済的な製造を
実現ならしめることができる。しかしながら我々はそれ
が芳香族ポリ+トンの生産になる時、そのような一般的
な方法で(1jjl記のような)芳香族ポリスルホンの
生産のためにタロ屋された技術を虐Iuすることはでき
ないということがわかった。例えばジフェニルエーテル
−4−カルボン酸は周11i1 its Ifでトリフ
ルオロメタンスルホン酸の存在でわずかに極めてゆっく
り反11C,+ シ、よりMJailにおいてもこの試
桑の存在で低分子Jは生成物のみを与える。
にもかかわらず、我々はもしある遺ばれた芳香族モノ−
もしくはジカルボン酸が使用されるならば前記技術を用
いるある芳香族ケトンを製造することができるというこ
とがわかった。
本発明によれば熱可塑性芳香族ポリケトンの製杭方法で
あって、次の11f類; (α)式: (式中Yは1α接結合、−0−、−8−、Ar’  が
1価の跨舎族ラジカル(好まし、くけフェニル)である
−NAr’−、であり;ArG;t21曲の芳1’i 
hlラジカルであるが、しかしyが1である++、HF
、 −vh−oo−ph−又番才−ph−so2−ph
−(ここで−ph−はフェニレン)であってはならず、
(好ましくはフェニレン、ヒ。
フェニし・ン、ター7エニレン、−pPh−0−pPh
−00−pPb−0−pPh−1もしくは叩Ph−0−
pPb−3O2−pPh −0−pPh−(ここで−p
Ph−はp−7エニレンである));そしてnは1より
人の”++tm(好ましくは1〜6)であり、yは1〜
6の整数である)、を有する少なくとも1柿の芳計展モ
ノカルボンr口;(h)  式: (式中−X−及び−X′一番J独立に直接結合、−o−
−8−、Ar’が(α)において規定された時のもので
ある一NAr’−1であり;mは0又は1より大の整数
(好ましくは1〜3)であり;そし−(Arは(α)に
おいて規定された時のものである。) を有する少なくとも1柚の芳香族ジカルボン纒と式: %式% (式中2は一〇−又は直接結合であり; Ar、 n、
及びyは(α)において規定されたようなものである。
)を有する少なくとも1種の芳香族化合物との混合物;
並びに (C)(α)及び(b)の組合せ から選ばれた反応体を、フルオロアルカンスルホン酸の
存在で反応させることを含んでなる方法が与えられる。
本発明の方1夫においてフルオロアルカンスルホン酸の
存在は決定的な特徴であり、この試剤がブレンステッド
酸として作用すると思われる。好ましいフルオロアルカ
ンスルホン酸はトリフルオ目、    l # >、7
.kt、 >4%°1°5o2oHF&6°(&J4J
1”6.mとができる他のフルオロアルカンスルホン酸
は1〜18個の炭素1チ(子を含む一連のフルオロアル
カンスルホン酸(GB758 467において記載され
たように完全に弗素化され得る)、例えばOF HOP
 So OH、OF OF So OH及びOF、 0
F22    22        5220P2S0
20Hのようなフルオロエタン及びフルオロプロパンス
ルホン酸、のより9局級の員のものである。酸が反応溶
剤としで作用するように使用されるフルオロアルカンの
スルポン酸°の鼠をルl;;; v+(するごとが便宜
的である。フルオロアルカンスルホン爾のより触媒的な
(−4なわちずっと少ない)hkのフルオロ−lルカン
スルホン醸をiんでなる反応系の使用は、しかしながら
本発明の範囲からは除外されない。
反1心は好よしくは実質uJに’)te(氷状j詔下で
、すなわち#−水分が反応前及び間のn1ri方の反応
混合物から実質的に除去されることを保#E L、なか
ら、行なわれる。もちろん水は反応が進行する時に生ず
るがしかしこれはフルオロアルカンスルホン酸によつて
実質的に除去されると思われる。脱水剤はまた所望によ
り水の除去を改善するために使用し°Cもよい。
本発明の反応体のサブクラス(α)において、(前記の
)唯一の芳香族モノカルボン酸がこの化合物から誘導さ
れた単位から単になるポリマーを製造するために芳香族
ポリ&)ンの製造に使用されイ■る:選択的に2種もし
くはそれ以上の芳香族モノカルボン酸がこれらの化合物
から#S導された単位からなるコポリマーを製造するた
めに使用されてもよい。
本発明の反応体のサブクラス(h>において、前記唯一
の芳香族ジカルボン八!及び前記唯一の芳香族化合物が
、これらの化合物から誘導された単位から単になるポリ
マーを製造するために芳香族ポリケトンの製造において
使用することができる;選択的に2種もしくはそれ以上
のそのような芳香族ジカルボン酸及び/又は2種もしく
はそれ以上のそのような芳香族化合物がこれらの化合物
から誘導された単位を含むコポリマーを製造するために
使用されてもよい。好ましくは実質的に等モル蓋の少な
くとも1柿の芳香族ジカルボン酸及び少なくとも1種の
芳香族化合物を使用することが好ましい。しかしながら
その比は生成物の分子臘を変更するために等モル蓋から
れずかに変更されてもよい。
本発明の反応体のサブクラス(α)において、少なくと
も1梱の芳香族モノカルボン酸は好ましくは式! (式中−Y−はIM接結合又は−〇−であり;Arはフ
ェニレン、ビフェニレン又はターフェニレン(各々はす
べてのバラ結合配置6′を有する)である)を有する。
使用されてもよいサブクラス(α)における芳香族カル
ボン酸の例は次のとおりである冨 0oOo<Σ002H eo <Σ(XO(ア002H (X)−□ (/Σ−C)−002H これらのうち4−(4−7エノキシ)フェノキシ安息香
酸は本発明による重合が一般に商余的に入手口■能な芳
香族ポリマトン、すなわち+0−e□ eoo− 又は 000000 (X に書き直したもの、 のそれと同じ縁り返し単位を有するポリマーを与えるの
で特に好ましい。
本発明の反応体のザブクラス(b)において、少なくと
も1種の芳香族ジカルボン酸は好ましくは式XHO20
−Q−X −(−Ar−X’WOO2H(式中−X−及
び−X′−は独立に゛直接結合又は−〇−であり;Ar
はフェニレン、ビア!ニレン又バターフェニレン(各々
はすべてバラ結合配置を有する)であり;そしてmは0
又は1である。)を有する。
使用されてもよいサブクラス(A)における芳香族ジカ
ルボン酸の例は次のとおりである:HO2o% oo2
H HO20()0−e OO2H Ho20G O&ン00,2H uo 2 oO−o (yo <Σ0(1)2HH02
0−(IJCKyao 2 H HO2o−(1)0−Q−Q−0−C> 002 H反
応体のサブクラス(h)において、少なくとも1柚の芳
・η族化−0物は好ましくは式:%式% (式中Ar jet フェニレン、ビフェニレン及びタ
ーフェニレン(各々はすべてのパラ結合配IWを有する
)、−pPh−0−pPh−00−pPh−0−pPh
−1又は−pPh−0−pPh=SO2−pPh−0−
pPh−であり;nは1〜3であり;そしてyは1又は
2である。) を有する。
使用されてもよいサブクラス(b)における芳香族化合
物の例は次のとおりである; ○−000つ 〇−〇−〇−0000 0−00(き0つ ○−0−C>−0Qs房1111)−0〇0〇eoO−
〇・・0・るー・0 本発明の方法によりて製造された芳香族ポリケトンは一
般に例えば少なくとも1.0、さらに通常的には少なく
とも2.0で7より小さい換算粘度(RV)、を通常有
する高分子量のものである。
(本明細書におけるRVはトリフルオルメタンスルホン
酸中のポリマーの溶液において25rで測定され、前記
溶液は100c+4の溶Wkに対して11のポリマーを
含む◇) 芳香族ポリ+)ンを製造するための重合反応に対して要
求された条件(例えばなかんずく反応温良及び時間)は
それらが使用される出発モノマーの性質及び製造される
ポリマーのLlr望のpt質と共に変るであろうため実
験によって決定されるべきである。都合のよいことに使
用される圧力は大気圧であってよい。通′−;この反+
1i>湿度範囲は周囲7品度〜200Cである。
本発明を次の例によって説明する。
例  1 4−(4−フェノキシ)フェノキシ安息香酸(IO?)
を三角フラスコ(容kt250m/)の中の100m/
!のトリフルメロメタンスルホン酸に溶解し、その透明
な赤色溶液を室i7Jで48時間放置せしめた。生成さ
れた高粘稠溶液を、窒素流において小滴状に、攪拌され
た10%NaOH水溶液の中へガラス管を下って通過せ
しめた。得られたピンク色のペレットをこの溶液におい
て一晩攪拌し、1j′]64シ、10%のNα2005
水溶液において7時間、次いで脱イオン水において塩基
の残留物が留らなく、なるまで煮沸し、最終的に真空下
で1501:’で乾燥した。ポリマーの白色ペレットは
400Cで成形することができ、強靭で柔軟なフィルム
を与えた。ポリマーのRVは2.28であり、そのガラ
ス転移温度(Tf! )は152Cでその融点(Tm)
は560Cであった。ポリマーの数置は本質的に定置的
に得られ、  a□、スペクトル(202,5゜171
.4,154.2,142.4,126.9゜12(5
,2,121,0ppmにおけるシャープ ピーク)は
式; %式% を有する繰り返し単位からもっばらなることを示した。
そのnmrスペクトルは欧州特許公報第0001879
号におい゛C開示されたように、ヒト四キノンと4.4
′−ジフルオロベンゾフェノンの求核的重縮合によって
V造された商業的に人手(、可能な芳香族t: IJ 
+ F″″そ才zk−ttL、1:・例  2 1.4−ジフェノキシベンゼン(1,51及び1.4−
ジ(4−カルボキシ)7!ノキシベンゼン(2,0? 
)を17.5mlのトリフルオロメタンスルホン酸中に
fil解し、その透明な赤褐色溶液を周囲温度で18時
間放II′7せしめた。得られた粘4周溶液を例1のよ
うに処理し、例1のポリマーに一致する繰り返し単位を
有することを示した ”nmrスペクトルを有する白色
、強靭なポリマーを与えた。そのポリマーは152Cの
l/及び664C−のTmを有した。
例  5 1.4−ジフェノキシベンゼン(2))及びジフェニル
−4,4′−ジカルボンrf(1,851i’)を19
meのトリフルオロメタンスルホン酸中に浴解し、得ら
れた溶液を周囲面皮で144時間放置せしめた。帖嘴な
赤褐色溶液を肺いフィラメントとして10%HαOH水
#液の中へ流しせしめた。例1のようなその上の処理は
真空下150Cで乾燥したアイポリ−色ポリマーの繊維
状の素材を4えた。そのポリマーは192CのT9と4
28CのTmを有した。その ’nmr スペクトル(
203,5゜171.7.j52.6,149.2. 
142.6.15’lO。
132.4.  i 30.8. 125.4及び12
0.5ppmにおけるピーク)は式; %式% を有する繰り返し111位から本質的になることを示し
た。
例  4 4−(4−フェノキシ)フェニル安息香fV(1,01
)を5mlのトリフルオロメタンスルホンrV中に溶解
し、濃赤褐色浴液を周囲iM良で46時間放置せしめた
。極めて粘掴な溶液をさらに8mlのトリフルオロメタ
ンスルホン酸で稀釈し、次いで薄いフィラメントとして
攪拌された10%Na6H水溶液の中へ注いだ。得られ
た繊維状ポリマーを沸とう10%Nα2005水溶液、
次いで沸とう水、最終的にアセト〉゛で処理し、その後
真空下で150C1で乾燥した。強靭で白色ポリマーは
6.54のRV。
216CのTノ及び486Cの−を有し、式冨(さ0−
■()O− を有する繰り返し単位から本質的になった。
例  5 ジフェニルエーテル−4,4’−シカルホン酸(1,9
79)及び1.4−ジフェノキシベンゼン(2,0? 
)を19m1のトリフルオロメタンスルホン酸中に溶解
し、l1l)赤色溶液を周囲温度で140時間放置せし
めた。得られた浴液を例3のように処理し、151Cの
TSI及び545CのTmを有し、式: %式% を有する繰り返し単位から本質的になるRV 2.68
の白色ポリマーを与えた。
例 6 (比較) テレフタル!!(1,661及び1,4−ジフェノキシ
ベンゼン(2,85SF)を20m1のトリフルオロメ
タンスルホン酸中に溶解し、その#液を周囲温度で48
時間放置せしめた。粘度増加は見られず、次いで溶液を
5時間90Cまで加熱した。
粘度における僅かな増加が生ずるが、しかし10%のN
αOH水溶液の中へその溶液を注ぎながら、脆くて粉末
状物質のみ沈殿した。尚重合体はこの反応においてはっ
きりと形成されなかった。
例 7 (比較) 4−フェノキン安息査酸(1,0? )を5mtのトリ
フルオロメタンスルホン酸中にfdHし、この溶液を周
囲温度で100時間放置せしめた。”nmrスペクトル
による溶液の間欠的検定は遅い反応が起っていたが、し
かしポリマーはJし成さゎながったことを示した。
例 8 (比較) 4.4′−ジフェノキシ−ベンゾフェノン(0,371
)及びジフェニル−4,4′−ジカルボン酸(0,24
P )を5mlのトリフルオロメタンスルホン酸中に溶
解し、その溶液を8ocで4時間加熱した。水中へ注い
で鳴くで低分子紺の物質を得た。
、例 9 4−(4−7エノキシ)フェノキシ安息香酸(1,01
i’)及び4−(4−フェノキシ)フェニル安息香酸(
0,95y)を23m1のトリフルオロメタンスルホン
酸中に溶解し、得られた濃赤褐色溶敲が周囲温度で6時
間にわたって極めて粘稠になる。ことが観察された。2
4時間後その溶液を繊細なフィラメントとして10%N
αOH水溶液の中へ流し、式寡 −o−00−o()aO− 及び 乃−・−Q−fJ)−oo− を有する繰り返し単位を有する沈殿した繊維状コポリマ
ーを例1のように処理した。この材料は167CのTノ
及び534CのTmを有した。
例  10 4.4′−ジフェノキシビフェニル(1,93?)及び
1,4−ジ(4−カルボキシ)フェノキシベンゼンB、
ooy)を45m1のトリフルオロメタンスルホン酸中
に溶解し、その溶液を周囲温度で24時間放置せしめた
。この時間抜透明な赤褐色ゲルが形成し、それは小片に
切断され、100Cで4時間10%NαOH水溶液で処
理した。次いでポリマーの破片を48時同前流10%炭
酊す) IJウム溶液中に懸濁し、洗浄し最終的にN、
N−ジメチルホルムアミド、水及びアセトンで連続的に
抽出した。′4@られたポリマーは、真空下150Cで
乾燥後、176CのT9及び370CのTmを存した。
同じ組成物の材料、しかし低分子閂のものを除いた、材
料が2一時間後重合を停止することによtz4+a、こ
のポリマーの130   スペクトルはmr 式; を有する繰り返し単位を指摘した。
例  11 4.4′−ジフェノキシビフェニル(2,401及びジ
フェニル−4,4′−ジカルボンfi(172y>を4
6.4 mlのトリフルオロメタンスルホン酸中に溶解
し、濃褐色溶液を周囲温度で120時111放置せしめ
た。粘稠溶液を例1のように処理し、Tf!、209C
及びTm414Cを有する成型GoO◎−o(すoo−
CRyoo− の繰り返し拳位を看する強靭でfA喝色ポリマーを与え
た。
例  12 4.4′−ジフェノキシビフェニル(2,001及ヒジ
フェニルエーテル−4,4′−ジカルボン酸(1,53
P ) ヲ)リフルオロメタンスルホン酸(59,7*
+g)中に溶解し、その溶液を周囲tlll1度で72
時間放1vぜしめた。この浴液の10%水性水「1ツ化
ナトリウムへの小滴状絵加は例1のように処理されたポ
リマーのペレットを与えた。この材料T9は172Cで
あり、Tmは374Cであった。
その150□、スペクトルはそのポリマーが式;%式% を有する繰り返し単位から本質的になったということを
指摘した。
例  15 4−(4−7エノキシ)フェノキシビフェニル(2,4
0y)及びジフェニル−4,4′−ジカルボン酸(1,
72P )を46idのトリフルオロメタンスルホン酸
中に溶解し、その溶液を周囲tIll1度で360時間
放置せしめた。得られた濃赤色粘噌周浴液を例1のよう
に処理し、Ty200tll’及びTm407Cを有す
るクリーム色ポリマーのペレットを与えた。その 0 
 スペクトルは式;%式%( を有する繰り返し単位を有する構造に一致した。
例  14 4−(4−7エノキシ)フェノキシビフェニル(2,4
9S1’)及び4,4′−ジカルボキシジフェニルエー
テル(1,901を49m1のトリフルオロメタンスル
ホン酸中に溶解し、その溶液を周囲温度で17時間放置
せしめた。この溶液の処理は、例1のように、Ty16
5r及びTm 548Cを有するポリマーのペレットを
与えた。この材料の130゜1スペクトルは式: %式%(5 を有する繰りik シ単位を有する+(4bに一致した
特許出願人 インペリアル ケミカル インタストリーズ パブリック リミティド カンパニー !1屯・fc出順代j!!人 弁理士 青 木   朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士山口昭之 手続補正書c方式) %式%[1 1、事件の表示 昭和58年 特許願  第43291号2、発明の名称 芳香族ポリケトンの製造方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 4、代理人 (外 3 名) 6、補正の対象 明細書 7、補正の内容 明細書の浄書(内容に変更なし) 8、添附1類の目録 浄書明細t      1通

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 熱可塑性芳香族ポリケトンの製造方法であって、
    フルオ四アルカンスルホン散の存在で、次の部類寞 (α)式: (−Y−は直接結合、−o −、−5−1A rjが1
    価の芳香族ラジカルであるーNAr’−1であり;Ar
    は2価の芳香族ラジカルであるが、しかしyが1である
    時、−ph−oo−ph−又は−ph−so2−ph−
    (ここで−ph−はフェニレンである)でなければなら
    ず;nは1より大の整数であり、yは1〜3の整数であ
    る。) を有する少なくとも1種の芳香族モノカルボン酸;(式
    中−X−及び=X′−は独立に直接結合−〇−−8−.
      Ar’が(α)で規定されたものであるーNAr’
    −であり、mはO又は1より大の整数であり;そしてA
    rは(α)において規定されたものである。)を有する
    少なくとも1押の芳香族ジカルdζン酸と式寡 0   〔(さ→Y〇−十−Ar−2−チー〇(式中−
    2−は−〇−又は直接結合であり; Ar、へ及びyは
    (α)において規定されたものである。)を有する少な
    くとも1種の芳香族化合物との混合物;並びに (C)(α)と(h)の組合せ から選ばれた反応体を反応させることを含んでなる方法
JP58043291A 1982-03-17 1983-03-17 芳香族ポリケトンの製造方法 Pending JPS58208320A (ja)

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DE (1) DE3309075A1 (ja)

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