JPS5951915A - 6−オキシ−2−ナフトイル成分及び4−オキシ−4′−カルボキシビフエニル成分を含んで成る全芳香族ポリエステル - Google Patents

6−オキシ−2−ナフトイル成分及び4−オキシ−4′−カルボキシビフエニル成分を含んで成る全芳香族ポリエステル

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JPS5951915A
JPS5951915A JP13690183A JP13690183A JPS5951915A JP S5951915 A JPS5951915 A JP S5951915A JP 13690183 A JP13690183 A JP 13690183A JP 13690183 A JP13690183 A JP 13690183A JP S5951915 A JPS5951915 A JP S5951915A
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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】 (発明の分野) この発明は2協合(二よっNは環置換を有する6−オキ
シ−2−ナフトイル成分及び4−オキシ−4′−カルポ
キシピフ1ニル成分を含有シ、ポリエステル生成反応;
体がら誘導さ扛る、光学的異方性溶融相を形成すること
ができる全芳香族ポリエステル樹脂に関する。
(従来技術) 6−オキシ−2−ナフトイル成分を含有し、そして異方
性溶融体を形成することができるポリエステル、ポリ(
エステル−アミド)及びポリ(エステル−カーボネート
)は、例えば米国特許第4.161,470号、4..
219,461号、第4,256,624号、第4,2
79,803号、第4,299,756号、第4,31
8,841号、第4,318,842号、第4,330
,457号、第4,337,190号、第4,347,
349号、第4,351,917号、第4,351,9
18号、第4,355,133号、第4,359.56
 Q号2第午、3G 2,777号、第4,370,4
66号、及び笥4,371,660号において知ら【て
−る。
光学的式方性溶融相を形成することができ、そして容易
に溶融加工を行って高品質の繊維、膜。
3次元成形品を形成することができる新規なポリエステ
ルが、ここに開発さ扛た。
この発明に従えば、成分(1)及び(illを含んで+
7!、す。
そして場合によってはさらに成分(創及び/又は成分叫
及び<V)を合有し、こγしらの成分は芳香族環の水累
原子の少なくとも幾つか(二ついて置換さnでいること
ができ: 1す る結合はメタ配置及び/又はパリ配置である、)であり
成分QVノは、式−〇−Ar−0− (式中、Arは少
なくとも1個の芳香族環を含んで成る2価基である、)
で示されるジオキシアリール成分であり。
は少なくとも1個の芳香族環を含んで成る2価基である
。)で示さしるジカルボキシアリール成分であり:場合
によっては存在する置換基は、もし存在jシ)と”すn
ば2炭素原子数1〜4個のアルキル基、炭素原子数1〜
4飼のアルコキシ基、ハロゲン、フェニ)ン、及びこ扛
らの混合から成る群から選ば′n:そしで、全芳香族ポ
リエステル中弧二。
成分(1)が約4〜60モル係の′a度で存在し、成分
(II)が20〜60モル係の濃度で存在し、成分(釦
が0〜〜65モル係の濃度で存在し、成分用)がO〜約
約2壬 25モル係のム度で存在し,但し全芳香族ポリエステル
中の成分(1)及び(幻の合1モル濃度が約50〜lO
Oモル係であることを特徴とする3 5 0 ’Cより
低い温度(二おいて興方性溶融相を形成することができ
る溶融加工が可能な全芳香族ポリエステルが提供さnる
この発明の溶融加工可能な全芳香族ポリエステルは、本
質上受なくとも2つの循環成分を含んでなり.この成分
はポリエステル中で結合した場合。
約350℃より低い温度、好1しくは約3 2 !’,
 ”Cより低い′G度においてブL学的異方性の溶融相
を形成することが見出さ牡た。重合体の溶融温度は。
示差走査熱量計を用いて1分間当り20“′Cの加熱速
度にお1/′1てDSC溶融転移ピークを観察すること
(二より確認することができる。この発明の全芳香族ポ
リエステルは,示差走査熱μ計によりtltl定した場
合、約250〜345°C範囲の融点をイfする。この
ポリエステルは,溶融体におい一C’A方性(すなわち
液晶性)を示す能力なイIするため2m溶融加工おいて
,高度(二整列された分子槽重をイ1する製品全形成す
るのが容易である。好まし囚ポリエステルは約250〜
380℃の範囲の温度(二おいて溶融加工さnることが
できる。常法(二従って多くの芳香族ポリエステルを溶
融加工しようとするW8に生ずる通常の困難が効果的(
二除去される。この発明のポリエステルは、該エステル
中(二存在する各成分がゑ合体主鎖の少なくとも1つの
芳香族環に寄与すると首う意味で「全」芳香族と称する
この発明のポリエステルの第1の必須単位〔すなわち成
分(I)〕は次の式、 で示さ扛る6−オキシ−2−ナフトイル成分である。構
造式中には特C二示されていないが成分(1)の芳香族
環上の水素原子の少なくとも幾つかが置換されていても
よい。このよンな、s合儂二よりては存在するm換基は
、炭素原子数1〜4個のアルキル基、炭素原子数1〜4
個のアルコキシ基、ハロゲン(例え#icl、Br、I
)、フェニル、及びcrtらの混合であってよい。成分
(1)が誘導される代表的な環置換化合物−二は、6−
ヒドロキシ−5−クロロ−2−ナフトエ酸&6−ヒドロ
キシー5−メチル−2−ナフトエ酸、、6−ヒドロキシ
−5−メ)キシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−7
=クロロ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−4゜7−
ジクロロ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−5−フェ
ニル−2−ナフトエ酸等が含ま扛る。
環置換の存在番二より、生成する重合体の物理的性質が
ある程度変化する傾向がある(例えば1M合体がより低
温≦二おいて軟化し、その衝撃強さが改良ざtt、そし
て固体重合体の結晶1ヒ度が低下する場合がある)。固
体状態僅二おいて最適の結晶化度を有するポリエステル
が必要とさnる好ましい態様6二おいては、環置換が存
在しない。
当業渚にとって明らかな通り、成分(凰)は置換さnで
いlい6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸及びその防導体
から誘導することができる。6−ヒドロキシ−2−ナフ
トエ酸の便利な実験室的調製方法は、K、フリース(F
r1es)及びに、シンメルシュミット(Scb、im
melcshmidt )にょるBerichte。
第58巻、2835〜45(19250)(二記載され
tいる。この記載を引用によりこの明細書6二組み入れ
る。米国粕C°I第1,593,816号は、二酸化炭
素とβ−プフトールのカリウム塩との反応にJ:る6−
ヒl; rツキシー2−ナフトエ酸の合成方法I:関す
る。さらに2米国特許! 4,287,357号、第4
,329,424号、第4,345,094号、及び第
4,345,0 呵、15号を参照の・こと。
成分(1)は全芳香族ポリエステルの約4〜65モル係
を構成する。好ましい態様(二おいては、成分−(1)
IIJ約2約20〜モ0 好オしい態様に. 士・いでは、1点分(1’)は約3
5〜65モル餐(例えば、約40〜60モル%)の濃度
で存n−する。
この発明のポリエステルの第2の必須却位〔すなわら成
分(n) )は次の4717婬しく,′で斤、さrl,
イr 4 − J’A−シー4′−カルボキシピフェニ
ル成うIである。)構造式中には特に7J<さrt−c
いないが,成5)(Illの芳香族環上(二召在する本
家原子の少な.くとも幾つかが置換さrLl:いてもよ
い。このような、場合によっては存在する置換基は.成
分(1)6二ついて記載したものであってよい。固体状
態じおいて最適の結晶化度を有するポリエステルが置換
とさルる好ましい態様においては.環置換が存在しない
当業者嘔二とって明らかな通り,成分(11は,4−ヒ
ドロキシ−4′−カルボキシビフェニル( 例,1。
4−ヒドロキシビフェニル−42−カルボン酸)から誘
導することができる。4−ヒドロキシ−4′−カルボキ
シビフェニルは,公知の技法≦二従って製造することが
できる0例えば、4−メトキシ−4′−カルボキシビフ
ェニルは、ジョンソン(Johnson)等t J.A
merican Chem. Soc. 、 68 、
 1649(1946年)の方法ζ:より製造すること
ができ、そしてこの化合物を、グレイ(Gray)等2
点Chem. Soe. 、  1418 ( 1 9
 5 5年)の方法に従って脱メチル化し,4−ヒドロ
キシ−4′−カルボキシピフェニル6二転化することが
できる。上記の方法に代えて.シミッ) ( Schm
idt)−サボイ(5avoy)及び°アバ〜イシ(A
hernethy ) 、 J、AmerChern、
 Soc、、  ] 944 、  (66)  、 
491〜494頁の方法に従って、4−ヒドロキシービ
フ丁ニル(7) 酢H−cステル、安息香識エステル又
ハベンゼンスルホン酸エステルを直接ヨウ素1ヒするこ
とにより4−ヒドロキシ−4′−ヨウドビフェニルヲ合
成することができ、次(二このヨウド化合物を、バッハ
(Ba、ch ) −バークレー(Barcla3’ 
) −ケンデ(、Kende )及びコーエン(Coh
en)、 J、MedicalChern、、1,96
8.(11)、992頁の方法C二よりシアン化第−銅
と反応せしめること(二より4−ヒドロキシ−4′−シ
アノビフェニルC二転1ヒfることができる。ざらC,
このニトリルを、公知の技法に従って強水性アルカリL
:よりヒドロキシ酸に加水分解することができる。
1戊分(U)は、全芳香族ポリエステルの約20〜65
モル係を構成する。好ましい態様に〉いては。
成分(II)は約35〜65モル%(例えば、約40〜
60モル%)のa度で存在する。こρ発明の全芳香族ポ
リエステル中の成分(1)及び(It)の合計モル濃度
は約50〜工ooモル係(例えば、約50〜90モル鴫
)である。
成分(1)は、この発明の全芳香族ポリエステル中に場
合によっては存在し、そして次の構造式、(式中、示さ
扛ている結合はメタ配置及び/又はバラ配置である、) で示される。従って成分(11はm−オキシベンゾイル
成分又はp−オキシベンゾイル成分と称することができ
る。好ましい態様においては、+成分lの結合はバラ配
置である。構造式c二は示さnてぃないが、場合によっ
ては、成分(釦の芳香族環上に存在する水素原子の少な
くとも幾つがか置換さ扛ていてもよい。場合によっては
存在するこの置換基は成分(IN二ついて記載したもの
であってよい。
当業者にとって明らかな通り、成分値)は、m−ヒドロ
キシ安息香酸及び/又はp−ヒドロキシ安息香酸から誘
導することができる。成分(IJを誘導することができ
る環(a換さ扛た1ヒ合物の代表例には、3−クロロ−
4−ヒドロキシ安息香酸、2−クロロ−4−ヒドロキシ
安息香酸、2,3−ジクロロ−4−ヒドロキシ安息香酸
、3.5−ジクロロ−4−ヒドロキシ安息香酸、2,5
−ジクロロ−4−ヒドロキシ安KL 香酸、3−ブロモ
−4−ヒドロキシ安息香酸、3−メチル−4−ヒドロキ
シ安息香酸、3.5−ジメチル−4−ヒドロキシ安fi
香酸、 2 、6−シメチルー4−ヒドロキシ安息香酸
、3−メトキシ−4−ヒドロキシ安息IFWR。
3.5−ジメトキシ−4−ヒドロキシ安息香酸、2−フ
ェニル−4−ヒドロキシ安息香酸、3−フェニル−4−
ヒドロキシ安息香酸等が含まnる。
成分(II中に環置換が存在することにより、成分(I
tC二ついて前記したように、生成する重合体の物理的
性質があるai度変比する傾向がある。固体状態(二お
いて最適の結晶1ヒ度を有するポリエステルが必[どさ
才りる好ましb態様に訃いては、環置換が存在しlし)
O 成分(1)は、全芳香族ポリエステルの約0〜65モル
%(例えば、約0〜40モル%)を構成し。
そしてこれが存在す、る場合には2好ましくは約10〜
40モル%(例えば約15〜40モル係)の濃度で全芳
香族ポリエステル中艦二導入さ牡る。
場合によっては、成分債)及び(■は、成分(1)の付
随的な存在を伴って又は伴わないで、存在するCとがで
きる。成分■)は1式−〇−Ar−0−C式中。
Arは少なくとも1個の芳香族環を含んで成る二価基で
ある。)で示さ扛るジオキシアリール成分である。成分
(5)は、この成分と重合体主鎖中の他の成分を連結す
る2つの結合価が1個又は複数個の芳香族環上に対称的
じ配置さ扛ている(例えば。
相互ζ277位にあり、又はナフタレン環上1二存在す
る場合には対角線的に配置さしている)という意味にお
いて対称性であることが好ましい。成分(5)として機
能する好ましい成分C二は2次の式、H3 で示さ扛る成分、又はこ7Lらの混合が含trする。
成分(IV)として機能する特(二好ましいジオキシア
リール532.5)はヒドロキノンである。成分(mの
芳香族環」二に存在する水素原子の少なくとも幾つかは
置換さnていてもよい。場合(:J、うては存在するこ
の置換基は、成分(1)について記載したものであって
よい。固体状態で最適の結晶fヒ度を有するポリエステ
ルが必要とされる好ましい態様においては。
環置換が存在しない。成分(nを誘導することができる
環置換さnた化合物の代表例には、メチルヒドロヤノン
、クロロ、ヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、フェニ
ルヒト目キノン等が含場扛る。成分(IV)の非対称的
ジオキシアリール成分の例にはレゾルシノールから誘導
さnるものがある。
成分(IVlは全芳香族ポリエステルの約0〜25モル
係を構成し、そして存在する場合には、好寸しくは約1
5〜25モル係の濃度で全芳香族ポリエステル中(二導
入される。成分(Vlは。
の芳香族環を含んで成る二価基である。)で示さ扛るジ
カルボキシアリール成分である。成分(Vlはこの成分
と重合体主鎖中の他の成分を連結する2つの結合価が1
個又は複e個の芳香族環上に対称的C二装置されている
(例えば、相互にパラ位にあり、又はナフタレン環上(
二存在する場合には対角線的に配置されている)という
意味においては対称性であることが好ましい。成分(V
lとして機能することができる好ましい成分には2次の
式。
以下余白 で示さ2する成分、又はこれらの混合が含まれる。
成分(V)とし王機能する特に好ましいジカルボキシア
リール成分は、テレフタル酸から誘導さ扛るテレフタ9
イル成分である。場合C二よっては芳香族環上C二存在
する水素原子の少なくとも幾つかは置換されていてもよ
い。9場合に、r、−)ては存在するこの置換基は、成
分(1)1.:、ついて記載したものであってよい。固
体状態において最適の結晶化度を有するポリエステルが
必要とさnる好ましい態様C二おいては、環置換が存在
しない。成分(V)の非対称性ジカルボキシアリール成
分の例Catイソフタル酸から誘導される成分がある。
成分(V)は、全芳香族ポリエステルの約0〜25モル
係を構成し、そして存在する場合には約15〜25モル
係の濃度で全芳香族ポリエステル中に導入さ扛る0 成分(1) 、 (鳳) 、 (1) 、 (IVl、
又は(■のいず扛かにフェニル置換基が存在する場合に
は、このフェニル基に、場合によっては1通常の基1例
えば芳香族環上の水素原子を置換することができる基を
担持してい℃もよめ。例えば、このような置換基は炭素
原子数1−4個のアルキル基、炭素原子数1〜4個のア
ル・コキシ基、又はハロゲン(例えば、CX。
Br、I)である。
この発明の全芳香族ポリエステルには、成分(I)。
(Ill、及び値)のアリールヒドロキシ酸のほが(二
低濃度(例えば、10モル%以下)の他のアリールヒド
ロキシ酸を含有せし、めることができる。但し。
これらの成分が、生成する重合体の融点を特定された温
度より高く上昇せしめず、そうでなけ扛げ又は溶融体(
二おける所望の異方性の発現(後記する)を阻害しない
場合に限る。
この発明の全芳香族ボ、リエステルは一般I:、合1 成経路の選択C二依存して一〇−C−CH3又は1 −COHの末端基を有する。当業者にとって明らかな通
り、末端基は、場合C二よってはキャップさnてい又も
よい。すなわち、酸性末端基は種々のアルコールにより
キャップさ扛てぃてもよく、そしてヒドロキシ末端基は
種々の有a!酸でギrノブさしていてもよい。例えば1
%合によっては1重合体鎖の末端に式、 1 ル(−C−0〜CH3)が含ま扛る。所望により1重合
体を、酸累含有雰囲気中(例えば空気中)で。
バルクの状体で又はすでに成形された製品として7融点
より低い温度C二おいて、短時間(例えば数分間)加熱
することにより酸1ヒ的C二架橋することもできる。
この発明のポリエステルは、一般的なすべての溶剤1例
えばヘキザフルオロイソプロバノール及び0−クロロフ
ェノールに実質上不溶であり、従って溶液加工C二連さ
ない。このポリエステルは、意外冒二も、後で検討する
ように一般的な溶融加工技法f:より容易に加工するこ
とができる。はとんどの組成物はペンタフルオロフェノ
ールに可溶性である。
一般に、この発明の全芳香族ポリエステルは。
約2,000〜200,000.そして好ましくは約1
0.000〜50,000.例えば約20,000〜2
5.000 0重置平均分子籠を有する。この分子針は
一重合体の溶解を伴わない標準的方法例えげ赤外線分光
法C:よる圧縮成形膜の末端基測定により決定すること
ができる。上記の方法に代えて。
分子量の測定6ニペンタフルオロフエノール溶液(二お
ける光散乱法を用いることもできる。
全芳香族ポリエステルは、0.1重量係の濃度でペンタ
フルオロフェノールC二溶解した場合、熱処理の前C二
組いては一般C,60℃(二て4以上(例えば、約4〜
15)の内部粘度(ITJを示す。若干の場合には、生
成した全芳香族ポリエステルは、上記の内部粘度の測定
C二おいて、ペンタフルオロフェノールに十分に溶解し
ない。
押出成形さ扛た繊維がNi−濾過CuKα照射と平板カ
メラを用いるX−線回折■:おいて重合結晶((f・1
に特異的な回折像を供するとIハ9意味【二組いC1こ
の発明の全芳香族ポリニスデルは結晶であると考え2)
ことができる。一般にt(μ察さjLる結晶化度C二も
かかわらず、この発明の全芳香族ポリニスデルは、すベ
ニの場合(二:I、−いて容易(二溶融加工゛すること
ができる。
多くの従来技術にかいて−・般(二見出さ扛る芳香族ポ
リニスデルと昇り、このイイ配芳香族ポリニスj″ルは
加工処理1.易く、異方1′−1゛溶融相を形成12、
従って、IF硅QI!1.、=た小合体1″−,F?い
′〔非常C二人きな規則性が生ずる。この発明の全芳香
族ポリエステルは、溶融相(二組いて液晶を形成し、従
ってF11合体鎖が剪断方向C二配列さ1する大きな傾
向なイ■する。
このような外方性は、成形品を製造するため(二溶融加
工を行うことができる?ilRIff ’二組いて現わ
、rしる。
溶融体中(二おけるこのような規則性は、直交偏光子を
用いる常用の偏光技法C二、Lり確認゛4−ることがで
きる0さら(二詳しくは、異方性溶融外相は、ラインの
偏プ“自顕微鏡を用い、試料をラインのホントスデージ
【:3=−き、置素万囲気下で、40倍の倍率C二おい
て観察することにより確認される。重合体の溶融体は光
学的≦二異方性である。すなわち、直交偏光子により試
験した場合舊二光を通過せしめる。
通過する元鼠は、試料が剪断さnる場合(すなわち流動
する場合l:増加するが、静止状態においてもなお光学
的に異方性である。
この発明の全芳香族ポリエステルは、縮合に際して所望
の循環成分を形成する官能基を有する有機単量体化合物
を反応せしめる種々のエステル生成技法により製造する
ことができる。例えば、有機単量体化合物の官能基はカ
ルボン酸基、ヒドロキシル基、エステル基、アルコキシ
基、酸ハライド等である。有機単量体化合物は、溶融ア
シドリシス法(二より、熱交換流体の非存圧下で反応せ
しめることができる。従って、こnら?、まず加熱する
ことによって反応体の十分3二溶融した液を調製する。
この場合、ある種の反応体、例えばテレフタル酸は最初
固体として存在する。重合体生成物は固体重合体粒子と
して反応液中(:懸濁する。
縮合の最終段階において生ずる揮発性物質(例えば、酢
酸、又は水)の除去を促進するために真空を適用するこ
とができる。
rMelt ProCeFIFlable Therm
otroplc WhollyAromatic  P
u1yest、er Containing Po1y
oxybenzoylUnits Jと題する共有C二
係るゴートン W カルンダン(Gordon W C
a1undan )の米国特許第4.067,852号
において、この発明のポリエステルの製命じ使用するこ
とができる他のスラリー重合法が記載さ扛ており、この
方法においては固体生成物は熱交換媚体に懸濁する。こ
の特許の開示を引用にエリこの明細書に組み入扛る。
溶融アシドリシス法又は米国特許第4,067,852
号のスラリー法のいずれかを使用する場合、成分(1)
 、 (11) 、 (11及び倍)を誘導する有機単
量体反応体は。
まず、こnらの単量体のヒドロキシル基がエステル化さ
nている(すなわち、了シルエステルとなっている)変
性さnた形で使用することができる。
炭素原子数約2〜約4岡の低級アシル基を用いるのが好
ましln 、成分(+) 、 (11) 、 (Ill
、及び(IVIを形成す有機化合物の酢酸エステルを用
いるのが好ましい。すなわち、縮合反応のため喀−特(
ユ好ましい反応体は、6−アセトキシ−2〜ナフトエ酸
、4−アセトキシ−4′−カルボキシビフェニル、4−
アセトキシ安息香酸、及びヒドロキノンジアセテートで
ある。
溶融アシドリシス法は米国特許第4.067,852号
の方法にかいて場合(:よつ℃は使用する代表的な触媒
(=は、ジアルキル錫オキシド(例えばジブチル錫オキ
シド)、ジアリール錫オキシド、二酸化チタン、アルコ
キシチタニウムシリケート、チタニウムアルコキシド、
カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、
気体状酸触媒、例えばルイス酸(例えばBF3)、ノ1
0ゲン化水素(例えば)IcJ)等が含ま21.る。触
媒の使用電は、典型的には単量体の合計重量C二対して
約0.003〜1重量係、そして最も一般的には約0.
01〜()、2重量%である。
すで(二形成されたポリエステ、ルの分子鼠を、固相重
合法Cニエリさら(二増加することができ、この方法に
おいては粒状の重合体を不活性、昇囲気下(例えば窒素
雰囲気下)、約240℃の温度にiqいて、10〜12
時間加熱する。
この発明の全芳香族ポリエステルは卓越した色彩性を有
し、白色又は淡青色である。このポリエステルは単位重
駁当りより少ztn数のエステル単位を導入する傾向が
あるから、高温に対して高い安定性を有すると期待さ扛
る。
この発Elljの全芳香衣ポリニスデルを溶融力ロエす
ることにより比較的厚形の製品、例えば三次元成形品2
b1!維、膜、デーゾ等を製造することができる。この
発明のポリニスデルは成形適用に適し。
そし″C成形品製造に一般的に使用さnでいる標準的射
出1児形法により成形することができる。従来技術にお
いて一般仁兄出さ壮るポリエステルと昇り、きびしい射
出成形条件(例えは高温)、圧縮成形、″i+lj撃成
形、ブジズマ溶91法を用いることが必ずしも必須では
ない。繊維又は膜を溶融甥し出しすることができる。
、Cの発明の全芳香族ポリニスデル6二約1〜60重址
係の固体冗植剤(例え4.;yタルク)及び/又は強1
ヒ拐(例えばガラス繊維)を混入するCとにより成形拐
料を製造することができる。
この発明の全芳香族ポリエステル又は、粉末として又は
液体分散体として適用さnる被覆材料として使用するこ
ともできる。
gA維又は膜を形成する場合には、このような成形品の
溶融押し出しに一般ζ二使用されているオリフィスの中
から押出オリフィスを選択する。例えば1重合体膜を形
成する場合(二は、長方形スリント形の造形射出オリフ
ィス(丁なわちスリットダイ)を・使用する。繊維性製
品な形成する場合には。
1閥の、ぞして好筐しくは多数の押出オリフィスを有す
る紡糸口金を使用する。例えば、1〜2000孔(L′
1えば6〜1500孔)を有する標章的円錐形紡糸口金
2例えばポリエチレンジ1/フタレートの溶融紡糸に一
般的(二使用さ扛Cいる約1〜70ミル(例え3ば5〜
40ミル)の直径を有するものを使用する仁とができる
。一般に約20〜200の連続フィラメントの糸が形成
さしる。溶融紡糸可能なポリエステルを、その融点より
高い温度。
例えば約250℃〜380℃(二おいて押出オリフィス
【:適用する。
造形オリフィスを通して押し出した後の生成したフィラ
メント状材料又は膜を、その長さ方向に凝固領域又は急
冷領域を通過せしめ、ここで溶融したフィラメント状材
料又は膜を固形のフィラメント状材料又は膜(二変換す
る。得ら牡た繊維は一般1ニフィラメント当り約1〜5
0デニールであり。
そして好ましくは約1〜20デニールである。
得ら扛たフィラメント状材料又は膜≦二、場合によって
は熱処理を施し、それζ二よってその物理的性質をさら
に強化する。このような熱処理により繊維又は膜の強力
を増加することができる。さらに詳しくは、繊維又は膜
を、不活性雰囲気(例えば窒累、アルゴン2ヘリウム)
下又は流動する酸素含有雰囲気(例えば空気)中で1反
応を伴って又は伴わないで1重合体の融点より低い温度
において所望の性質の強化が達成さ扛るまで熱処理する
。熱処理時間は一般じ数分間から数日の間とする。繊維
を熱処理するC二従ってその融点は次第に上昇する。雰
囲気の温度は、熱処理中段階的もしくは連続的に上昇せ
しめ、又は一定レベルC二保持する。例えば、*維を2
50℃にて8時間、そして280℃(二で2時間加熱す
る。この方法C二代えてta、維を、その融点より約1
5〜20℃低い温度に分いて約24時間加熱することも
できるO最適熱処理条件は、ポリエステルの特定の組成
及び繊維の工程歴(二依存して異る。
この発明のポリエステルから成形さnた紡糸した1捷の
繊維は十分C二整列さnでおり、そして十分に滴定すべ
き物理的性質を示し、このため(−1この繊維は高性能
の用途に使用するの(二連する。
紡糸した1壕の繊維は一般(二5g/d(デニール)以
−I:、(例えば約5〜15g/d)の平均単フイラメ
ント強力、及び約300&/d以上(例えば約300〜
1000.9/d)の平均単フイラメント引張弾性率を
有し、そして高温(例えば約150℃〜200℃)にお
いて非常に高い寸法安定性を有する。このような性質の
ため、この繊維はタイヤコードとして、そして他の工業
的用途に。
例えばコンベアベルト、ホース、ケーブル、樹脂強(ヒ
剤等として特に有利C;使用さ扛る。この発明のポリエ
ステル!−,にり形成さnた膜は、荷造テープ、ケーブ
ルラップ、磁気テープ、電動機誘電フィルム等として使
用することができる。繊維及び膜は、焼けI:対して固
有抵抗を示す0次に2この発明をさらC二兵体的C二説
明するために例を記載する。但しこtl、によりこの発
明の範囲を限定−するものではない。
」・ 密閉さ2tた耀形攪拌機、気体吸入管、及び凝縮器C二
連絡さ才1.た蒸留装置を装着した300rneの三つ
「1九底フラス1(二 (at  23.0 !! (0,1モル)の6−アセ
トキシ−2−ナフトエ酸、及び (hl  25.61 (0,1モル)の4−アセトキ
シ−4′−カルポキシビフヱニル。
を加えた。排訊しそして乾燥アルゴン満たすことを3回
繰返すことC二よってフラスコ中の酸素を十分C−パー
ジし、そして次に、アルゴンをゆっくり流[2ながら油
浴上で加熱した。
攪拌を続けながらフラスコの内容物を280℃6二加熱
した。280℃にて45分間加熱した後。
7mlの酢酸が回収さ扛、そして温度を300℃6二上
げた。300℃じて45分間加熱を続けた後。
温度を320℃舊二上げ、そして10分間保持した。
8、2 allの酢酸が回収さnた後溶融物が乱光な発
し始めた。粘稠で不透8Aなバール様溶融体が生成した
。次に、溶融体を340℃にて45分間、そして350
℃C二で25分間加熱し、そして最後ζ:360℃にて
15分間0.5 mmHg l二排気した。合@tlo
mJの酢酸が回収さjした0乾燥アルゴンCJ。
り真空を緩和し、フラスコの内容物を放冷した。
生成した重合体は淡黄茶色であり、そして60℃舊二お
いtペレタフルオロフエノ−l:非常に不溶であり、示
差走査熱社計(加熱速度20℃/分)にかけた場合33
7℃6二おいて溶融吸熱を示し。
そして異方性溶融相を供した0 例2゜ 例1の方法を実質上反復した。但し、成分(IJのモル
濃吐4′高くし、そしCIj’9.分(it)のモル濃
度を低くした。さらに詳しくは。
(al  20.79 (o、09モル)の6−アセト
キシ−2−ナフトエ酸、及び。
(bl  15.36Ji’(0,06モル)の4−ア
セトキン−4′−カルボキシビフェニル。
をフラスコ(二人した。フラスコの内容物を、280′
Cに゛〔45分間、300℃にて45分間、320°℃
にて45分間、340″Cにて20分間、350”C1
二て30分間、そして最後(二360℃+:、 1:4
0分間 0.5 mm 11gにて加熱した。生成した
全芳香族;jlJエステルは60℃C二でペンタフルオ
ロフェノールに非常に不溶であり、約317℃の融点を
有し、そし又異方性溶融相を供した。
例3 ?ビ閉された檀形攪1’l“機、気体吸入管、及び凝縮
器6二連結さjした蒸留装置を装着した:300ゴの三
つ目丸底フラスコに。
(a)  23.01 (0,1モル)のG、−アセト
キシ−2−ナフトエ酸。
(bl  25.6 E (0,1モル)の4−アセト
キシ−4′−カルボキシビフェニル、及ヒ (c)  18.01 (0,1モル)の4−アセトホ
シ安息香酸。
を加えた。乾燥アルゴンを用いてパージ及び排気を行っ
た後、アルゴンをゆっくり流しながう、フラスコな油浴
りで加熱した。
攪拌を続けながら、フラスコの内容物を250”C(二
加熱し、45分間250℃1:保持し、280℃に加熱
し、280℃(二45分間保持し、300℃に加熱し、
300℃C二45分間保持し、320℃に加熱し。
320℃に30分間保持し、340℃C:加熱し。
340°Cに15分間保持し、そして最後に□フラスコ
を0.5 LIllIHg l二減圧して3〜40℃に
て45分間加熱した。酢酸の合計収量は13.8m/で
あった。□得らjした溶融重合体はクリーム状であり、
そして不透明であった。攪拌した場合1重合体は乳ブC
様となった。重合体をアルゴンの存在下で冷却し、フラ
スコから取出し、そして粉末状Cユ粉砕したO重合体の
内部粘度(mV)は、60℃(二でペンタフルオロフェ
ノール中0.1重t%の濃度で測定し1次の式。
/n(7rel) fV=   。
(式中、Cは溶液の濃度(0,1重鐵俤)であり2そし
てtelは相対粘度である。) に従って求めた場合的5.2であった。重合体を示差走
査熱鼠計(7JO熱速度20℃/分)(二かけた場合、
257℃盛;おいて溶融吸熱を示した。重合体溶融体は
光学的に異方性であった。
重合体を真空オープン中で乾燥し、そし℃溶融している
間(二307℃C二おいて、0.00フインチの直径を
有する単孔紡糸口金を通して0.42&/分の速度で出
し押した。紡糸したままのフィラメントを周囲空気(7
2’F’ 、相対湿度65%)中で急冷し、そしCl4
60m/分の速糺で巻き取ったO 得ら扛た紡糸した11のポリエステル繊維の断片は2.
74デニールであり、そして次のような単フィラメント
の性質な南していた。
強     力        11.0g/d引張弾
性率     690.17/d伸    び    
    2,4係比較のための方法として、6’l13
を1′、賃上反復した。但し、成分(1)(G−アセト
キシ−2−ナフトエ酸から肋導さ扛る)を省略した。さ
らC−2最終重合温「を340℃ではなく360°′C
に1−げた。
重合反吐5、中ニレ合計9.3 vieの酢酸がし1収
さオシた。生成した重合体は、333℃及び400℃に
二重の溶融吸熱を示L7.そして60℃C二本・いてペ
ンクフルオロフェノール中に実質上不溶であった。例3
の重合体と異なり、この発明の範助1:含1tシないこ
の比較のための重合体は、400℃に加熱しCの流動せ
ず、そして溶融紡糸して絨維c−することができず、加
工が困難であった。
例4゜ 例3の方法を実質上反復した。但し、%Z)モル濃度の
反応体を使用した。さらC二重しくは、(at  27
.6 g (0,12モル)の6−アセトキシ−2−ナ
フトエ酸。
(bl  311.7 g((1,12モル)の4−ア
セトキシ−4′−カルボキシビフェニル2及び (c)  28.8 N (0,16モル)の4−アセ
トキシ安息香酸。
をフラスコに加えたり乾燥アルゴンを用いてパージ及び
排気を行った後、アルゴンをゆっくり流しながr)、フ
ラスコを油浴、1−で加熱1.た。
1に拌を続けながら、フラスコの内容物を250℃【二
カL1熱し、250 ℃に45分間保持し、280”C
C71U熱り、、  280℃に45分間保持1.32
0℃(ニアJl熱し、320℃(二45分間保持I7た
。この時点で酢酸の収量は2 (1,3mlであった。
最後に、フラスコの内容物を攪拌しながら0.5 mm
 Hy l二排気し、そして340℃にて30分間加熱
した。
生成した重合体は不透明なりリーム色を有し。
アセトンで抽出して低分子不純物を除去した後。
60℃にて、公ンタフルオロフ□ノール中0.1i量係
の濃度で測定した場合約6.22の内部粘度を有し、そ
して245℃C二訃いてシャープな溶融吸熱を示した。
溶融した重合体は250’C,1り高温においてへ方性
であった。
土岐、した重合体を287℃C二おいて、0.00フイ
ンチの直径を有する紡糸口金を通して0.42.9!分
の速度で溶融紡糸し、そして689m1分の速度で巻き
取った。
得らrた紡糸したままの繊維の断片は5.1デニールで
あり、そして次のような単フィラメントの性質を有して
いた。
強    力      8.95’/d引張弾性率 
  5609/d 伸    び      2.3係 例5゜ 例3の方法を実質上反復した。但し、異るモル濃度の反
応、体を用いた。さら(二詳しくは。
(al  27.61! (0,12モル)の6−アセ
トキシ−2−ナフトエ酸、 (b)  40.11i’ (0,16モル)の4−ア
セトキシ−4′−カルボキシビフェニル、及ヒ (c)  21.611 (0,12モル)の4−アセ
トキシ安息香酸。
をフラスコ(二人71.た0乾燥アルゴンを用いて)く
〜ジ及び排気を行つ1こ俊、アルゴンをゆっくり流しな
がら、フラスコな油浴」−?’加佐へしたO攪拌を続け
ながら、フラスコの内8物を250℃に7JIl ra
し、250”GE40分間保持し、300℃6ニカロ熱
し、300°C(二30分間保持し、320℃じ加熱し
、320°Cに45分間保持した。この時点で酢酸の収
量は22,0だlであったO最後に。
フラスコの内容物を溶融状態で攪拌しながら。
(1,6mn+ I]’、g l二排気し、そしC34
0’に −360”Cにて60分間加熱した。
生成した重合体は黄褐色で不透明であり、外方性溶融相
を供し、60℃(ンCペンクフルλl」フェノール中0
.1束Ii表%濃度の溶r(& l二ふ・いt 1il
lJ定し定場合約12.5の内部粘度を41し、そして
270Gにおいてシー1・−ブ7+:溶融吸熱を7」<
シた0得しイした重合体を285’C+二おい10.0
0フインチのE1λ径を4コする紡糸口金を辿して0.
14&/分の速度で溶融紡糸し、そして:312 m 
/分の速度で巻き取った。
得らnた紡糸した1まの繊にイLは5.0デニールであ
り1次のような単フィラメントの性質を有していた。
強     力        7.2 g / d引
張弾性率    532.S’/d 伸    び       1.8% 例6゜ 例3の方法を実質上反復した。但し異るa度の反応体を
使用した。さらに詳しくは。
[al  41.4.9 (0,18モル)の6−アセ
トキシ−2−ナフトエ酸、 (bl  15.4 g(0,06モル)の4−アセト
キシ−4’ −:/Jルボキシビフヱニル、及び(c)
  10.8 i (0,06モル〕の4− ’fセト
キシ安息香tλ7 をフラスコに加えた。乾燥アルゴンを用Iへ゛Cパージ
及び排気ン行っに後、アルゴンをゆっくり流しながら、
フラスコな油浴上でりΩ熱した。
250〜340″CCて3時間重合を行った。Cの時点
で酢酸の収惺は16.0dであった。最後(二、フラス
コの内容物を溶融状態で攪拌しながら。
0、4 mm iIg I:tIF気し、そして340
℃i40℃ミニ−間2111熱した。
生成した車台体はヌI<褐色で不適ψ」であり、異カ性
溶融相を供し、60”ににU U、 1重TI!且チ諦
度のペンタフルオロフェノール俗l夜に訃いて測ボした
内部粘匪は約6.4であり、そして286”C+二おい
て溶融吸熱をボした。
生L+JE t、7e 重合体Y、 285 ’CL二
P・イ’c、 U、 l 、1y/分の通過速度で溶融
紡糸し、そして213m/分の速IKで巻@取った。
生成した紡糸した捷−まの繊維の11)「片は4.3デ
ニールであり、そし°(?にのような」11.フィラメ
ントの性質を有していた。
強     力       9.26.V/d引張弾
性率    5739/d 伸    び       2.6% 例7゜ 例3(二記載した方法な実質上反復した。但し異るモル
製置の反応体□を使用した。さらに詳しくは(al  
17.3Ji’(0,075モル)の6−アセトキシ−
2−ナフトエ酸。
(b)38.4.9(0,150モル)の4−アセトキ
シ−4′−カルボキシビフェニル、及ヒ(cl  13
.51!(0,075モル)の4−アセトキシ安息香酸
をフラスコに加えた。乾燥アルゴンを用いてパージ及び
排気を行った後、アルゴンをゆっくり流しながら、フラ
スコを油浴上で加熱した。
250℃〜340 ’Cで3時間重合を行った。最後6
二、フラスコの内容物を溶融状態で攪拌しながら、0.
2mmHgに排気し、そして340℃区ニー〔30分間
加熱した。
生成した重合体を、286℃I:おいて、 0.00 
ツイフチの直径を有する紡糸口金を0.14N/分の速
度で通過せしめることC二より、溶融紡糸し、そして1
14m/分の速度で巻き取った。
生成した紡糸したままの繊維の断片は12.7デニール
であり、そして次のような単フィラメントの性質を有し
ていた。
強     力        5.29/d引張弾性
率    501/d 伸・    び       1.4%例8゜ 例3の方法を実質上反復した。但し異るモル濃度の反応
体を使用した。さらC二重しくは。
(a)  15.3311(0,066モル)の6−ア
セトキシ−2−ナフトエ酸、 (bl  51.2.9(0,200モル)の4−アセ
トキシ−4’−カルボキシビフェニル。
(c)  12.00II(0,066モル)の4−ア
セトキシ安息香酸、及び (d)0.01の酢酸ナトリウム触媒、の反応体及び触
媒をフラスコ置二加えた。乾燥アルゴンを用いてパージ
及び排気を行った後、アルゴンをゆっくり流しながら、
フラスコな油浴上で加熱した。
270℃〜360℃で3時間重合を行った。最後に、フ
ラスコの内容物を溶融状態で攪拌しながう、0.5闘H
gに排気し、そして360℃にて20分間加熱した。
生成した重合体は淡クリーム色で不透明であり、外方性
溶融相を供し、60℃1:おいてペンタフルオロフェノ
ール中に実質上不溶であり、そして320℃において溶
融吸熱を示した。
生成した重合体を、330℃において、0.42g/分
の通過速度で溶融紡糸し、そして1137m/分の速度
で巻き取った。
生成した紡糸したままの繊維は2.50デニールであり
、そして次のような単フィラメントの性質を有していた
強     力        8.6.9/d引張弾
性率    591/d 伸    び       1.8% 例9゜ 例3の方法を実質上反復した。但し墨るモル濃度の反応
体を用いた。さらに詳しくは、(tL)  24.15
g(0,105モル)の6−アセトキシ−2−ナフトエ
酸。
(b)  38.4f9 (0,150モル)の4−ア
セトキシ−4’−カルボキシビフェニル、 (cl  8.10g(0,045モル)の4−アセト
キシ安息香酸、及び (d)0.07gの酢酸カリウム触媒。
の反応体及び触媒をフラスコ(二加えた。乾燥アルゴン
を用してパージ及び排気を行った後、アルゴンをゆっく
り流しながら、フラスコな油浴上で加熱した。
250’C〜340cにおいて3時間重合を行った。最
後C二、フラスコの内容物を溶融状態で(慄拌(、yか
ら、  0.5 cm+ l1gに排気し、そして34
0℃にて30分間加熱した。
生成した重合体はパール色で不透明であり、t%方性溶
融相を供し、60℃C二おいてペンタフルオロフェノー
ルに実質上不溶であり、そして303℃C訃いて溶融吸
熱を示した。
例1()。
例3の方法を実質上反復した。但し、任意成分CI)を
省略し、そし℃任意成分(至))及び(V)を存在せし
めた。さらに詳しくは。
[al  34.5.!i’(0,150モル)の6−
アセトキシ−2−ナフトエ酸。
(bl  38.4#(0,150モル)の4−アセト
キシ−4′−カルボキシビフェニル。
(c) 20.0OF(0,103モル)のヒドロキノ
ンジアセテート。
(中 1.6.6JN0.100モル)のテレフタル酸
、及び (el  0.020gの酢酸カリウム触媒。
の反応体及び触媒をフラスコ(二加えた。乾燥アルゴン
を用いてパージ及び排気を行った後、アルゴンをゆっく
り流しながら、フラスコな油浴上で加熱した。
250〜340℃において3時間重合を行った。
この時間で27.0!/の酢酸が回収さ扛た。最後に一
フラスコの内容物を0.13 mm Hg C排気し、
そして340℃にて25分間加熱した。
生成した重合体は淡クリーム色で不透明であり。
外方性溶融相を供し、アセトンで抽出すること(二より
低分子不純物を除去した後60℃C二て0.1重置%4
7度のペンタフルオロフェノール溶液においてd((1
定し定場合(二約7.8の内部粘度を有し、そしく25
6 ”C(二おいて溶融吸熱を示した。
重合体を、285’Cにて0.14g/分の通過速度で
、0.00フインチの直径を有する紡糸口金を通して溶
融紡糸し、そして50m/分の速度で巻き敗った。
生成した紡糸したままの繊維は10.7デニールであり
、そし1次のような墜フィラメントの性質を有し℃いた
強    力        9.51!/ d引張弾
性率    614.!il/d伸    び    
   19係 例11゜ 密閉された)ttし攪拌機、気体吸入管、及び凝縮器に
連結さnた蒸留装置を装着した300m1の三つ口丸底
フラスコC。
(al  2.8811 (0,012モル)の6−ア
セトキシ−2−ナフトエ酸。
(b)30.40g(0,12モル)の4−アセトキシ
ー4′−カルボギシビフェニル、及び(cl  21.
38J9(0,12モル)の4−アセトキシ安息香酸。
をUnえた。この段階では触媒を加えなかった。乾慄ア
ルゴンを用いてパージ及び排気を行った後。
アルゴンをゆっくり流しながら(0,157/分)。
フラスコな油浴上で加熱した。
攪拌を続けながら、フラスコの内容物を260℃−二加
熱し、そして酢酸留出の初期速度が非常(−低いことを
観察した。260℃にて10分間加熱した後、浴の温度
を290℃に上げ、290℃C二40分間保持し、31
0℃C二上げ、そして310℃C1時間保持した。重合
反応中のこの時点で7yneの酢酸が回収され、そして
0.01.9の酢酸カリウム触媒及び0.5−の酢酸を
フラスコC二加えた。
さらに30分間310℃にて加熱した後、浴の温度を3
30℃に上げ、そして数分間330℃に保持した。そし
て、フラスコ中の溶融重合体が凝固する傾向が観察さn
1次にフラスコを360℃に加熱した。フラスコを0.
7鵬Hgに排気し、そして360℃にて11分間加熱し
た後溶融物は急速C二粘稠となった。最後に、浴の温度
を370’Cじ上昇せしめ、そして淡青色不透明の溶融
物が凝固し始めた。0.71i+1の圧力下で合計36
分間加熱した後、アルゴン(二よりフラスコを常[IE
 (二1111−たし、そして放冷した。
酢酸の合計収撒は8dであった。31.3gの生成した
重合体を、フラスコを破壊すること6−より取り出した
。ウィリー(Wile)’)ミル(二より生IJ見物を
微粉砕し2そして90”Cにおいてもペンタフルオロフ
ェノールに不溶であることを見出した。
従っ′C1この生成物の内部粘度測定することは不可能
であった。重合体を示差走査熱鼠計(加熱速度20℃/
分)C二かけたところ、327℃6二おいて溶融吸熱を
示した。重合体溶融体は光学的異方性であった。
重合体を361℃で溶融している間62.0.4217
分の通過速度で直径0.00フインチの単孔紡糸口金を
通して押し出した。紡糸したままのフィラメントを周囲
空気(すなわち、72°F、相対湿度65%)中で急冷
し、その後1786m/分の速度で巻き取った。
生成I−だ紡糸したままのポリエステルIIj維は2.
34デニールであり、そして次のような単フィラメント
の性質を有していた。
強     力        7.6 、f / d
引張弾性率    540g/d 伸    び      1.52% 乾燥窒素流中300℃にて16時間、緩和状態で熱処理
した後、単フィラメントの性質は次の通りであった。
強    力      10.1#/d引張弾性率 
   7611i/d 伸    び       1.4% 以上、この発明の好ましい態様について記載したが、こ
の発明の範囲内(二おいて他の多くの変法を用いること
ができる。
以下余白

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 成分(1)及び(1)を含んで成り、そして場合
    によってはさらζ−成分(員)及び/又は成分(rVl
    及び(Vlを含有12、これらの成分は芳香族環の水素
    原子の少なくとも幾つかについて置換され℃いることか
    でき:         0 1 結合はメタ配置及び/又はパラ配置である。)であり。 成分(1v)は式−0−Ar−0−(式中、Arは少な
    く′左も1個の芳香族環を含んで成る2価基であム)で
    示さ詐るジオキシアリール成分であり−そしてくとも1
    個の芳香族環を含んで成る2価基である、)ヤ示さrる
    ジカルボキシアリール成分であり;場合Cユよっては存
    在する置換基は、もし存在するとすれば、炭素原子数1
    〜4飼のアルキル基、炭素原子数1〜4個のアルコキシ
    基、710ゲン、フェニル、及びこれらの混合から成る
    群から選はn;そして、全芳香族ポリエステル中C二、
    成分(1)が約4〜60モル俤の濃度で存在し2成分(
    組が20〜60モル饅の濃度で存在し、成分(組が0〜
    〜65モル饅の濃度で存在し、成分留)がθ〜約約2七
    の濃度で存在し,但し全芳香族ポリエステル中の成分(
    夏)及び(II)の合計モル濃度が約50〜100モル
    %であることを特徴とする350℃より低い温度におい
    て墨方性溶融相を形成する仁とができるtfE V47
    Jll工がb」化な全芳香族ポリエステル。
JP13690183A 1982-07-29 1983-07-28 6−オキシ−2−ナフトイル成分及び4−オキシ−4′−カルボキシビフエニル成分を含んで成る全芳香族ポリエステル Granted JPS5951915A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6190325A (ja) * 1984-10-09 1986-05-08 Polyplastics Co 磁気テ−プ材料
JPH0216120A (ja) * 1988-07-05 1990-01-19 Polyplastics Co 溶融時に光学的異方性を示すポリエステル樹脂及び樹脂組成物
WO1990011879A1 (fr) * 1989-03-31 1990-10-18 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Procede de moulage d'un substrat de disque magnetique
WO2008041619A1 (fr) * 2006-09-26 2008-04-10 Polyplastics Co., Ltd. Polyester totalement aromatique

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5643319A (en) * 1979-09-10 1981-04-22 Rexall Drug Chemical Plastic oven wear

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