JPS59109521A - ポリアリ−レンポリエ−テルの製造方法 - Google Patents

ポリアリ−レンポリエ−テルの製造方法

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JPS59109521A
JPS59109521A JP22053982A JP22053982A JPS59109521A JP S59109521 A JPS59109521 A JP S59109521A JP 22053982 A JP22053982 A JP 22053982A JP 22053982 A JP22053982 A JP 22053982A JP S59109521 A JPS59109521 A JP S59109521A
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JP
Japan
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polymerization
compound
alkali metal
organic solvent
polymer
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JP22053982A
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Tadahiro Sueyoshi
末良 忠弘
Toshihiko Aya
綾 敏彦
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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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fiJ塑性ポリアリーレンポリエーテルを重
合活性のすぐれた溶液重合により効率的に製造する方法
に関するものである。
ポリスルホンおよびボリエーテIVスJレホンなどで代
表されるボリアリーレンポリエーテlV類は熱的性質、
機械的性質、電気的性質が優れているため耐熱性高性能
エンジニャリングプラヌチックとして電気・電子機器部
品、航空機部品、自動車部品、食品・術生機器部品など
に広く使用されている。
これらのボリアリーレンボリエーテlしう」1は、一般
に二価フェノールのアルカリ金属二塩とハロゲン原子に
対してオルトまたはパラの少なくとも一つの位置に不活
性″1匡子吸引基を有するジハロベンゼノイド化合物と
を溶媒中で反応させるという公知の方法により製造され
ており、その製法の詳細はたとえば特公昭42−779
9号公報、特公昭45−z1s1a+7公報、特公昭4
8−700号公報、特公昭4B−19700号公報、特
公昭52−27500号公報および特公昭54−909
26号公報などに公表されている。
そして、これらの公知の方法の中に重合溶媒についても
適切なものとして、ジフエニルスlレホン、ジメチlレ
アセトアミド、ジメチノンホ〃ムアミド、ヘキサメチ7
ノーホスホ!レアミド、スルホラン、ジメチルスルホキ
シド、テトラメチμ尿素、ジイソプロピルスルホン、N
−メチルピロリドン、N−メチルカプロラクタムなどが
提案されている。
しかし、これまでに提案された重合溶媒類はいずれも一
長一短があり、十分な重合活性を獲得するという点では
必ずしも満足すべきものとはなっていない。
例えば、最もよく利用されるジメチルスルホキシドはそ
の沸点である189℃よりも僅かに低い温度で分解する
性質があり、重合溶媒として用いる場合、使用温度が5
4質的に160℃以下に限定される。
また特公昭4B−7,00号公報および特公昭48−1
97DO号公報などに記載された環状置換アミド類は、
熱安定性はよいが、重合溶媒として用いた場合、重合中
にゲlし化物を発生させる傾向があるという欠点を有し
ている。
また特公昭54’−90296号公報に記載されている
ジフェニルスルホンは高沸点溶剤として、熱安定性、溶
解性共に優れた特性を示すが、融点が129℃と異常に
高いために、重合終了時の溶媒と重合体の分離が繁雑か
つ高コストになる欠点がある。
そこで本発明者らはポリアリーレンポリエーテルの製造
上、高い重合活性と、ゲ!レフリーの重合体を与える重
合溶媒について鋭意検討した   ′結果、特定の環状
尿素化合物が極めて有効であることを見出し本発明に到
達した。
すなわち本発明は二価フェノールのアルカリ金属二塩お
よびハロゲン原子に対してオlレトまタハパヲの少なく
1も一つの位置に不活性電子吸引Jfiを有するジハロ
ベンゼノイド化合物の等モル同志を、実質的に無水の条
件下に有機溶媒中で加熱反応せしめるに際し、有機溶媒
として下記一般式(1)で示されるN、N’−ジアルキ
ル置換環状尿素化合物を使用することを特徴とするボリ
アリーレンボリエーテμの製造方法を提供するものであ
る。
1 (ただし式中のnは2〜Bの整数、R、R’はCr w
 loのアルキルまたはシクロアlレキル基を示す。) 本発明で重合原料として使用する二価フェノ−〜とはヒ
ドロキノンおよび一般式 (式中Yは直接結合、酸素、硫黄、−SO,−−CO−
または2価の炭・化水素ワジャルである。)で表わされ
る化合物である。その具体例としてはヒドロキノン、4
.4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4.4’−ジヒ
ドロキシジフェニ!レスルホン、2.2’−ビヌー(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、4.4’−シヒドロ
キシビフェニlし、4.4′−ジヒドロキシジフェニル
メタン、4.4’−シヒドロキシジフェニルエタンオヨ
ヒ4.4′−ジヒドロキシジフェニルスフレフイドなど
があげられ、これらは単独、またはそれらの混合物とし
て用いることが出来る。
また本発明のも□う一方の重合原料であるジハロベンゼ
ノイド化合物とは、ハロゲン原子に対してオルトまたは
パラの少なくとも一つの位置に不活性電子吸引基を有す
る化合物であり、不−CO−1−8O−1−CF、−0
F2−、−N=N−などがあげられる。
ジハロベンゼノイド化合物の一具体例としては次のよう
なものがあげられ、これらは単独または混合物として使
用することができる。
本発明で重合溶媒として用いられるN、N’ −ジアル
キル置換環状尿素化合物は上記一般式(1)で示される
化合物であり、それらの具体例としては1.3−ジメチ
)V−2−イミダゾリジノン、1−メチ)V−3−エチ
ル−2−イミダゾリジノン、1.6−ジエチ/l/−2
−イミダゾリジノン、1−メチ/I/−3−ジエチw 
−2−イミダゾリジノン、1−メチル−6−フニニルー 特に1.6−シメチルー2−イミダゾリジノンが取扱い
やすさの点で推奨される。
本発明においてポリアリーレンポリエーテルの製造は上
記溶媒中で二価フェノールのアルカリ金属二塩とジハロ
ベンゼノイド化合物とを実質的等モル量反応させること
により行なわれる。
その方法としては次に示すような種々の方法をとること
が出来る。
たとえば、二価フェノール、アルカリ金属水c!化物お
よびジハロベンゼノイド化合物を4−2:1モルの割合
でN,N′−シアフレキル費換環状尿素化合物溶媒に一
括添加して脱水反応させる一段法、あるいはまず二価フ
ェノールおよびアルカリ金属、アルカリ金属水素化合物
、アルカリ金属炭酸化物、アノVカリ金属アルコキシド
、アルカリ金属炭酸塩又はアルカリ金属アルキIV化合
物の単独もしくはそれらの混合物の2成分をN 、 N
’−シアルキIV置換環状尿素化合物溶媒中に添加して
反応させ、二価フェノールのアlレヵり金属二塩を生成
させ、次いで生成した水を共沸により除去した後、ジハ
ロベンゼノイド化合物を6A加して反応させる二段法が
あげられる。
反応系中に存在又は生成した水は巽沸剤を利用して外部
に除かれる。その共沸剤としてはベンゼン、トルエン、
キシレン、ハロゲン化ベンゼンなどを利用することが出
来る。
本発明の重合反応は、通常溶媒中のポリマー濃度5〜7
0(好ましくは10〜50)重量%、重合温度10.0
〜500(好ましくは120〜250)℃の条件下に実
施される。重合は脱塩重縮合形式で進むため、重合進行
中に、脱錐塩が多量に生成/析出する。したがって重合
終了原液は、濾過工程を経て、重合体回収工程に移され
る。
重合体の回収は重合原液と、溶媒と混和性の沈殿剤たと
えば水、メタノール、エタノ−lしおよびエチレングリ
コールなどと接触させることにより行なわれる。
本発明で用いるN 、 N’−シア)Vキル置換環状尿
素化合物は、その溶解力が大きく、しかも化学的、熱的
に安定であるので該化合物のポリアリーレンポリエーテ
lし溶液は必要に応じて安定剤、難燃剤、顔料その他各
種フィラー類を添加/配合した途料として、また溶液製
膜、溶液製糸などの原液としても活用することが出来る
以上説明したように本発明の方法によれば極めてす≦゛
れた重合活性のもとにポリアリーレンボリエーテlVの
溶液重合が達成でき、重合時のゲlし発生も望ましく抑
制できる。
以下本発明を実施例にもとすいて詳細に説明する。なお
本実施例中に用いた重合体の対数粘度ηi.nhはクロ
ロホルム溶媒中、重合体濃度0、 2 0 g/aJ 
、 fEA度25℃の条件下に測定したものである。
実施例1 1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン5 0 0 
g,  4.4’−ジヒドロキシジフェニル2a’2g
(0.15モ/l/)、4.4’−’)クロtvジフエ
ニlレヌlレホン4 5. 1 g( 0. 1 5モ
アし)およびクロJVベンゼン1 00gをコンデンサ
ーイ・105eステンレススチー/I/製反応槽に投入
シtコ後、窒素簑囲気下に攪拌しなから昇温を開始しt
こ。
内温が70℃になった時点で水酸化ナトリウム水溶液2
5.5 g(純分換算050モ/I/)を投入し、さら
に昇温を続行したところ、内温が137℃になった頃か
ら縮合水/クロフレベンゼン共沸混合物の留出が始まっ
た。さらに昇温を続行し、内温20D’Cで2時間反応
を行なった後、無水酢酸2.0 g (0,02モw 
)を投入して反応を停止させた後、冷却しつつ、クロル
ベンゼン100gを投入して希釈した。
得られた重合液は透明感のあるアメ色の精読な溶液であ
った。
また重合反応槽壁への析出重合体の41着はほとんどな
く原液中にも重合体の析出は全くみられなかった。
次にこの重合希釈原液を、P紙をセットしたプツフナー
ロートを用いて副生塩を一過して除去した後、(鷹拌下
の大量のメタノ−p中へ投入したところ、白色粒状の樹
脂が析出した。続し)て濾過/分離後、真空乾燥したと
ころ、白色の粒状重合体46.2 E (収率95%)
が得られtコ。
この重合体の対数粘度ηj、nhを測定したところ04
8と十分に高いものであり、溶液観察による微細ゲIV
状物の含量も極めて少ないものであった。
比較例1〜4 500gの重合溶媒の種類を1.5−ジメチlレー2−
イミダゾリジノンからシメチJV 7.)Vホキシト、
N−メチμピロリドン、スノVホランまたはジメチルア
セトアミドに変更し、さらに縮合水/クロivベンゼン
共沸混合物の留出が終了したのちの重合温度と時間を、
使用溶媒の特性に応じて、第1表のように設定した以外
すへて実施例1と同様にして重合/後処理操作を行なっ
た。
その結果を第1表にあオ〕せて示した。
第1表の結果かられかるように比較例1〜4はいずれも
微細ゲル状物が生成したり、重合反    ゛応1J壁
への重合体の析出が起きたり、重合安定性(溶解安定性
)の悪いものであった・まtこ生成重合11(中iiJ
溶分のηj、nhもO,i 〜0.3と低く不満足なも
のであつtコ。
第1表 実施例 4.4′−ジヒドロキシジフエニ)v 28.2 B(
o、 i sモノV)を2,2′−ビス−(4−ヒドロ
キシフエニy )プロパン54.5 g (0,15モ
!し)に、また重合温度と時間の200℃、2時間を1
60℃、2時間に変更する以外すべて実施例1と同様に
重合/後処理操作を行なったところηj、nh 0.5
7の白色粒状重合体が62.7 g (収率945%)
得られた。
また、重合反応中、特に重合反応槽壁への重合体の析出
/付着はなく、重合原液中にも微細ゲル状析出物はみら
れなかった。
実施例5 4.4’−シヒドロキシジフエニIし282g(0,1
5七ル)をヒドロキノン16.5 g(0,15モ/L
/)に、また重合溶媒1.3−ジメチノv−2−イミダ
ゾリジノン500gを1.3−ジエチル−2−イミダゾ
リジノン500gに変更する以外すべてシイ流側1と同
様に重合/後処理操作を行なったところη1nhO,6
Uの白色重合体が60g(収率90%)得られた。
また、重合反応中、特に重合反応槽壁への重合体の析出
/付着はなく、重合原液中に・も、微+1’411ゲ)
v状析出物はみられなかった。
実施例4 4.4′−ジヒドロキシジフエニ)728.2 g。
(015モル)を4.4′−ジヒドロキシジフェニルヌ
ルホン57.5 g(0,15モlし)にfFする以外
すべて実施例1と同様に重合/後処理操作を行なったと
ころ、ηinh 0.49の白色重合体が59.5 g
 (収率8a5%)得られた。
また重合反応中、特に重合反応槽壁への重合体の析出/
付着はなく、重合原液中にも微細ゲル状析出物質はみら
れなかった。
実施例5 4.4’−ジヒドロキシジフェニル282g(015モ
ル)を2.2′−ビヌー(4−ヒドロキシフエニw )
プロパン54.5 g (、0,15モル)に、4.4
’−ジクロフレジフェニルヌル十743.1 g (0
,15七ル)を4+4′−ジフルオロシフエニノVケト
ン24.3 g、 (0,+ 5七ル)に、また重合温
度、時間の200□C,2時間を160℃、1.5時1
11Jに斐更する以外−ヂベて実施例1と同様に重合/
後処理操作を行なったところ、ηinh O,50の白
色重合体を45.2 fJ (収率91.0%)得られ
た。
また重合反応中、特に重合反応槽壁への重合体の析出/
付着はなく、重合原液中にも微細ゲル状析出物質はみら
れなかった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 二価フェノールのアルカリ金属二塩および、ノーロゲン
    原子に対してオルトまたはノくうの少なくとも一つの位
    置に不活性電子吸引基を有するジハロベンゼノイド化合
    物の等七ノV同志を、実質的に無水の条件下に有機溶媒
    中で加熱反応せしめるに1祭し、有機溶媒として下記一
    般式(1)で示されるN 、 N’−シアyキlし置換
    環状尿素化合物を使用することを特徴とするポリアリー
    レンポリエーテルの製造方法。 1 (たjごし式中のnは2〜8の整数、R,F’はC+−
    −toのアルキルまたはシクロアルキlし基を示す。)
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6157619A (ja) * 1984-08-09 1986-03-24 Idemitsu Kosan Co Ltd 新規シアノアリ−ルエ−テル重合体とその製法
JPS62195020A (ja) * 1986-02-21 1987-08-27 Daicel Chem Ind Ltd 芳香族ポリエ−テルの製造方法
JPS63170417A (ja) * 1987-01-06 1988-07-14 Daicel Chem Ind Ltd 高分子量芳香族ポリエ−テルの製造方法

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