JPS60245630A - 共重合ポリエステルの製造方法 - Google Patents

共重合ポリエステルの製造方法

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JPS60245630A
JPS60245630A JP10157284A JP10157284A JPS60245630A JP S60245630 A JPS60245630 A JP S60245630A JP 10157284 A JP10157284 A JP 10157284A JP 10157284 A JP10157284 A JP 10157284A JP S60245630 A JPS60245630 A JP S60245630A
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JP
Japan
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group
acid
aromatic
aromatic ring
carbon atoms
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JP10157284A
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English (en)
Inventor
Seiichi Nozawa
清一 野沢
Masahiko Nakamura
中村 眞彦
Masaru Honma
賢 本間
Toru Yoshii
吉井 亨
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Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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  • Polyesters Or Polycarbonates (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高剛性共重合ポリエステルの新規な製造方法に
関するものである。詳しくは柔軟性を付与−t−ルたメ
K −OR”−0−、R″0−1−OR″′ニーs −
R”0−cr)ようなエーテルまたはチオエーテル結合
を有する高剛性共重合ポリエステルを製造するに際し、
原料コストを安価に製造出来、しかも!!! M中の原
料モノマーの昇華が少なく 、 D5t、形動の機械的
異方性が少ない高剛性共重合ポリエステルの製造方法に
関するものである。
〔従来の技術〕
近年、繊維、フィルムまたは成形品の何れかを問わず、
剛性、耐熱性、および耐薬品性の優れた系材に対する要
望が高まっている、ポリエステルは一般成形品の用途を
広く認められるに到っているが、多くのポリエステルは
、曲は弾性率のような機械的物性が劣るため、高強度が
要求される用途には適していなかった。この機械的物性
を向上させるために、炊酸カルシウムやガラス繊維等の
補強相をブレンドする方法が知られているが、相料の比
重が大きくなるため。
プラスチックの特徴であるむルの長所が減じ、さらに成
形時においては、成形機の牽耗毫が激しく、実用上の問
題点が多い。袖強材の必要がなく、高強度が要求される
用途に適しているポリエステルとしては、近年では液晶
性ポリエステルが注目されるようになった。特に注目金
集めるようになったのは、ジャーナル・オプ・ポリマー
・サイエンス・ポリマー ケミストリー・エディジョン
、/4を巻(197z年)20グ3頁および特公昭j6
−/♂0/を号公報にw、y、ジャクソンがポリエチレ
ンテレフタレートとアセトキシ安息香醒とからなる熱液
晶高分子を発表してからである。この中でジャクソンは
、この液晶性高分子がポリエチレンテレフタレートの5
倍以上の剛性、を倍以上の強度、2j倍以上の衝撃強度
全発揮することを報告し、高機能性樹脂への新しい可能
性を示した。
しかし、これらの高剛性ポリエステルは製造法およびそ
の物性について次のよう々欠点が見出された。即ち、原
料として用いるアシルオキシ芳香族カルボン酸の昇華性
か高いため、製造中に昇華をおこし、製造製版の配管を
閉塞させて生産性が低下し、かつ、アンルオキシ安息香
酸の重合物と思われる不融粒子が含有されること、また
、アシルオキシ芳香族カルボン酸はヒドロキシ芳香族カ
ルボン酸を無水酢酸等によりアシル化し、単離、精製し
て製造するため、ヒドロキシ芳香族カルボン酸からアシ
ルオキシ芳香族カルボン酸にするためにはかなり複雑な
プロセスが必要であり、設備的にみてもコストからみて
もアシルオキシ芳香族カルボン酸lit料とすることは
好ましい方向ではない。またポリアルキレンテレフタレ
ートとアシルオキシ芳香族カルボン酸を接触させて製造
された高剛性ポリエステルは物性の異方性が大きく、柔
軟性がなく、またエーテル、またはチオエーテル結合を
含む原料ポリエステルとアシルオキシカルボン酸の反応
の場合、不融粒子が著しく増大し。
目的とする重合体が得られ々い。
〔発明が解決しようとする問題点3 以上の点を鑑み本発明者等l−i光カ性が小ざく、柔軟
性があp、高剛性含有する共重合ポリエステルを不融粒
子の存在なしに、しかも安価に製造する方法全見出すべ
く鋭意検討を行なった結果本発明に到達した。
〔問題を解決するための手段〕
ν1jち本発明は 一般式(1)及び(If) 〔式中R1およびR”は炭素数グ〜2oのλ佃1脂環式
基、炭素数/〜μOの2価脂肪族基又は芳香iMを形成
する炭素数がA −,20である。2価芳族基(世し芳
香族基の芳香環の水素原子はハロゲン原子、炭素数/−
4’のアルキル基またはアルコキシ基で置換されてもよ
い)ヲ示シ、R2゜R4およびR3け炭素数2〜≠Oの
コ価脂肪族基、炭素数μ〜20のコ価脂壌式基、芳香環
を形成する炭素数が6〜20である2価芳香族基(但し
芳香族基の芳香與の水素原子はハロゲン原子、炭素P/
〜≠のアルキル基またはアルコキシ基(II)の割合が
モル比でj:りjからり7:3である、原料オリゴエス
テルまたはポリエステルj〜りjモル係と一般式(Il
l) HO−R’COO](・・・・・曲・・山・(m)〔式
中R6は芳香環を形成、する炭素数がt〜20である2
価芳香族基(俳し芳香族基の芳香環の水素原子はハロケ
ン原子、炭素数l−弘のアルキル基またはアルコキシ基
で置換されてもよい)を示す〕のヒドロキシカルボン酸
りj〜jモルモルを反応させて、共重合オリゴマーf形
成させた後、アシル化剤を加えてアシル化と重合を行な
い、テトラクロルエタン/フェノール:///(重量比
)中、o、s y7dtの濃度で30Cで測定した対数
粘度(η1.nh )が少なくとも0.3 dt/?の
共重合ポリエステルを製造することを特徴とする共重合
ポリエステルの製造方法(・7>0゜ 般式(1)および(It)の反復単位からなるポリまた
はオリゴエステルと一般式(Ill)で表わされるヒド
ロキシカルボン酸とを用いて行なわれるが反応は 1)ヒドロキシカルボン酸の原料ポリまだはオリゴエス
テルのアシドリシス(エステル交換)による共重合オリ
ゴエステルの生成++)+)で生成した共重合オリゴエ
ステルのアシル化 +r+)++)で生成したアシル化共重合オリゴエステ
ルの重合 の三段階から々る、 このような方法を用いるアシルオキシカルボン酸を用い
た場合と比較すると、不融粒子の生成がなく、昇華がお
こらない。この理由はヒドロキシカルボン酸tm料とし
て用いることにより、ヒドロキシカルボン酸の自己縮合
が起らないこと、およびヒドロキシカルボン酸を用いる
ことによりアシドリシスによる共重合オリゴマーの生成
工程と重合工程とを別々に分けられることに起因すると
推定している。
次に本反応に用いられる化合物の具体例金肥すが特許請
求の範囲内のものはいずれも使用可能であり、これらに
限定されるものではない。
一般式(1)および(11)からなる反復単位を有する
ポリまたはオリゴエステルを合成するためには、一般式
(IV)で表わされるカルボン酸Hooc−R7−co
OHす曲°曲゛(■)(式中R?は一般式(1)および
/または(11)のR1および/またはR3と同様であ
る)およびそのエステルが使用されるがカルボン酸とし
て示すと、テレフタル酸、メチルテレフタル酸、エトキ
シテレフタル酸、フルオロテレフタル酸、クロロチレン
タル酸、メチルテレフタル酸、イソフタル酸、フタル熱
、メトキシインフタル酸、ジフェニルメタン≠47−ジ
カルボン酸、ジフェニルメタン3,3′−ジカルボン酸
、ジフェニルエーテル≠、4!−’−シヵルホン酸、ジ
フェニルl 447−ジカルボン酸、ナフタリンーー、
6−ジカルボン酸、ナフタリン/、jジカルボン酸、ナ
フタリン酸、3−メチルアゼライン酸、ゲルタール酸、
コハク酸、シクロヘキサン/、4Aジカルボン酸、シク
ロヘキサン/、3ジカルボン酸、シクロペンタン/、3
ジカルボン酸などが鰺けられる。これらは混合して使用
してもよく一般式(IV)で表わされるものはいずれも
使用可能である。また、一般式(1)および(It、l
からなる反0.I単位5C翁するポリまたはオリゴエス
テル全合成するために一般式(V)で表わされるジオー
ルが用いられる。
HOR20H・・・・・・・・・・・・・・・(V)(
式中R2は一般式(1)のR2とlid様である)その
具体例としてはエチレングリコール、/、3−プロパン
ジオール、/、、2−プロパンジオール、/、3−ブタ
ンジオール、/、弘−ブタンジオール、ネオペンチルグ
リコール、/、&−ヘキサンジオン、/、/、2−トチ
カンジオール、シクロヘキサン/、41’ジオール、シ
クロヘキサン/、3−ジオール、シクロヘキサン/、2
−ジオール、シクロペンタン/、3−ジオール、/、t
−シクロヘキサンジメタツール、p−キシリレンジオー
ル、l、≠′−チオジフェノール、 +、<z’−メチ
レンジフェノール、り、≠′−ジヒドロキシビフェニル
、ヒドロキノン、レゾルシノール、 +、4t’−スル
ホニルジフェノール、ビスフェノールA1メチルヒドロ
キノン、2.6−ナフタリンジオール、/、弘−ナフタ
リンジオール、クロルヒドロキノン、tl≠′−シクロ
へキシリデンジフェノールなどが挙げられるが、これら
は混合して使用してもよく一般式(V)で表わされるも
のはいすねも使用可能である。
また、一般式(1)および(n)からなる反復単位を有
するポリまたはオリゴエステルを合成するために一般式
(■)て表わされるジオールHOR’XR50H・・・
・・・・・・・・・(ν1)(式中R4、R5およびX
は一般式(11)と同様)が用いられるが、イの具体例
としてはジエチレングリコール、ジn−ブチレンクリコ
ール、ジn −フロピレングリフール、/−ハイドロキ
シエチルt−ハイドロキシプロピルエーテル、/−ハイ
ドロキシプロピル−7ハイドロギシプロビルチオエーテ
ル、/−ハイドロキシエチル−tハイドロキンエチルチ
オエーテル、ビス(≠−ハイドロキシエチルンクロヘキ
シル〕エーテル、ビス(4t−ハイドロキンメチルシク
ロヘキシル)エーテル、ビス(+−ハイドロキシエチル
シクロヘキシル〕チオエーテル、ビス(lLt−ヒドロ
キシフェニル)エーテル、ビス(≠=ヒドロキシフェニ
ル)チオエーテル、/−ハイドロキシエチルlj−ハイ
ドロキ/プロピルエーテル、/−ハイドロキシエチルl
j−ノλイドロキシブロビルチオエーテル、ヒス(弘−
)\イドロキシメチルーフエニレン)エーテルナト7:
)S挙けられるが、これらは混合して使用してもよく一
般式(Vl)で表わされるものはいずれも使用可能であ
る。
本発明で用いる一般式(1)および(Il)から々る反
復単位を有するポリまたはオリコニステルを合成する際
に一般式(1)、(ll)中のR1およびR2としては
炭素数& −20である2価芳香族基、さらにコストの
点で好ましくは炭素数が6の2価芳香族基であり、その
10%以上が7.弘置換フェニルである場合が最も好ま
しい。
また一般式(1)、(II−)中のR2、R4、R5と
しては炭素数−〜aOのコ価脂肪族基、好ましくはその
入手のしやすさから炭素数λ〜弘の脂°肪族基が特に好
ましい。また一般式(+)と(11)の割合はモル比で
77:3ないしjt:?!であるが好ましくlまり7:
3〜llo’:toさらに好ましくはり7:3〜to=
4toである。またその製造法はモノマーを用いる方法
、ポリ寸たh 副すゴエステル(しまたf′i/および
(II)とモノマーを用いる方法、(夏)および(II
)のポリまたはオリゴエステルを共用して反応させても
よい。
一般式(Ill) HO−R6COOH・・・・・・・・・・・・(R1)
で表わされるオキシカルボン酸としてはパラヒドロキシ
安息香酸、メタヒドロキシ安息=il12、−一ヒドロ
キシt−ナフトエ酸、/−ヒドロギシj−ナフトエ酸、
/−ヒドロキシ弘−ナフトエ酸、クーヒドロキシ3−ク
ロロ安息v t’h 、≠−ヒドロキシ3.6−ジメチ
ル安息杏酸、ンユリンガー酸、バニリン酸、クーヒドロ
キシ3−メチル安息香酸などが挙げられるが、バラヒド
ロキシ安息香酸か溶融異方性金保ち、コストダウンする
のにはもつとも好ましいが一般式(1)で表わされるも
のはいずれも使用可能でありまた混合して使用すること
も可能である。
またアシル化剤としては無水酢酸、無水プロピオン酸、
無水酪酸、無水安息香酸などが使用されるがアシル化剤
として一般に使用可能なものはいずれも使用可能であり
、それらの中で反応性およびコストの面から無水酢酸が
代表的なものである。
使用量としてはヒドロキシカルボン酸に対して通常03
モル倍以上、好ましくは0.7!rモ一ル倍以上が用い
られる。
さらに本発明に係る共重合ポリエステルは種々の目的に
応じて、少量の共重合成分全導入することも出来る。
先に述べたように反応1dJ段階からなるが第1段階の
アシドリシス反応(エステル交換反応)はiso〜3j
OC,好ましくは200〜300Cで行なわれ、反応は
j分〜10時間、好ましくはλ0分〜j時間の範囲で行
なわれる。第二段階のアシル化剤との接触はzoC以上
3jOC以下で行なわれるが/30C〜300Cで行な
うことが好ましい。また反応はlO分以上〜10時間、
好ましくは、20分以上〜j時間の範囲で行なわれる。
重合反応を行なわせる第三段階は200〜3!O’Q、
好ましくは、200C〜300’Qで、20分〜ノθ時
間、好ましくは30分以上lj時間で行なわれる。第一
段階および第二段階の反応は、常圧あるいは加圧下で行
なわれ、第三段階の反応は減圧下および真空下で行なわ
れる。それ故、第二段階でカルボン酸および未反応のア
シル化剤全留去することが必要である。また必要に応じ
、アシル化触媒、エステル交換触媒、および1合触媒金
添加してもかまわないのは云うまでもない。なお、本発
明に用いられる原料ポリオだオリゴエステルとヒドロキ
シカルボン酸とのモル比はj〜りj:りj〜jである。
〔実施例〕
以下実施例によって本究明金具体的にh究明するが本発
明はその要旨を越えない限シリ下の実施例に限定される
ものではない。
対数粘度(ηinh )は粘度溶媒としてテトラクロル
エタン/フェノール= /// (重量比)の混合カ媒
ヲ用い、o、s y7d、tのll11度T 30 r
テ測定しだ。弾性率(ソニックモジュラス)の測定はメ
ルトインデクサ−(全工業I!りにより溶融押出して出
来たストランドを用い、東洋精機製作所製のダイナミッ
クモジュラステスターPPM−JRi使用し、ストラン
ド状のポリマー中を伝わる音速(り全測定し、ラフラス
の式より言1視した。
E−ρ↑2 E;ソニックモジュラス ρ;密度(密度勾配管で向1定) τ;音速 製造例/ 原料ポリエステルの調製 ポリエチレンテレフタレートオリゴマー(ηinh =
 0./ / dt/ t ) / J ’1.4’ 
? (0,7−Eニル)とテレフタル酸ジメチル/り、
4Ly (o、iモル〕およびジエチレングリコール、
2 /、、2 ? (0,,2モル)、酢酸カルシウム
ニ水第1J物/Irnyおよび醇化アンチモン27my
とを攪拌器のついた重合n′・に仕込み、9素で3回パ
ージした後、重合管全2弘OCの油浴に入力1、窒素下
で2時間攪拌した。次に油浴f:276C−4で上けた
後、7時間攪拌を行ない、さらに、275Cで0./ 
j〜0.2mmHfの真空下で3.0時間重合した。重
合槽の底よシぬき出し、急冷した乗合物は透明であった
またその対数粘度(η1nh)はO1jλdt/?であ
った。
実施例/ 製造例/で製造した原料ポリエステル3≠、θy ((
70,2モル)、パラヒドロキン安息香酸ダ7.≠? 
(0,3モル)、および酢酸鋼l錫、23号を攪拌器の
ついた重合管に仕込み、窒素で3回パージした後%重合
官金2≠ocの油浴に入れ、窒素下で/、1時間攪拌し
た。次に無水酢酸J O,t r (0,j%k)’<
添加し、窒素下T I、0時間攪拌した。酢酸を油出さ
せながら次いで浴温f276′cに上げた後、!van
、Hyの真空下で酢酸を完全に油出させた。更に重合糸
を窒素で常圧にもどし、酢酸亜鉛二水和物≠/ mt;
1を添加した後27.fCで0.3謔Hf の真空下で
ど、0時間攪拌し、重合を行なった。重合物中には不融
粒子は存在せず、粘度測定用溶媒には均一に溶解し、そ
のル4合物のηinhは0.67 dt/fであった。
また、2≠OCで押出したストランドは不透明であり、
そのソニックモジュラスは/ 0.!GPaであり、ス
トランドは柔軟であった。
製造例、2 原料オリゴエステルの調製亜合七、27j
C%!trrmHyの真壁下で015時間に変更した以
外は製造例1と同様の方法で反応を行ないηinh =
 0./ 1Ltdt/l’ の重合物を得た。
実施例コ 製造例コで製造した原料オリゴエステルj If、OS
’ (0,2モル)、ヒドロキシ安息香酸グ/4 f 
(Oiモル)、および酢酸第/錫23■を攪拌器のつい
た重合管に仕込み、実施例/と同様の方法で反応を行っ
た。7j合物中には不融粒子は存在せず、粘度1111
i5?用溶奸には均一に溶解し、その重合物の対数粘駄
(η1nh)は0.7コdt7yであった。また2≠o
rbで押出した重合物は不透明であり、そのソニックモ
ジュラスは/ 2.g GPaで、ストランドは柔軟で
あった。
製造例3 原料ポリエステルの調製 ポリエチレンテレフタレートオリゴマー(ηinh =
 0./ / dt/? ) / / j、、!7(o
、a モル)とテレフタル酸ジメチルλり、If(0,
/、9モル)およびジエチレングリコール2 A、jS
’ (0,2jモル)、酢酸カルシウムニ水和物26m
9および酸化アンチモンを弘■を用い、! 75 U 
見空下での重合f 0.3 ! mmHyで/、0時間
とした以外製造例/と同様の反応を行ないηinh =
 0.≠3eLt/2の重合物を得た。
実施例3 製造例3で製造した原料ポリエステル3.20.22(
O,,2Oモル)とパラヒドロキシ安息香酸を弘/、≠
9 (0,30モル)、酢醒第−錫を2λ〜、酢酸押釦
をグO〜使用し、真空下での重合を27ICでt、o時
間とした以外実施例/と同様の反応を行ないηinh 
= 0,10 dt/?の亀合物全得た(粘庶浴亦によ
り均一に溶解した)。また、2μ0 ’Cで押出した重
合物は不透明であり、そのソニックモジュラスはj、り
GPaであり、ストランドは柔軟であった。
英施例≠ 製造例3で製造した原料ポリエステル≠0.3f (0
0,25モル)とパラヒドロキシ安息香Cf1j 4/
、j f/ (0,,2jrモル)、岬水酢酸の使用量
を23、! Liとした以外実施例3と同様の方法で重
合全行ないηinh = 0.73 eLt/fの重合
物を得た。また−2弘OCで押出した重合物は不透明で
アリ、そのソニックモジュラスは3.2GPaで、スト
ランドは柔軟であった。重合物中には不融粒子は存在せ
ず、粘度測定溶媒には均一に溶解した。
比較例/ 製造例1で製造しfCIjA料ポリエステル311.O
y (o、xモル)およびパラアセトキシ安息香酸j≠
、Or (0,3モル)全攪拌器のついた重合管に仕込
み、♀累で3回パージした後、重合管を、2761::
の油浴に入れ、窒素下で/、0時間で1時間攪拌した。
次に276’Qで0.3wnHyの真空下で3.0時間
重合した。重合物中には多量の不融粒子があり、粘黒二
測定を行なうため、粘度測定溶媒中で溶解しようとした
が加熱してもその溶媒に不溶な粒子が多量に存在した。
比較例λ 製造例−で製造した原料オリゴエステル(ηinh =
 0./ II az/ f ) ’<用いた以外比較
例/と同様の方法で反応を行なった。重合物中には多量
の不融粒子があシ、粘度徂]定を行なうだめ、粘度測定
溶媒中で溶解しようとしたがその溶媒に不溶な粒子が多
量に存在した。
〔発明の効果〕
以上のように本発明方法によると、柔軟性があり、高剛
性を有する共重合ポリエステルを不融粒子の存在なしに
、安価に製造することができる。
出 細 入 三菱化成工業株式会社 代 理 人 弁理士 畏谷用 − 11か1名

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(1)及び(II) O。 111 −O−R’ −0−OR’O−・・・・・・・・・・・
    ・・・・・・・(1)0 0 111 −0−R’−0−OR’XR”O−・・・・・・・・・
    ・・・・・・(ff)C式中RIおよびR3は炭素数ケ
    〜!θの1価脂環式基、炭素数ノ〜aOのコ価脂肪族基
    又は芳香環全形成する炭素数が4−.20である2価芳
    香族基(但し芳香族基の芳香環の水素原子はハロケン原
    子、炭素数/〜tのアルキル基またはアルコキシ基で置
    換されてもよい)全示し、R2、R4およびR5は炭素
    数!〜≠θのユ価脂肪族基、炭素数≠〜、20のコ価脂
    環式基、芳香環を形成する炭素数が6..2’oである
    コ価芳香族基(但し芳香族基の芳香環の水素原子はハロ
    ケン原子、炭素数/〜弘のア示す〕の反復単位からなり
    (1)と(II)の割合がモル比でj:りjからり7:
    3である原料オリゴエステルまたはポリエステルj〜り
    jモル係と一般式(III) HO−R’(!OOH・・・・・・・・・・・・・・・
    ・・・(Ill)〔式中H11は芳香環を形成する炭素
    数がt〜20であるコ価芳香族基(但し芳香族基の芳香
    環の水素原子はハロケン原子、炭素数/〜≠のアルキル
    基またはアルコキン基で置換されてもよい)を示す〕の
    ヒドロキシカルボン酸りj−jモル係とを反応させて、
    共重合オリゴマーを形成させた後、アシル化剤を加えて
    アシル化と重合全行ない、テトラクロルエタン/フェノ
    ール: /// (重量比)中、06jf/dtの濃度
    で30Cで測定した対数粘度(ηinh )が少なくと
    もo、3dt71の共1合ボリエステルを製造すること
    を慣徴とする共重合ポリエステルの製造方法
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6220523A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Agency Of Ind Science & Technol 芳香族コポリエステル
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