JPS60223821A - ポリ(アリーレンケトン)の製造方法 - Google Patents

ポリ(アリーレンケトン)の製造方法

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JPS60223821A
JPS60223821A JP60068357A JP6835785A JPS60223821A JP S60223821 A JPS60223821 A JP S60223821A JP 60068357 A JP60068357 A JP 60068357A JP 6835785 A JP6835785 A JP 6835785A JP S60223821 A JPS60223821 A JP S60223821A
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polymer
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ポリ(アリーレンケトン)の製法に関し、特
に、ポリマーを単離精製できる液体または扱い易いゲル
を与えるように反応混合物を液化する方法に関する。
[従来技術] ポリ(アリーレンケトン)、特にパラ結合ポリ(アリー
ルエーテルケトン)は、多くの望ましい性質、例えば高
温安定性、機械的強度、通常の溶媒に対する耐性を有す
る。ポリ(アリーレンエーテルケトン)の製造には2つ
の異なった方法があり、文献に記載されている。第1の
方法は、アリールケトン結合が形成される電子合成であ
る。第2の方法は、アリールエーテル結合が形成される
核合成である。本発明は、ポリ(アリーレンケトン)、
特にパラ結合ポリ(アリールエーテルケトン)の改良さ
れた電子合成法に関する。
求電子合成において重合段階は、芳香族酸ハライド官能
基と、芳香族炭素原子に結合した活性水素原子(即ち請
求電子反応条件下で置換可能な水素原子)との反応によ
って誘導されたアリールケトン基の形成を包含する。重
合で用いられるモノマー系は、例えば、(a)ホスゲン
または芳香族二酸シバライド、および2つの活性水素原
子を有する多環式芳香族化合物(例えば、1.4−ジフ
ェノキンベンゼンおよびテレフタロイルクロライド)、
または(b)酸ハライド基および活性水素原子の両方を
有する1つの多環式芳香族化合物(例えば、p−フェノ
キンベンゾイルクロライド)であってよい。
この種類の電子重合は、フリーデル−クラフッ重合とよ
く呼ばれる。典型的には、そのような重合は、反応体、
触媒(例えば、無水三塩化アルミニウム)、不活性溶剤
(例えば、塩化メチレン)を含んでなる反応媒体中で実
施される。反応体のカルボニル基は三塩化アルミニウム
と錯体を形成し、よって三塩化アルミニウムを失活させ
るので、一般に三塩化アルミニウムは反応媒体中のカル
ボニル基の各当量当たり1当重より多い量で用いられる
。他の金属ハライド(例えば、塩化第二鉄)を触媒とし
て用いてよい。米国特許第3,065,205号および
第3,516,966号ならびに英国特許第971.2
2’7号および第1,086,021 骨1コ+:t−
7I+−デル−’7−77”)舌/l>1.− ) X
 d? II (iリーレンケトン)の製造が開示され
ている。
これら方法によって初めに製造したポリマーは、一般に
かなり扱いにくく単離精製が難しい。米国特許第3,7
91,890号には、この問題が挙げられ、粒状でポリ
ケトンを製造する方法が開示されている。上記特許第3
,791,890号に記載されている方法は、ジフェニ
ルエーテル、ならびにテレフタル酸およびイソフタル酸
クロライドから選択した化学量論の少なくとも1つの化
合物を塩化アルミニウム触媒と有機媒体中で接触させ。
約50〜130℃に保った高温液体に反応混合物を急激
に分散して温度を急上昇させることによって反応を完了
することを含んでなる。液体の体積は、反応混合物の初
期体積の少なくとも200%であり、反応混合物は、a
)混合物の凝集n11に、およびb)触媒を含む反応体
の反応の完了と反応混合物の凝集との間の時間の少なく
とも25%の経過の後に分散される。この方法において
、ゲル化前に反応混合物を分散しなければならないので
、タイミングが重要である。更に、反応混合物はかなり
の高温に付されるので、副反応の可能性は高い。
生成物は粒状であり、触媒残渣によって精製が更に難し
くなっている。
扱いにくいポリマー形成の問題に対する解決法は、無水
フッ化水素中で三フッ化ホウ素を用いることである。米
国特許第3.441,538号、第3.442,857
号、第3,953,400号および第3,956,24
0号を参照されたい。生成するポリマー/触媒錯体は、
フッ化水素/三フッ化ポウ素反応媒体に溶解する。この
反応混合物からのポリマーの回収およびポリマー/触媒
錯体の解離は、米国特許第3,751,398号および
第4゜239.884号に開示されている。しかし、三
フッ化ホウ素およびフッ化水素の使用には、]−業的規
模でこの方法を行うことを難しくする特別な技術および
装置を必要とする。
扱いにくい塩以外でそのようなポリマーを製造するため
、従来技術の不都合なく容易に単離精製できる形態でポ
リ(アリーレンケトン)を製造することが望まれている
[発明の構成] フリーデル−クラフッ重合によるポリ(アリーレンケト
ン)の製造において、ハロゲン化水素(例えば、無水塩
化水素)であってよい液化剤で反応混合物を処理する場
合、扱い易いゲルまたは液体反応生成物が得られること
を見い出した。液化剤の他に非プロトン性希釈剤(例え
ば、反応媒体で用いたのと同じ希釈剤)を加えてよい。
反応混合物は、モノマー添加段階から、扱いにくいゲル
が形成した後までのあらゆる時点において液化剤で処理
することができる。
1つの要旨によれば、本発明は、ポリ(アリーレンケト
ン)の製造方法であって、 (IXaXi)ホスゲンもしくは芳香族二酸ツバライド
および多環式芳香族コモノマーまたは(ii)多環式芳
香族酸ハライドを含んでなるモノマー系、(b)モノマ
ー系のカルボニル基1当量当たり少なくとも約1当量の
量子重合触媒として働くのに有効な量のルイス酸、およ
び (c)総反応混合物に対して約7〜93重量%の量の非
プロトン性希釈剤 を含んでなる反応混合物を調製し、 (II)ポリマーが所望分子量になるまで重合を続け、
(Ill)反応混合物を液化剤で処理し、(IV)ポリ
マーを回収して精製する ことを含んでなる方法を提供する。
他の要旨によれば、本発明は、ポリ(アリーレンケトン
)の製造方法であって、 (1)(a)(+)ホスゲンもしくは芳香族二酸シバラ
イドおよび多環式芳香族コモノマーまたは(i i)多
環式芳香族酸ハライドを含んでなるモノマー系、(b)
モノマー系のカルボニル基1当量当たり少なくとも約l
当量の量+ルイス塩基l当量当たり約1当量の量子重合
触媒として働くのに有効な量のルイス酸、 (C)モノマーに存在する酸ハライド基の約0゜01〜
4当量の量のルイス塩基、および(d)総反応混合物に
対して0〜約93重量%の量の非プロトン性希釈剤 を含んでなる反応混合#Iを11.− (I[)ポリマーが所望分子量になるまで重合を続け、
(III)反応混合物を液化剤で処理し、(IV)ポリ
マーを回収して精製する ことを含んでなる方法を提供する。
液化剤は、重合反応のあらゆる段階において加えること
ができる。即ち、要すれば段階■と段階■は同時に行う
ことができる。この方法による反応混合物の処理によっ
て、扱い易いゲルまたは液体が生成する。反応混合物の
液化剤による処理によって、扱いにくいゲルの生成後に
さえゲルは扱い易くなり、いくつかの場合に反応混合物
は液化する。
本発明の方法により製造されるポリマーは、ポリ(アリ
ーレンケトン)、特に、一般式、1 −Ar−0−Ar−C− [式中、各Arは、置換および非置換フェニレンならび
に置換および非置換多環式芳香族残基から独立的に選択
される。] で示される縫り返し毘(ηを有するポリ(アリーレンエ
ーテルケトン)である。「多環式芳香族残基」なる語句
は、少なくとも2つの芳香環を有する芳香族残基を意味
する。環は環縮合していてよく、直接結合または結合基
によって結合していてよい。
芳香族残基において芳香環を結合する結合基は、例えば
、カルボニル、スルホン、スルフィド、アミド、イミド
、アゾ、アルキレンおよびパーフルオロアルキレンなど
を包含する。
フェニレンおよび多環式芳香族残基は芳香環にいくつか
の置換基を有してよい。これら置換基は重合反応を目た
つ程度に妨害または抑制してはならない。そのような置
換基は、例えば、フェニル、ハロゲン、二l・口、ファ
ン、アルキル、2−アラルケニルおよびアルキニルなど
を包含する。
本発明の重合反応において有用なモノマー系は当技術で
知られている。そのようなモノマー系は、二酸シバライ
トおよび多環式芳香族コモノマーあるいは多環式芳香族
酸ハライドを含んでなる。この種のモノマーの例は米国
特許第3,441,538号、第3.442,857号
、第3,953.400号および第3,956,240
号に記載されている。
好ましいモノマー系は、例えば、ジフェニルエーテルな
らびにテレフタロイルおよび/またはイソフタロイルク
ロライド:ビスフェノキシベンゼンおよびテレフタロイ
ルクロライド;ビスフェノキシベンゾフェノンおよびテ
レフタロイルクロライド、ジフェニルエーテルおよびホ
スゲン;フェノキシヘンシフエノンおよびホスゲン;フ
ェノキシベンゾイルクロライト、フェノキシフェノキシ
ベンゾイルクロライFなどである。
上記のように、ポリ(アリーレンケトン)は、フリーデ
ル−クラフッ重合によって製造できる。典型的には、触
媒として三塩化アルミニウムを用い、反応媒体は希釈剤
を含んでよい。そのような重合においてポリマーの分子
量が増加するとともに、反応媒体は粘ちょうになり、一
般にゲルが形成する。ゲルの性質は、用いるモノマーお
よび反応条件に応じて変化する。ゲルは、いくつかの場
合にかなり剛直なゲルであり、他の場合に扱いにくい固
形の塊である。いずれの場合にもポリマーは、特に工業
的規模の方法において反応混合物から単離精製するのが
通常困難である。ポリ(アリーレンケトン)のフリーデ
ル−クラフッ合成の改良された方法は、1983年3月
318出願の米国特許出願第481,083号のCI 
I)出願である1984年3月29日出願の米国特許出
願第594゜503号に開示されている。この改良され
た方法において、重合は制御剤、好ましくはルイス塩基
の添加によって、またはモノマー、ルイス酸触媒および
非プロトン性希釈剤の相対量を調節することによって、
またはこれら両方によって制御される。
そのようなフリーデル−クラフッ重合において、ルイス
酸は、モノマーに存在するカルボニル基1当量当たり少
なくとも約1当量→−ルイス塩基l当量当たり約1当量
十重合触媒として働くのに有効な爪の量で存在する。一
般に、触媒として加えるルイス酸の量は、モノマー系の
酸ハライド基1当量当たり約0.05〜0.3当量であ
る。要ずれば゛、これより多い量を用いてよい。付加的
塩基基を含むコモノマーがモノマー系に存在する場合、
付加的ルイス酸が必要である。
本明細書において「ルイス酸」なる語句は、他の分子か
ら非共有電子対を受容できる物質を意味する。本発明に
おいて使用できるルイス酸は、例えば、三塩化アルミニ
ウム、三臭化アルミニウム、五塩化アンチモン、五フッ
化アンチモン、三塩化インジウム、三塩化ガリウム、三
塩化ホウ素、三フッ化ホウ素、塩化亜鉛、塩化第二鉄、
塩化スズ、四塩化チタンおよび五塩化モリブデンである
。ルイス酸として実質的に無水の三塩化アルミニ弓ムを
用いることが好ましい。
非プロトン性婿釈剤は、反応混合物総重量に対して93
重量%までの量で用いる。典型的には希釈剤は、反応混
合物総重量に対して少なくと6約7重量%、好ましくは
少なくとも約20重里%の量で用いる。希釈剤はフリー
デル−クラフッ反応に対してかなり不活性でな()れば
ならない。希釈剤はその誘電定数および溶解パラメータ
ーにより測定して幾分極性であることが好ましい。希釈
剤の誘電定数は24℃において少なくとも約25、更に
好ましくは4.0〜25であることが好ましい。希釈剤
のヒルデブランド溶解パラメーターは、少なくとも約7
 、2 [cal/ cm’] ”、更に好ましくは約
9.2〜’ 5[Cal/c113]”’であることが
好ましい。好ましい希釈剤は、例えば、塩化メチレン、
二硫化炭素、0−ジクロロベンゼン、1,2.4−トリ
クロロベンゼン、0−ジフルオロベンゼン、1.2−ジ
クロロエタン、1,1,2.2−テトラクロロエタンお
よびこれら混合物を包含する。
重合の制御剤としてルイス塩基を用いる場合、ルイス塩
基は、モノマー系に存在する酸ハライド基1当量当たり
0〜約4当量の量で用いる。所望なら、4当量を越える
量を使用してよい。しかし、通常、多量に加えても(i
加的な制御効果は得られない。よって、約4当量以下、
一般に約2当量以下の量を使用するのが好ましい。反応
を制御するためルイス塩基を用いる場合、存在する酸ハ
ライドJlil当量当たり少なくとも約0.O1当量、
好ましくは少なくとも約0.05当量、最も好ましくは
少なくとも約0.5当量のルイス塩基を用いる。加える
ルイス塩基の特定量は、ある程度、存在モノマーの性質
に依存する。ルイス塩基が反応媒体にある場合、非プロ
トン性希釈剤を用いる必要はない。ルイス塩基は一般に
ルイス酸と錯体を形成し、この錯体は液体であることが
あり、反応媒体の希釈剤または溶剤として働くことがあ
る。
本明細書において「ルイス塩基」なる語句は、ルイス酸
へ非共有電子対を供給できる物質を意味する。よって、
ルイス塩基は、反応媒体中に用いられるルイス酸と錯体
を形成する。ルイス酸とジフェニルエーテルの会合熱よ
り大きい会合熱を有するl:l錯体を形成するルイス塩
基が好ましい。例えば、三塩化アルミニウムがルイス酸
である場合、用いるルイス塩基は、少なくとも約15k
ca11モル、好ましくは少なくとも約20 kca1
1モル、最も好ましくは約30 kca11モルの会合
熱を有するl;l錯体を形成すべきである。会合熱は、
2成分だけから成るl:1のルイス酸/ルイス塩基錯体
から生じるが、形成される実際の錯体はl;l錯体であ
る必要がない。ルイス酸/ルイス塩基錯体の会合熱に関
する説明は、ディー・イー・エッチ・ジョーンズらによ
るジャーナル・オブ・ケミカル・ソサイアティCD、E
、H,Jones et al、 J 。
Chem Soc、XA)、 3132−31:(5頁
(1971)にみられる。使用するルイス塩基はアシル
化、アルキル化またはアリール化剤であってはならず、
反応条件下でアシル化可能であってはならない。所望な
ら、2種またはそれ以上のルイス塩基の混合物を用いて
よい。
有機ルイス塩基および無機ルイス塩基を用いることがで
きる。有機ルイス塩基の例はN、N−ジメチルホルムア
ミド、ジフェニルスルホンおよびn−ブチロニトリルな
どである。用いることのできる無機ルイス塩基は、例え
ば、塩化物および過塩素酸塩など、特に塩化ナトリウム
または塩化リヂウムを包含する。
反応を行う温度は約−50〜+150℃である。
せることか好ましい。重合が始まった後、所望なら、例
えば反応速度を増加させるため、温度を例えば、約15
0℃およびそれ以上にまで上昇させてよい。約−30〜
+25°C(室温)の温度で反応を行うことが一般に好
ましい。
ポリマーが所望分子量になるまで重合し続ける。
多くの用途においてポリ(アリーレンケトン)の高分子
量ポリマーが必要である。
「高分子量」とは、0.6より大きい固有粘度を有する
ことを意味する。本発明の方法によって製造するポリマ
ーの固有粘度は約0.6〜1.7であることが好ましい
。機械的性質、例えば引張強さおよび伸びが劣るので、
約0.6より小さい固有粘度のポリマーは一般に有用で
ない。約2.0より大きい固有粘度のポリマーは、溶融
加工がたいへん困難であり、脆い傾向にある。本明細書
において固有粘度とは、ソレンソンらによる「ポリマー
化学の製法」、インターザイエンス(S orenso
neL al、 ”PreparaL4ve Meth
ods of Polymerl”!hpsiQtrv
” I n*tsrQrionro)(I Q n R
)A A百の方法に従って(ポリマー0,1gを濃硫酸
100mRに溶解し25℃で)測定した固有粘度を意味
する。
上記のように、典型的に重合によって、反応容器から除
去困難である扱いにくい沈澱塊またはか′:・ なり扱
いにくいゲルが生成する。実験室規模において、フラス
コまたは同様の容器を破壊し、ポリマーゲルを得ること
ができる。工業的規模において、反応容器からのケルの
除去は実用的方法で実施できない。本発明は、反応容器
から容易に取出すことができる液体または扱い易いゲル
の形態で反応生成物を得るような方法でのフリーデル−
クラフッ重合によってポリ(アリーレンケトン)を製造
する方法に関する。本発明によれば、反応混合物を液化
剤で処理する。液化剤はハロゲン化水素であってよい。
無水塩化水素が特に好ましい。
反応混合物を処理するため用いる液化剤の量は、モノマ
ー系にあるカルボニル基1当量当たり少なくとも約0.
2当量である。用いる液化剤の量は、モノマー系にある
カルボニル基l当里当たり約0゜5〜20当量、最も好
ましくは約1.0〜10当量であることが好ましい。用
いる液化剤の量とは、混合物に加える液化剤の量を言い
、重合反応時に生成する液化剤の量を包含しない。
反応温度で気体である液化剤(例えば、塩化水素)によ
る処理は、反応容器に液化剤を導入し、約1.2〜40
気圧(ゲージ圧)、好ましくは約2〜20気圧、最も好
ましくは約4〜15気圧の圧力にすることによって行う
。ガス状塩化水素を凝縮するのに充分な圧力は、特に扱
いにくいゲルを液化するのに好ましい。
液化剤による処理は、モノマーの添加から重合の完了ま
でのあらゆる段階において行える。いくつかの場合、反
応媒体は、反応媒体への最後の成分(一般にモノマーま
たは触媒)の添加の前にゲル化する傾向にある。この段
階での液化剤の存在は、そのようなゲル化を防止し、成
分を適切に混合させる。重合が進行してかなり扱いにく
い塊の形態の高分子量ポリマーか生成した場合にさえ、
液化剤の添加によって、柔軟なもしくは扱い易いゲルま
たは液体が形成する。
いくつかの場合、液化剤と同様に非プロトン性希釈剤の
添加は有益である。希釈剤の存在は、ゲルを更に軟化し
てその扱いにくさを改良し、または液相を形成する。用
いることができる好ましい非プロトン性希釈剤は、反応
媒体において希釈剤として用いる」二記のものである。
希釈剤は、反応媒体において用いるのと同じ希釈剤であ
ってよいが、同じである必要はない。加える希釈剤の量
は、最終混合物の重量に対して(モノマーとして計算し
て)約5%、好ましくは約lO%の量のポリマーを含む
反応媒体を与えるのに充分でなければならない。要すれ
ば、希釈剤は液化剤と同時に加えてよい。
理論を展開しないが、反応混合物の液化は、ポリマー鎖
に隣接して塩化アルミニウム/カルボニルブリッジによ
り形成された結合での液化剤の作用に依存すると考えら
れる。
[式中、Rはポリマー鎖である。、] 液化剤によって、反応混合物は反応媒体においてかなり
柔軟な扱い昌いゲルまたは粘ちょうな液体を形成する。
いずれの場合にも反応混合物は液化すると言う。次いで
、反応混合物は、精製のため(例えば、反応容器の底の
開口か[の取出によって)反応容器から容易に除去でき
る。液化剤が、反応容器内圧力でガス(例えば、塩化水
素)である場合、反応混合物は、反応容器から除去され
るとともに柔軟な発泡体を形成する。発泡体は、高い表
面/体積比を有し、触媒除去が促進される。よく知られ
ているようにルイス酸触媒は、ポリマー鎖のカルボニル
基と錯体を形成する。触媒をポリマーから除去しない場
合、ポリマーは高温において架橋する傾向にある。即ち
、溶融不安定である。
ポリ(アリーレンケトン)は、かなり高い融点を有する
熱可塑性材料である。従って、従来技術により溶融加工
可能であるため、ポリマーは一定時間にわたって溶融加
工に必要な温度に耐え得なければならない。これら条件
には典型的に、ポリマーか、望ましくないゲル形成なく
または固a粘度の変化なく少なくと630分間、好まし
くは少なくとも60分間、最も好ましくは少なくとも9
0分間にわたってポリマーの融点より約30℃まで高い
温度に耐え得ることが必要である。これにより、触媒/
ポリマー錯体からの触媒の除去は非常に重要になる。
解離は、重合完了後に解離剤で重合反応混合物を処理す
ることによって行える。解離剤は、ポリマー献上の塩基
基と同様にルイス酸に対する塩基として少なくとも働か
ねばならない。用いる解離塩基の量は、反応混合物に存
在する結合(錯体形成)および非結合ルイス酸より多く
なければならず、ルイス酸総量の少なくとも2倍である
ことが好ましい。用いることができる典型的な解離剤は
、水、希塩酸、メタノール、エタノール、N、N−ジメ
チルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド、ピ
リジン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、トリメデルアミン、トリメデルアミン塩
酸塩、ジメチルスルフィド、テトラメチレンスルホン、
ベンゾフェノン、テトラメチルアンモニウムクロライド
およびイソプロパツールなどを包含する。解離ポリマー
は、従来技術によって、例えば、ポリマーの非溶剤であ
って、塩基/触媒錯体を含む残りの反応混合物の溶剤ま
たはこの残りの反応混合物と混合する非溶剤を加え;ポ
リマーの非溶剤に反応媒体を噴霧し、1集によりポリマ
ーを分離し;または反応媒体から揮発分を蒸発し、次い
で適切な溶剤で洗浄してポリマーから、残存する塩基/
触媒錯体を除去することによって回収できる。
[実施例] 以下に実施例を示し、本発明の方法を更に詳しく説明す
る。
実施例I 窒素置換したBEP 280反応器(ブーヒ・ニー・ジ
ー市販品、スイス・ウスター在(Buchi A。
G、、Uster、5w1tzer(!and))に、
塩化アルミニウム203.9g(1,53モル)、塩化
リヂウム32゜41g(0,764モル)および1.2
−ジクロロエタン215mρを仕込んだ。このスラリー
を一100Cに冷却し、キャップ剤としてベンゾイルク
ロライド0.430g(0,0031モル)およびp−
フェノキシベンゾフェノン0.698g(0,0025
モル)を含むp−フェノキシベンゾイルクロライドII
8゜6g(0,510モル)を加えた。反応を一10℃
で1時間、0℃で約22時間続け、この時間の終末にお
いて反応混合物は、濃厚な撹拌困難なゲルになっていた
レフチャービンからの塩酸ガスによって反応器を5気圧
に加圧した。ゲルは20分以内に撹拌容易になり、2時
間以内に粘ちょうな液体に変化した。続いての1時間に
反応混合物の外観の変化は観測されなかった。
反応器の底の取出部から反応混合物を冷水中に取出し、
混合し、シ戸果した。単離ポリマーは、(I)メタノー
ルで洗浄かつ混合し、1集し;(2)メタノール中で約
50℃で24時間砕き1集し、水洗し;(3)水中で7
0℃、85℃および100℃で24時間連続して砕き、
それぞれの破砕の間て炉間乾燥することによって精製し
た。
得られたポリマーの固有粘度は0.94であり、30分
/400℃スラブの固有粘度は0.97であった。
液化段階時に要した塩化水素の量は、この段階前後のレ
フチャービンを重量測定して、理想ガス法則を仮定して
反応混合物上のガス相中の塩酸を精算することによって
計算した。この計算によれば、モノマー1モル当たり塩
酸1.5〜2モルを要した。
実施例2 実施例1の反応器に塩化アルミニウム998g(075
モル)および冷(−20’C月、2−ジクロロエタン+
53mQを仕込んだ。反応器を一15°Cに冷却し、キ
ャップ剤としてp−フェノキンベンゾ7エ/ ン0.3
08g(0,0011モル)を含むp−フェノキシベン
ゾイルクロライト58.17g(025モル)を8分間
で加えた。反応器を塩酸ガスで4気圧に加圧し、反応器
を封止した。1時間後、Er’J’sのartr’r+
 n T+−1−D I Qリ Il、 llk ti
ll /Glた。この時点において、反応混合物は、懸
濁した白い粒子(おそらく溶解していない塩化アルミニ
ウムであろう。)を含む粘ちょうな液体であり、圧ツノ
は約2.6気圧であった。
反応は、最初の混合物が6%塩酸中にある以外は実施例
1と同様であった。
得られたポリマーの固有粘度は0,76であり、これか
ら圧縮した30分/’400℃スラブの固有粘度は0.
78であった。
反応時に要した塩化水素の量は、モノマー1モル当たり
2モルに相当した。
塩化水素の過IJu圧なく行った対応4−る反応によっ
て、岩のように固い塊が得られた。
実施例3 実施例Iの反応器に塩化アルミニウム10110l9.
764モル)、塩化リヂウム16.2g(0゜382モ
ル)および0−ジクロロベンゼン200mf2を仕込ん
だ。反応器を一1θ℃に冷却し、キャップ剤としてベン
ゾイルクロライド0.161g(0゜0011モル)お
よびp−フェノキシベンゾフェノン0.2’62g(0
゜001Oモル)を含むp−フェノキシベンゾイルクロ
ライド59.3g(0,255モル)を15分間で加え
た。反応は0℃で16時間、次いで20℃で6時間続け
た。固い黄橙色の塊が分離し、撹拌機に付着した。反応
体積の約20%が液相であり、これは、明らかにほとん
ど溶剤のみであった。次いで反応器を塩化水素ガスで4
〜6気圧に加圧した。1時間後、塊は軟化して一様の濃
厚なペーストになり、反応器壁に付着し始めた。(この
時点で温度を0℃に下げたが、目に見えた効果はなかっ
た。)3時間後、圧力を下げ、1゜2−ジクロロエタン
2’00m12を加えた。次いで反応器を塩化水素で4
気圧に再加圧し、内容物を1時間撹拌した。はとんど溶
剤のみの液相を取出部から除き、更に1,2−ジクロロ
エタン200mgを加え、反応器を0℃で更に15時間
、塩化水素で4気圧に再加圧した。この終末において、
まだ2つの相が存在したが、ポリマー含有相は柔軟であ
り、取出部から容易に取出すことができた。
ポリマーは、取出物を冷(−40℃)N、N−ジメチル
ホルムアミド(DMF)中で混合し、枦集し、更にDM
Fで洗浄することによって単離した。D) Ml;’(
50℃、−晩)および水(2回、それぞれ60℃、1時
間)中で破砕し、次いで真空炉で165℃で一晩乾燥す
ることによって精製した。
ポリマーの固有粘度は1.07であり、30分/400
℃スラブの固有粘度は0.98であった。
実施例4 実施例1の反応器に塩化アルミニウム5(1,0g(0
,375モル)、塩化リチウム7.95g(0,187
5モル)および0−ジクロロベンゼン51m+2を仕込
んだ。反応器を−lo℃に冷却し、キャップ剤としてp
−フェノキシベンゾフェノン0.154g(0,000
561モル)を含むp−フェノキシベンゾイルクロライ
ド29.05g(0,125モル)を15分間で加えた
。次いで反応器を塩化水素ガスで5気圧に加圧した。反
応は0℃で20時間続けた。反応が進むとともに、固そ
うな黄色の塊が反応器壁に付着した。溶剤はいくぶん分
離していた。
水素数百mQを凝縮させた。固そうな物質は柔軟になり
、壁に付着せず、残りの反応混合物と2相系を形成した
。上相は透明な黄色液体であり、下相は、反応器から容
易に取出せる不透明黄白色の帖ちょう液体であった。
実施例5 窒素置換した実施例1の反応器に塩化アルミニウム20
0g(1,5モル)、塩化リチウム31.8g(0,7
5モル)および1.2−ジクロロエタン210嵯を仕込
んだ。反応器を一15℃に冷却し、p−フェノキシベン
ゾフェノン0.617g(0,00225モル)を含む
p−フェノキシベンゾイルクロライドl l 6.3g
(0,5モル)を10分間で加えた。
反応器を塩化水素ガスで2気圧に加圧し、温度を0℃に
上げた。2時間後、塩化水素圧ノJを3気圧に上げた。
反応混合物は重合中において帖ちょう液体のままであっ
た。モノマー添加完了の23時間後に反応物の一部分を
除去した。ポリマーは実施例2と同様にして処理した。
粉末の固有粘度は粘度は1.12であった。
実施例6 実施例5と同様にして反応を開始した。モノマーの添加
完了時に反応器を塩化水素ガスで3気圧に加圧し、温度
を0℃に上げた。2時間後、温度は20℃になり、圧力
を7気圧に上げた。(系を20℃で液状に保つため高圧
が必要であった。)モノマー添加完了の8時間後に反応
物の一部分を除去した。ポリマーは実施例2と同様にし
て処理した。粉末の固有粘度は1.04であり、30分
/400°Cスラブの固有粘度は0.83であった。
実施例7 実施例1の反応器に塩化アルミニウム50g(0375
モル)、塩化リチウム7.95g(0,1875モル)
および1,1,2.2−テトラクロロエタン41.3m
(!を仕込んだ。反応器を一5°Cに冷却し、キャップ
剤としてp−フェノキノベンゾフェノン0゜154g(
’0.00056.1モル)を含むp−フェノキンベン
ゾイルクロライド29.05g(0,125−f−ル)
を15分間で加えた。反応は、窒素雰囲気下、0℃で1
5時間続けた。靭性のあるゴム状の赤色ゲルが生成した
。次いで、反応器を塩化水素プJスて11気圧に加圧し
、ゲルを液化した。ゲルは反応器から容易に取出せた。
実施例8 実施例1の反応器に塩化アルミニウム50.0g(0、
’375モル)、塩化リチウム7.95g(0,187
5モル)および二硫化炭素200mρを仕込んだ。反応
器を一10℃に冷却し、p−フェノキンベンゾフェノン
0.154g(0,000561モル)を含むp−フェ
ノキンベンゾイルクロライド29゜05g(0,125
モル)を15分間で加えた。反応器を塩化水素ガスでI
O気圧に加圧した。反応は、0℃で22時間続けた。次
いで、塩化水素圧力を28気圧に上げ、反応混合物に液
体塩化水素的100mf2を凝縮させた。黄橙色ゲルは
軟化した。
実施例9 実施例Iの反応器に塩化アルミニウム50.0g(0,
375モル)、n−ブチロニトリル9.95g(0゜1
44モル)および1.2−ジクロロエタン66.4mQ
を仕込んた。反応器を一5℃に冷却し、p−フェノキシ
ベンゾフェノン0.154g(0,000561モル)
を含むp−フェノキシベンゾイルクロライド29.05
g(0,125モル)を15分間で加えた。反応は、1
0℃で19時間続けた。固いゲルが生成した。次いて、
反応器を塩化水素ガスで8〜9気圧に加圧し、ゲルを液
化した。
実施例1O 実施例1の反応器に塩化アルミニウム280g(2,1
0モル)、塩化リチウム42.4g(1,00モル)お
よび1.2−ジクロロエタン382mρを仕込んだ。
反応器を一17℃に冷却し、テレフタロイルクロライド
I O1,5g(0,50モル)、1.4−ジフェノキ
ノヘンセンl 32.2g(0,504モル)、ベンゾ
イルクロライド1.124g(0,008モル)および
1.2−ジクロロエタン150m1!の混合物を32分
間で加えた。温度をO′Cに上げ、反応を6時間続(3
た。靭性のあるケルは塩化水素10気圧で液化した。反
応混合物は、10%塩酸を含む混合器に取出し、混合し
、洗浄し、メタノール中で混合し、洗浄し、メタノール
中で15時間加熱し、蒸留水で洗浄し、165℃におい
て真空炉で乾燥した。生成ポリマーの固有粘度はl 、
 2 dc/gであった。
実施例11 実施例1の反応器に塩化アルミニウム44.71g(0
,3353モル)、塩化リチウム4.514g(0,1
065モル)および1.2−ジクロロエタン103mf
2を仕込んだ。反応器を一19℃に冷却し、5気圧の塩
化水素を加えた。テレフタロイルクロライド21.61
g(0,1065モル)、1.4−ノフエノキノベンゾ
フェノン28.15g(0,1073モル)、ベンゾイ
ルクロライド0.2393g(0,0017モル)およ
び1.2−ジクロロエタン48m(!の混合物を15分
間で加えた。モノマー添加時の塩化水素気圧は添加中に
おいて系が液状であるように保った。モノマーを1.2
−ジクロロエタン200mQで洗い落した。温度を0℃
に上げ、塩化水素を8気圧に」二げた。6時間後、液体
反応混合物を取出し、実施例10と同様にして処理した
。甲離ポリマーの固a粘度は1,04dMgであった。
実施例12 実施例Iの反応器に臭化アルミニウム50.0g(0,
1875モル)、臭化リヂウム8.14g(00937
モル)および1.2−ジクロロエタン26゜3mσを仕
込んだ。反応器を一15℃に冷却し、5気圧の塩化水素
を加えた。p−フェノキンベンゾイルクロライド14.
54g(0,0625モル)およびp−フェノキシベン
ゾフェノン0.0771g(0゜00281モル)の混
合物を20分間で加えた。
反応器温度を0℃に上げた。22時間後、生成したゲル
を7気圧の塩化水素で処理した。この処理によってゲル
は液化し、反応器の下の弁から取出4゛ことができた。
実施例I3 希釈剤としてI 、 I 、2.2−テトラクロロエタ
ンを塩化メチレンに代える以外は実施例7の反応を繰り
返した。0℃で17時間後、反応混合物は濃厚な明橙色
になった。反応器を塩化水素でIO気圧に加圧した。こ
れにより、反応混合物は一様な実施例14 実施例1の反応器に塩化アルミニウム50.0g(0,
375モル)、塩化リヂウム7.95g(0,1875
モル)および1.2−ジクロロエタン52.5mρを仕
込んだ。反応器を−15℃に冷却し、p−フェノキシベ
ンゾイルクロライド29.05g(0,125モル)お
よI、l′p−フェノキシベンゾフェノン0.154g
(0,000561モル)の混合物を4分間で加えた。
反応器温度を0℃に上げた。21時間後、生成した固い
塊を5気圧の塩化水素ガスで処理した。これにより反応
媒体は液化した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ポリ(アリーレンケトン)の製造方法であって、 (1)(aXi)ホスゲンもしくは芳香族二酸シバライ
    ドおよび多環式芳香族コモノマーまたは(ii)多環式
    芳香族酸ハライドを含んでなるモノマー系、(b)モノ
    マー系のカルボニル基1当量当たり少なくとも約1当量
    の量子重合触媒として働くのに有効な量のルイス酸、お
    よび (c)総反応混合物に対して約7〜93重量%の量の非
    プロトン性希釈剤 を含んでなる反応混合物を調製し、 (II)ポリマーが所望分子量になるまで重合を続け、
    (ill)反応混合物を液化剤で処理し、(1v)ポリ
    マーを回収して精製する ことを含んでなる方法。 (IXaXi)ホスゲンもしくは芳香族二酸シバライド
    および多環式芳香族コモノマーまたは(i i)多環式
    芳香族酸ハライドを含んでなるモノマー系、(b)モノ
    マー系のカルボニル基l当量当たり少なくとも約1当量
    の量+ルイス塩基1当量当たり約1当量の量子重合触媒
    として働くのに有効な量のルイス酸、 (C)モノマーに存在する酸ハライド基の約001〜4
    当量の量のルイス塩基、および(d)総反応混合物に対
    して0〜約93重量%の量の非プロトン性希釈剤 を含んでなる反応混合物を調製し、 (II)ポリマーが所望分子量になるまで重合を続け、
    (lll)反応混合物を液化剤で処理し、(R’)ポリ
    マーを回収して精製する ことを含んでなる方法。 3、液化剤は無水塩化水素である第1項または第2項に
    記載の方法。 第2項に記載の方法。 5.液化剤は無水塩化水素である第4項記載の方法。 6、反応混合物を液化剤で処理する段階は約l。 2〜40気圧の圧力下で行う第4項記載の方法。 7、段階■において液化剤と同様に非プロトン性希釈剤
    を加える段階を更に含んでなる第1項または第2項に記
    載の方法。 8、非プロトン性希釈剤は1.2−ジクロロエタンであ
    る第7項記載の方法。 9、反応混合物を解離剤で処理することによって触媒残
    渣を除去する段階を更に含んでなる第1項または第2項
    に記載の方法。 10、第1〜9項のいずれかの方法によって製造したポ
    リ(アリーレンケトン)d
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