JPS60108426A - 新規重合体およびその製造方法 - Google Patents

新規重合体およびその製造方法

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JPS60108426A
JPS60108426A JP21418183A JP21418183A JPS60108426A JP S60108426 A JPS60108426 A JP S60108426A JP 21418183 A JP21418183 A JP 21418183A JP 21418183 A JP21418183 A JP 21418183A JP S60108426 A JPS60108426 A JP S60108426A
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JP
Japan
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polymer
formula
sulfone
reduced viscosity
mol
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JP21418183A
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English (en)
Inventor
Shigeru Matsuo
茂 松尾
Tomoyoshi Murakami
友良 村上
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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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】 〔発明の技術分野〕 不発8Aは頴規重合体とその製造方法に関し、更に詳し
くは、銅熱性に優れ、共重合組成によってガラス転移温
度を任意に変化させることができ、また、重合反応の制
御が極めて容易なポリエーテルスルホン系重合体とその
製造1方・法、に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来から、耐熱性に優れるエンジニアリングプラスチッ
クとしてポリスルホン、ポリエーテルスルホンがよく知
られている。
このポリエーテルスルホンの代表的な製造方法としては
次の2つの方法がある。
すなわち、第1の方法は、4.4′−ジヒド日キシジフ
ェニルスルホント4.4’−シ/ロロジフェニルスルホ
ンとを完全に吟モルで反応させるものであり、m2の方
法は、4−ヒドロキシフェニル−4−クロロフェニルス
ルホンt il 合する方法である。
しかしながら、前者の方法の場合、原料のモル比が1を
少しでもはずれると高分子量・のポリエーテルスルホン
が得られない。そのため、重合反応を進めるに当り仕込
み量におけるその制御が極めて困難であるという問題が
生ずる。
また後者の方法の場合には、用いる原料の調製段階で4
.4’−シクロロジフェニルスルホンヲ20時間以上の
時間をかけて加水分解することが必要でめり、工業的に
は生産性の点で問題がある。
しかも、両方法とも、得られたポリエーテルスルホンは
耐熱性には優れているものの、そのガラス転移温度が2
35℃と常に一定でかつ高いため、耐熱性に関する多様
な要求に柔軟に応することができないとともに、加工時
における成形性に劣るという欠点を有していた。また、
ポリスルホンもそのガラス転移温度は185℃と一定で
ある。
このように、従来のぼりエーテルスルホンの製造方法に
あっては、原料の仕込み管理を厳格に制御しなけれはな
らないこと;得られた重合体が耐熱性に関して柔軟性を
欠くとと;成形性に劣ることなどの欠点があり、これら
問題点の解決は強く要望されていることであった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記した問題点全解決し、耐熱性、成形
加工性に優れるとともに、耐溶剤性にも優れるポリエー
テルスルホン系の新規重合体とその製造方法を提供する
ことにある。
〔発明の概要〕
本発明者らは、上記した問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、ポリエーテルスルホンの共重合成分としてビ
ス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スル
ホンを適量導入すると、得られた重合体のガラス転移温
度を適宜に調節できるとの知見を得、不発8Aを完成す
るに到った。すなわち、本発明の新規重合体は、 ・・・・・・(1) で示される繰返し単位に個と、 5のアルキル基又はアリール基金表わす)のいずれか1
種を表わす) で示される繰返し単位を個 (ただし、k、tはそれぞれ、0.01≦に一1≦0.
8の関係全満足する整数を表わす)とを有し、末端基が
−H1−X(ただし、Xは)\ロゲン原子を表わす)で
あり、かつ、N−メチルピロリドン中0.2g/dtの
濃度で測定した30℃における還元粘度が0.2dt/
g以上であることを特徴とし、その製造方法は、 次式:MO−Ar−OM・・・・・・佃〕(式中、Ar
は上記と同じ意味を有し;Mはアルカリ金属を表わす)
で示される二価フェノールのアルカリ金属塩4モルと、 で示されるビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)スルホンにモルと、 は上記と同じ意味を有する)で示される4、4’−ジハ
ロケノジフェニルスルホンに+4モル(タタし、k、t
は上記した関係を満足する)とを、溶媒の存在下で反応
させたのち、得られた反応生成物を水又はアルコールで
処理することを特徴とする。
本発明の重合体にあっては、式(1)の繰り返し単位1
個又はこの単位が複数個適宜に直鎖状に連結して成る連
結体と、式(n)の繰り返し単位1個又はこの単位が複
数個適宜に直鎖状に連結して成る連結体とが、互いに無
秩序又は秩序立って直鎖状に連結して構成され、全体の
末端は−H1又は後述する方法によp式閏の化合物から
導入されるXでブロックされている。XとしてはCtで
あることが好ましい。このとき、各繰り返し単位の総数
k。
数であることが必要である。k+7 が0.01未満の
場合には、得られた重合体の耐熱性が不充分となり、酊
が0.8を超えると成形品が脆くなってしまう。好まし
くは0.05〜0.5である。
また、本発明の重合体は、この重合体ff1N−メチル
ピロリドンに溶解し0.2g/dtの濃度で測定した3
0℃における還元粘度(ηsp/c)が0.2dt/g
以上であるような分子量の重合体でおる。
30℃におけるηs p/c が0.2 dt/g未満
の場合には、低分子量の重合体なので耐熱性の低下がま
ぬかれない。
次に、本発明の重合体は以下のようにして製造すること
ができる。本発明にあっては、伏仰)1式(財)1式閏
の化合物が原料である。
式(ト)の化合物で、MとしてはNa、に、Liなどの
アルカリ金属であれは何であってもよいが、これらのう
ち、とくにNa、Kが好ましい。また、Arとしては、
上に列記したものであれば何であってもよ〈格別限定さ
れることはないっAr のうち、C5Hs r C4H
8、C5H1o−の基のうち、炭素数1〜3のものがと
くに好ましく、また、アリCHs Cル ましい。また、弐菌の化合物で、XとしてはC4゜Br
、Fのハロゲンをあげることができるが、これらのうち
、F、CLが好ましく、とくに工業的有用性からCtが
好ましい。
式(ト)9式忙及び弐■)の化合物の使用量は、目的と
する重合体の単位(1)の総数にと単位(n)の総数t
との関係から決められる。すなわち、具体的には式(至
)の化合物の使用モル数はtモル、式(転)の化合物の
使用モル数はにモル、式(ト)の化合物はに+4モルで
ある。
反応は溶媒中で行なわれる。使用する溶媒としては各種
の有ia溶媒、例えばN−メチルピロリドン、ジメチル
ホルムアミド、スルホラン、ジフエニルスルホンをあげ
ることができ、その使用量は、式(ト)、式叡)、式(
至)の化合物を溶解せしめるに充分な量であればよい。
反応温度は通常150〜350℃、好ましくは200〜
300℃である。反応時間は2〜10時間、好ましくは
3〜5時間である。また反応は常圧下で行なっても、若
干の刃口圧下で行なってもよい。
このようにして、末端にアルカリ金属が一部導入されて
いて、骨格は本発明の重合体と同じ骨格を有する反応生
成物が得られる。
本発明にあっては、つぎに、この反応生成物を水又はア
ルコールで処理して反応生成物の末端に導入されている
アルカリ金属のみを脱離せしめて−H、−Xでブロック
する。アルコールとしては、メチルアルコール、エチル
アルコールなどがめげられる。
具体的には、上記した反応生成物を含む全体の系を冷却
したのち、反応生成物を増化メチレン、N−メチルビカ
リトンなどの溶媒で稀釈し、このとき副生する塩などを
除去して、得られた溶液をメタノール中に投入して再沈
させるものである。この処理は、室温下で行なっても、
若干の加熱下で行なってもよい。
得られた沈澱物を虎取、乾燥すれば本発明の重合体を得
ることができる。
実施例1 撹拌装置、アルゴンガス吹込管、′M貿装置を備えた3
00−のセパラブルフラスコに、4.4’−ジヒドロキ
シジフェニルスルホン10 g (0,04モル)ト、
ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ス
ルホン49.022 g (0,16モル)と、水酸化
カリウム26.5 g i含む水溶液30mと’k、溶
媒スルホラン100m、クロルベンゼン80−に入れ、
室温において30分間撹拌し溶解した。ついで、150
℃に加熱して水とクロルベンゼンを共沸によp留去した
。つぎに、4,4′−ジクロ日ジフェニルスルホン57
.432 g (0,2モル)のクロルベンゼン浴液1
50idi加え、150℃に昇温してクロルベンゼンを
留去シタ。
ついで徐々に昇温して240℃とし、撹拌しながら8時
間反応を行なった。反応の終了後、冷却してN−メチル
ピロリドン300rntで希釈し、副生じた塩を戸別し
た。つぎに生成物全メタノール中に投入して重合体全析
出させて回収し、ワーリング社製のブレンダーにより粉
砕したのち、これを水5t、メタノール5tの順で洗浄
、最後に乾燥して重合体を得た。収率は84.5%(収
量86.4g)であった。
得られた重合体を赤外吸収スペクトル(IR)にかけた
ところ、1240 cm ”に芳香族エーテル結合によ
る吸収が認められ、また核磁気共鳴分析(NMR)によ
るとδ= 2.05 ppmにビス(3、5−ジメチル
−4−ヒドロキシフェニル)スルホンのメチル基の吸収
が、さらにδ=6.6〜8.0 ppmに芳香族環の吸
収が認められた。両者の強度比から算出してに/に+t
は0.74であった。また、このもののN−メチルピロ
リドンの帆2g/dt溶液につき、30℃において測定
した還元粘度は0.42dt/gであった。さらに、こ
の重合体のガラス転移温度i1:267℃であり、熱分
解開始温度(空気中)は424℃であった。
実施例2 4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの使用j#
全25 g (0,1モル)、ビス(3,5−ジメチル
−4−ヒドロキシフェニル)スルホンo使用iを30.
639 g (0,1モル)としたほかは実施例1と同
様にして重合体を得た。得られた重合体のI R、NM
R分析結果は実施例1と同様であった。
収率85.3 % (84,4g )。還元粘度0 、
49 dt/l。
ガラス転移温度255℃。熱分解開始温度(空気に 中)418℃。、 = 0.456 。
実施例3 4 、4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの使用量
を35 g (0,14モル)とし、かつビス(3゜5
−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホンの使用
tを18.384 g (0,06モル)としたほかは
実施例1と同様にして重合体を得た。この重合体のIR
、NMR分析結果は実施例1と同様であった。収率86
.79& (83,8g )。還元粘度0.47dt/
go ガラス転移温度243°co熱分解に 開始温度(空気中)432℃ok下7= 0.456゜
実施例4 4.4′−ジヒドロキシジフェニルスルホンノ使用量’
e45g(0,18モルンとし、かつビス(3゜5−ジ
メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホンの使用量を
6.127 g (0,02モル)としたほかは実施例
1と同様にして重合体を得た。この重合体のIR、NM
R分析結果は実施例1と同様であった。収率86.4%
(81,6g )。還元粘度0.47 dt/g Oガ
ラス転移温度232℃。ガラスに 分解温度(空気中)469℃。i= 0.114゜実施
例5 4.4′−ジヒドロキシジフェニルスルホンに代えて4
,4′−ビスフェノール18.621 g (0,1モ
ル)ヲ用い、かつビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロ
キシフェニル)スルホンの使用jtffi30.639
 g (0,1モル)としたほかは実施例1と同様にし
て重合体を得た。この重合体のIR。
NMR分析結果は実施例1と同様であった。収率92.
0%(85,1g )。還元粘度0.35 dt/g。
ガラス転移温度246℃。熱分解開始温度(空気に 中)416℃。慴1= 0.470゜ 実施例6 4.4′−ジヒドロキシジフェニルスルホンに代えて、
ハイドロキノン11.011 g (0,1モル)を用
い、かつビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)スルホンの使用!−全30.639g (0,1
モル)としたほかは実施例1と同様にして重合体を得た
。この重合体のIR、NMR分析結果は実施例1と同様
であった。収率89.3%(75,8g )。還元粘度
0.26 di/g o ガラス転移温度195℃。熱
分解開始温度(空気中)411”Cok十t= 0.4
196 実施例7 4 、4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンに代えて
、4.4′−チオビスフェノール21.827g(0,
1モル)を用い、かつビス(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)スルホンの使用量を30.639 
g ((1,1モル)としたほかは実施例1と同様に・
して重合体を得た。この重合体のIR。
NMR分析結果は実施例1と同様であった。収率91.
8%(87,9g )。還元粘度0.39 dt/g 
0ガラス転移部度215℃0、熱分解開始温度(空気に 中)419℃。k十t= 0.541 。
実施例8 4.4′−ジヒドロキシジフェニルスルホンニ化えて、
2,2−ビス(4−ジヒドロキシフェニル)プロノf7
22.829 g (0,1モル)を用い、かつビス(
a 、 5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スル
ホンの使用量?30.639 g (0,1モル)とし
たほかは実施例1と同様にして重合体を得た。
この重合体のIR、NMR分析結果は実施例1と同様で
あった。収率86.1%(83,3g )。還元粘度0
.33dt/goガラス転移温度222℃。熱に 分解開始温度(空気中)412℃。77=0.467゜
〔発明の効果〕 このように、本発明方法によれに、各原料の仕込み量の
比を厳格に制御する必要がないので重合反応の制御が極
めて容易となる。また、全体の反応時間は短かいので生
産性の向上に資するところが大でめる。
更には、共1合組成を変えることによpその重合体のガ
ラス転移温度を適宜に変化させることができるので、用
途に応じて多様な耐熱性の重合体を製造することができ
る。
本発明の重合体は、耐熱性の要求される各種の電気!電
子機器材料、機械材料の素材として用いて有用である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 で示される繰返し単位に個と、 1〜5のアルキル基又はアリール基を表わす)のいずれ
    か1種を表わす) で示される繰返し単位を個 (ただし、k、tはそれぞれ、0.01≦わす) と金有し、末端基が−H,、−X(ただし、Xは八日ゲ
    ン原子を表わす)であり、かつ、N−メチルピロリドン
    中(L2g/dtの濃度で測定した30℃における還元
    粘度が0.2 dt/g以上であることを特徴とする新
    規重合体。 2、 次式: MO−Ar −OM −−011)1〜
    5のアルキル基又はアリール基を表わす)のいずれが1
    種を表わし;Mはアルカリ金属を表わすJ で示される二価フェノールのアルカリ金槁塩tモルと、 で示されるビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
    ェニル)スルホンにモルと、次式: X4 Boz※ラ
    ーX 町・酌(式中、Xはハロゲン原子を表わす) で示される4、4′−ジハロゲノジフェニルスルホンに
    +4モル (ただし、k、tは0.01≦17≦0.8の関係全満
    足する整数を表わす) とを、溶媒の存在下で反応させたのち、得られた反応生
    成物を水又はアルコールで処理することを特徴とする、 で示される繰返し単位に個と、 (式中、Arは上記と同じ意味を有する)で示される繰
    返し単位を個 (ただし、k、tはそれぞれ、上記と同じ関係全満足す
    る整数を表わす) とを有し、末端基が−H,−X(ただし、Xは上記と同
    じ意味を有する)であり、かつ、N−メチルピロリドン
    中0.2g/dtの濃度で測定した30℃における還元
    粘度が0.2d7/g以上でおる新規重合体の製造方法
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