JPS62135523A - 液晶質の完全芳香族重縮合体及びその製法 - Google Patents

液晶質の完全芳香族重縮合体及びその製法

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JPS62135523A
JPS62135523A JP61286873A JP28687386A JPS62135523A JP S62135523 A JPS62135523 A JP S62135523A JP 61286873 A JP61286873 A JP 61286873A JP 28687386 A JP28687386 A JP 28687386A JP S62135523 A JPS62135523 A JP S62135523A
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mol
formula
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JP61286873A
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ハンス−ヤーコプ、コック
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    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3804Polymers with mesogenic groups in the main chain
    • C09K19/3809Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/60Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/605Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from the reaction of a mixture of hydroxy carboxylic acids, polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds the hydroxy and carboxylic groups being bound to aromatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/44Polyester-amides

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、320’C未満の温度で液晶質の繊維形成溶
融物を形成する。液晶質の完全芳香族重縮合体に関する
従来の技術 一連の液晶質重縮合体例えばポリエステル又はポリエス
テルアミドが公知である。しかしながら。
このような重縮合体はその熱形状安定性、加工性及び低
い対摩耗性に関して改善されねばならない。
米国特許第4318841号明細書には、2.6−ヒド
ロキシナフタリンカルボン酸、4−ヒドロキシ安息沓G
、テレフタルや及びレゾルシンから構成された芳香族ボ
IJ エステルが記載されている。しかしながら、この
ような重合体の熱形状安定性は未だ満足されない、それ
というのもこれらは部分結晶質を有しないからである。
同様な事は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3325
705号明細書から公知である。p−ヒドロキシ安、啓
香酸、テレフタル7p、2.7〜ジヒドロキシナフタリ
ン及び場合によりヒドロキノンから構成された中間状態
のホ。
リエステルに関しても言える。更に、米国特許第406
6620号明細書から、置換されたヒドロキノン。
4.4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、テレフタ
ル酸又は2.6−ナフタリンジカルボン酸から構成され
たポリエステルが公知である。しかしながら、異方性溶
爾物は300℃以上の温度で初めて達成される。その他
の、米国特許第4093595号明細書から公知である
。特に主成分としてメチルヒドロキノンを含有するポリ
エステルは、320°C以上の加工温度を必要とする。
発明が解決しようとする問題点 従って1本発明の課題は、低い加工温度を可能にし、し
かも高い温度で良好な持続使用特性を有しかつ更に僅か
な固有色、平滑な表面及び耐化学薬品性で優れている。
液晶質の完全芳香族重縮合体を提供することであった。
問題点を解決するための手段 前記課題は1本発明により。
a)式I: で示される繰り返し単位少なくとも10モル%。
b)式■: OH。
で示される繰り返し単位5〜30モル%。
C)式lit、 N又はV: OH2CH。
で示される繰り返し単位の少なくともl N 0〜20
モル%。
d)弐■、■、■又は■ニ で示される繰り返し単位の少なくとも1揮O〜20モル
%。
e)成分b)、C)及びd)の和に相当するモルh1の
,式X: で示される繰り返し単位から構成され,上記成分a)、
 b)、  C)+ a)及びe)のモル割合の和はそ
の都度100モル%であり,320℃未満で液晶質繊維
形成溶融物を形成しかつガラス転移温度Tgと融点との
間の範囲内で2相である,液晶質の完全芳香族重縮合体
により解決される。
本発明による新規の液晶質の完全芳香族重縮合体は,高
い加工温度を必要とせずかつ更にまたガラス転移温度を
越えた高温でも良好な持続使用特性を有するという利点
を有する。更に,新規の液晶質や完全芳香族重縮合体は
高い剛性並びに粘靭性で優れておりかつ平滑の表面並び
に僅かな固有色及び良好な耐化学薬品性を有する。特に
注目すべきことは,該新規化合物は異方性溶融物を急速
な冷却で加工した場合でも部分結晶質を維持しかつひJ
)ではそうして製造された成形体の高い熱形状安定性及
び形状安定性が保証されることにある,、重縮合体の液
晶質状態は.ドイツ連邦共和国特許出願公告第2520
819号明細書に記載の方法に基づき偏光顕微鏡を用い
て確認することができる。
交差した偏光子の間に,ガラス板の間に10μmの層厚
さで施された重縮合体溶融物は.中間状態に配属させる
ことのできる組織を有する。
本発明による重縮合体は。
a)式I: で示される繰り返し単位少なくとも10モル%。
利には少なくとも20モル%(適当な出発物質は、4−
ヒドロキシ安息香酸である。)。
b)式■: CH。
で示される繰り返し単位5〜30モル%、有利には10
〜25モル%(有利な出発物質は、メチルヒドロキノン
である。) C)弐m、N又はV: CH2CH3 で示される繰り返し単位の少なくとも1種0〜20モル
%、特に2〜18モル%(有利な出発物質は。
式■の単位に関しては4,4/−ジヒドロキシジフェニ
ル、弐Hの単位に関してはヒドロキノン及び式Vに関し
ては3. 3’、  5. 5′−テトラメチル−4,
4′−ジヒドロキシジフェニルである。)d)弐■、■
、■又は■ニ で示される繰り返し単位の少なくともI Qr o〜2
0モル%,有利には2〜15モル%(有利な出発物質は
,弐■の単位に関しては2.7−シヒドロキシナフタリ
ン、式■の単位に関してはレゾルシン。
式■に関してはm−アミノフェノール、式■に関しては
m−フェレンジアミンである) e)成分b)、c)及びd)の和に相当するモル量の,
式X: で示される繰り返し単位(有利な出発物質は,テレフタ
ル酸である)から構成され。
この場合上記成分a)、 b)、  c)、  d)及
びe)のモル%の和はその都度100モル%である。
式Xの繰り返し単位の必要モル量の一部分,例えば50
%までは,式X: で示される単位(適当な出発化合物は,例えばイソフタ
ル酸で有る。)で代用されていてもよい。
更に,成分a)の一部分,例えば15モル%の量までは
式罵,X■又はX■ニ で示される繰り返し単位(適当な出発化合物は。
弐店の単位に関してはp−アミ7安息香酸.式X[ll
に関してはm−ヒドロキシ安息香酸及び式X■に関して
はm−アミノ安息香酸である。)の少なくとも1つで代
用されていてもよい。
有利な完全芳香族重縮合体は,ガラス転移温度Tg≧9
0°C,特に≧130℃を有する。この場合。
ガラス転移温度はに. H.工11ers著, Mak
romol。
Ohemie 、 Band 1f7 (1969)、
 1頁以降に記載されたDSC法で測定すべきである。
液晶質の完全芳香族重縮合体は、<320°C1特に<
 300℃の温度で液晶質繊維彩暖溶融物を形成する。
本発明による重縮合体はガラス転移温度Tgからその融
点までの範囲内で2相であり、この場合部分結晶質相の
融点は2240℃及び5290℃の範囲内にあるのが有
利である。
有利な重縮合体においては1部分結晶質は異方性溶融物
からガラス転移温度未満の温度に≧300℃/ min
の速度で急速に冷却した際でも得られる。
このことは部分結晶質がガラス転移温度よりも高い温度
でもそれにより製造された成形体の改善された熱形状安
定性及び形状安定性において生ずることを保証する。
本発明による液晶質重縮合体は9例えば米国特許第43
75530号明細書及び米国特許第4118372号明
細書に記載された方法に類似した方法により得ることが
できる。塊状縮合は一般に、使用単量体を無水酸と反応
させるアルカノイル化工程、及び重縮合体を脂肪族カル
ボン酸の分離下で生成させる重合工程を包含する。初期
重合工程を介在させる方法は、ドイツ連邦共和国特許出
願公開第3320118号明細書から公知である。前記
の方法は10時間以上の反応時間を必要とする。
有利な操作法によれば1本発明による重縮合体は、誘導
体化されていない出発物質を前記モル割合で低級脂肪酸
1例えば2〜4個の炭素原子を有する脂肪酸の無水物、
特に郊水酢酸と反応させるl工程法で得られる。この場
合には、公知技術水準に基づき重縮合並びにエステル交
換反応を促進する公知の触媒を0.001〜1重層%の
情で共用することも可能である。反応の際には、誘導体
化されていない出発物質を好ましくは存在するヒドロキ
シ基又はアミ7基に対して少なくとも5モル%過剰の量
の無水脂肪酸と一緒に不活性雰囲気下でかつ攪拌しなが
ら、還流が観察される温度に加熱する。温度は好ましく
は段階的に1例えば最高5時間、有利には2時間まで1
30〜170℃に上昇させる。引き続き、温度を例えば
2〜2%時間以内で250〜350℃に上昇させる。こ
の際、過剰の無水脂肪酸及び脂肪酸は留失される。反応
を遂行させるには1反応の終了時に減圧、剥えば0,5
ミIJバール、有利には10〜50ミリバールの減圧を
使用するのが有利であることが立証された。
まず、上記1工程法を適用する際に1問題のないかつ完
全な反応が触媒を添加せずとも比較的短い時間で所望の
重合体を生成することは注目すべきことでありかつ予測
され得なかったことである。
この事実は、多数の化学的に異なったヒドロキシ基及び
アミノ基によってy応性の段階付け、ひいては不完全な
重合体構造が予測されたことからして一層驚異的である
こうして得られた液晶質の完全芳香族重縮合体は、溶融
物中で縮合させた後に固体状態で1例えば150〜25
0°Cの湿度で所望の粘度まで後縮合させるのが有利で
ある。この固相での後縮合は、熱可塑性的加工前又はそ
の後に実施することができる。固相縮合は不活性雰囲気
下で実施するのが有利である。
本発明による重縮合体は、常用の添加物及び助剤を有効
量で含有することができる。常用の添加物は1分子酸素
、熱又はUV光線による分解に対する安定剤1例えば立
体障害フェノール、ヒドロキノン、 fk[レゾルシン
、サリシレート、ベンズトリアゾール又はベンゾフェノ
ンである。
その他の適当な添加物は、染料及び顔料例えばニコルシ
ン、二酸化チタン、フタロシアニンである。
また、適当な添加物は70重景%までの量の璋維及び粉
末状充填剤及び増量剤例えば炭素繊維、ガラス繊維、無
定形珪酸、アスベスト、珪酸マグネシウム、珪酸アルミ
ニウム、炭酸マグネシウム。
白亜又は金石である。
発明の効果 本発明による液晶質の完全芳香族重縮合体は。
射出成形、プレス成形又は押出し成形により繊維。
糸、シート、フオーム及び工業用成形体を製造するため
に適当である。本発明による重縮合体から製造された成
形体は優れた機械的特性1例えば剛性9強度及び粘靭性
によって優れている。これらは著しく耐化学薬品性及び
難燃性である。更に。
これらは高い熱形状安定性及び平滑な耐摩耗性の表面を
有する。従って1本発明による重縮合体は。
電子及びデータ技術、航空機及びその他の技術分野のた
めの整形品を製造するために特に好適である。しかし、
被覆材料及び積層材料として粉末状に分散させるか又は
フィルムとして使用することもできる。
実施例 次に、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例/ テレフタルeO62モル(30,3モル%)、4−ヒド
ロキシ安息香酸0.26モル(39,4モル%)、2゜
7−シヒドロキシナフタリン0.03モル(4,5モル
%)、4.4’−ジヒドロキシピフェニル0,04モル
(6,1モル%)、メチルヒドロキノン0.13モル(
19,7モル%)並びに無水酢酸0.86モルを窒素雰
井気下で金属浴中で100℃に加熱した。次いで。
温度を30分間で150℃に、更に100分間で200
’Cにかつ引き続き120分間で300’Cの最終温度
に加熱した。
引き続き、圧力を560ミリバールにかつ次いで10分
間毎に半分に低下させた。そうして、高粘性の、繊維形
成溶融物が得られた。重合体溶融物及び硬化した重合体
は貞珠光沢を有していた。DSO測定から、ガラス温度
110°C並びに溶融物温9260℃(ピーク最高値、
  DSC)を有することが判明した。260°Cより
高い温度では、均質な液晶質溶融物が存在し、該溶融物
から重合体を加工することができる。
固有粘度ハ、ヘンタフルオルフェノール中の0.1重量
%の溶液で60°Cで測定して、  1.3dl/gで
あった。
実施例2 実施例1と同様に、テレフタル酸0,2モル(30,3
モル%)、4−ヒドロキシ安息香酸o、26モル(39
,4モル%) 、  a、  4/−ジヒドロキシビフ
ェニル0.04モル(6,1モル%)lメチルヒドロキ
ノン0.16モル(24,2モル%)並びにfI兵氷水
酢酸086モルを反応させた。
最終温度は315℃であり、最終圧力は20ミリバール
であった。
得られた生成物は液晶であった。DSOデータにより、
ガラス転移温度93℃及び溶融温度280’Cが判明し
た。固有粘度は0.8 dl/ gであった。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)a)式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼  I で示される繰り返し単位少なくとも10モル%、b)式
    II: ▲数式、化学式、表等があります▼ II で示される繰り返し単位5〜30モル%、 c)式III、IV又はV: ▲数式、化学式、表等があります▼ III ▲数式、化学式、表等があります▼ IV ▲数式、化学式、表等があります▼ V で示される繰り返し単位の少なくとも1種0〜20モル
    %、 d)式VI、VII、VIII又はIX: ▲数式、化学式、表等があります▼ VI ▲数式、化学式、表等があります▼ VII ▲数式、化学式、表等があります▼ VIII ▲数式、化学式、表等があります▼ IX で示される繰り返し単位の少なくとも1種0〜20モル
    %、 e)成分b)、c)及びd)の和に相当するモル量の、
    式X: ▲数式、化学式、表等があります▼ X で示される繰り返し単位から構成され、上記成分a)、
    b)、c)、d)及びe)のモル割合の和はその都度1
    00モル%であり、320℃未満で液晶質繊維形成溶融
    物を形成しかつガラス転移温度Tgと融点との間の範囲
    内で2相である、液晶質の完全芳香族重縮合体。
  2. (2)成分e)の一部分が式X I : ▲数式、化学式、表等があります▼ X I で示される繰り返し単位で代用されている、特許請求の
    範囲第1項記載の液晶質の完全芳香族重縮合体。
  3. (3)成分a)が一部分式XII、XIII又はXIV:▲数
    式、化学式、表等があります▼ XII ▲数式、化学式、表等があります▼ XIII ▲数式、化学式、表等があります▼ XIV で示される繰り返し単位の少なくとも1種で代用されて
    いる、特許請求の範囲第1項又は第2項記載の液晶質の
    完全芳香族重縮合体。
  4. (4)部分結晶質相が≧240℃及び≦290℃の融点
    を有する、特許請求の範囲第1項から第3項までのいず
    れか1項に記載の液晶質の完全芳香族重縮合体。
  5. (5)重縮合体が溶融物を≧300℃/minの速度で
    ガラス転移温度Tg未満に冷却した後に部分結晶質であ
    る、特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1
    項に記載の液晶質の完全芳香族重縮合体。
  6. (6)a)式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼  I で示される繰り返し単位少なくとも10モル%、b)式
    II: ▲数式、化学式、表等があります▼ II で示される繰り返し単位5〜30モル%、 c)式III、IV又はV: ▲数式、化学式、表等があります▼ III ▲数式、化学式、表等があります▼ IV ▲数式、化学式、表等があります▼ V で示される繰り返し単位の少なくとも1種0〜20モル
    %、 d)式VI、VII、VIII又はIX: ▲数式、化学式、表等があります▼ VI ▲数式、化学式、表等があります▼ VII ▲数式、化学式、表等があります▼ VIII ▲数式、化学式、表等があります▼ IX で示される繰り返し単位の少なくとも1種0〜20モル
    %、 e)成分b)、c)及びd)の和に相当するモル量の、
    式X: ▲数式、化学式、表等があります▼ X で示される繰り返し単位から構成され、上記成分a)、
    b)、c)、d)及びe)のモル割合の和はその都度1
    00モル%であり、320℃未満で液晶質繊維形成溶融
    物を形成しかつガラス転移温度Tgと融点との間の範囲
    内で2相である、液晶質の完全芳香族重縮合体を製造す
    る方法において、単量体を誘導体化されていないヒドロ
    キシ−、アミノ−又はカルボキシ化合物の形で1工程法
    でかつ上記モル比で過剰の無水脂肪酸を添加して高温で
    反応させ、かつ無水脂肪酸及び脂肪酸を反応混合物から
    留去することを特徴とする、液晶質の完全芳香族重縮合
    体の製法。
  7. (7)完全芳香族重縮合体を溶融物中で縮合させた後に
    固相内で150〜250℃の温度で縮合させることによ
    り後縮合させる、特許請求の範囲第6項記載の方法。
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WO2023022083A1 (ja) * 2021-08-17 2023-02-23 住友化学株式会社 液晶ポリエステル粉末及びその製造方法、液晶ポリエステル組成物、液晶ポリエステルフィルム及びその製造方法、並びに積層体及びその製造方法

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