JPS624722A - 共重合ポリエステルの製造法 - Google Patents

共重合ポリエステルの製造法

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JPS624722A
JPS624722A JP14413385A JP14413385A JPS624722A JP S624722 A JPS624722 A JP S624722A JP 14413385 A JP14413385 A JP 14413385A JP 14413385 A JP14413385 A JP 14413385A JP S624722 A JPS624722 A JP S624722A
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JP
Japan
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carbon atoms
hydrocarbon group
group
formula
divalent
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Pending
Application number
JP14413385A
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English (en)
Inventor
Seiichi Nozawa
清一 野沢
Osamu Kidai
修 木代
Atsushi Kasai
厚 笠井
Chieko Sumiya
角谷 智恵子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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〕 本発明は高弾性率および高強度を有する共重合ポリエス
テルの新規な製造法に関するものである。このようにし
て製造された共重合ポリニスf /I/ ハサーモトロ
ビツクな液晶を形成するので、形成が容易であシ、成形
材料、フィルム、繊維として製品化出来る。
〔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素材に対する要望
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
げ弾性率、曲げ強度が劣るため、高弾性率、高強度を要
求される用途には適していなかった。この機械的物性を
向上させる為に、炭酸カルシウムやガラス繊維等の補強
材をブレンドする方法が知られているが、材料の比重が
大きくなるためプラスチックの特徴である軽量の長所が
減じ、さらに成形時においては成形機の摩耗が激しく、
実用上の問題点が多い。
補強材の必要がなく、高弾性率、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近年では液晶性ポリ
エステルが注目されるようKなった。特に注目を集める
ようになったのはジャーナル・オプ・ポリマー争サイエ
ンス・ポリマー・ケミストリー・エディジョンia巻(
/?り6年)JO弘j頁および特公昭jA−/lO/l
、号公報にW、 J、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酸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、23倍以上の衝撃強度を発揮する
ことを報告し、高機能性樹脂への新しい可能性を示した
しかしながら、この液晶性ポリマーはp−アセトキシ安
息香酸を使用するためモノマーコストが高く、また重合
の際に酢酸が留出するためチタン等の特殊な材質の反応
装置が必要でアリ、゛反応装置の面からも製品の面から
もコスト高になってしまう欠点を避けることが出来ない
また製造されたポリマー中に不溶不融の粒子(異種ポリ
マー)が存在する欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明者等はそのような点を鑑み、鋭意検討を行なった
結果、従来法のようにアセトキシ化合物は用いずヒドロ
キシ化合物から直接製造する方法を見出した。本法によ
れは七ツマーコストは大巾に下げられるし、反応装置も
通常使用される材質で問題はなく、生成ポリマー中に不
溶不融の粒子(異種ポリマー)が存在せず、重合速度の
大きい高重合度のポリマーが容易に得られる。また、ヒ
ドロキシカルボン酸をオリゴマー化せずに直接反応させ
た場合と比較しても昇華が少なく、エーテル結合のよう
な異種結合の生成が少ない等の大きな利点がある。
〔発明の構成〕
本発明の要旨は、一般式(A) HO−R100OH・・・・ΦΦ・(A)(式中、R+
は芳香族環を形成する炭素数が6〜20である一価の芳
香族炭化水素基を示す。
但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子はハロゲ
ン原子、炭素数7〜qのアルキル基またはアルコキシ基
で置換されてもよい。)で示されるヒドロキシカルボン
酸のオリゴマ−9j〜sモル係(構成する反復単位の童
として)と、一般式CB) (式中、R″は炭素数6〜2Qのコ価の芳香族炭化水素
基、炭素数ケ〜20のコ価の脂環式炭化水素基または/
および炭素数l−弘Oの2価の脂肪族炭化水素基を示す
(但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子は〕−
ロゲン原子、炭素数/〜弘のアルキル基またはアルコキ
シ基で素数が6〜コ0であるコ価の芳香族炭化水素基(
但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子はハロゲ
ン原子、炭素数l−グのアルキル基またはアルコキシ基
で置換されてもよい)、または分子量にθ〜goooの
ポリアルキレンオキシトコ価基を示す。)の反復単位か
らなる、ジカルボン酸とジオールとより生成した原料オ
リゴエステルまたはポリエステル!i〜?Sモルチ(構
成する反復単位の量として)とを反応させて共重合オリ
ゴマーを生成させ、さらに減圧下で重合させて共重合ポ
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
テルの製造法に存する。
本発明は一般式(A)で表わされるヒドロキシカルボン
酸を触媒の存在下でオリゴマー化した後に、一般式CB
)で表わされるポリエステルまたはオリゴエステルを反
応させて共重合オリゴマーを生成させ、さらに減圧下で
重合することKより実施されるが、さらに詳mK説明す
るにヒドロキシカルボン酸の具体例としては、バラヒド
ロキシ安息香酸、グーヒドロキシー3−クロロ安息香酸
、メタヒドロキシ安息香酸、グーヒドロキシ−3,!−
ジメチル安息香酸、λ−オキシ−6−す7トエ酸、/−
オキシ−3−す7トエ酸、/−ヒドロキシ−弘−ナフト
エ酸、シ方性を保つためには好ましいが、一般式(A)
で表わされるヒドロキシカルボン酸はいずれも使用可能
であり、また混合して使用してもかまわない。
このようなヒドロキシカルボン酸のオリゴマー化は触媒
の4在下で実施されるが、その際用いられる触媒として
はエステル化反応、重縮合反応に用いられるものがいず
れも使用可能であるが、スズ系、チタン系、リン系およ
びアンチモン系のものが好ましく、これらのものを混合
して使用してもかまわない。また触媒を使用しなくても
よい。スズ系の触媒の具体例としてはn−プチルスタノ
ン酸、ジブチルスズオキシド、ジメチルスズオキシド、
ジフェニルスズオキシド、ジブチルスズジアセテート、
ジブチルスズマレート、ジブチルスズラウレート、トリ
ブチルスズアセテート、テトラブトキシスズ、シュウ酸
第−スズ、硫酸第一スズ、チタン系の触媒としてはシュ
ウ酸チタニルカリウム、酸化チタンジアセチルアセトナ
ート、テトラブチルチタネート、チタン酸ジラクテート
、二酸化チタン、テトラフェニルチタネート、ジシクロ
ペンタジエチルジフェニルチタン、リン系の触媒として
ハトリフェニルホスファイト、トリスノニA/フェニル
ホス7アイド、トリフェニルホスフェート、トリフェニ
ルホスフィン、トリスノニルフェニルホスフィン、トリ
スステアリルホスファイト、トリスドデシルチオホスフ
ァイト、アンチモン系の触媒としては三酸化アンチモン
、トIJ フェニルアンチモン、トリプトキシアンチ七
ンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。これらの触媒の使用量は全原料(モル数)に対して
/ −30,000ppm 、好ましくは10〜!r、
 000 ppmの範囲である。
また、オリゴマー化は200〜300℃の範囲で行なわ
れ、生成するオリゴマーの平均重合度は不溶不融粒子の
混在を防ぐためにIO量体以下におさえる必要がある。
一般式CB)で表わされるポリエステルまたはオリゴエ
ステルを製造するためには一般式(○)で表わされるカ
ルボン酸 HOOO−R求−COOH@−・・(0)およびそのエ
ステルが使用される。カルボン酸の例を示すとテレフタ
ル酸、メトキシテレフタル酸、エトキシテレフタル酸、
フルオロテレフタル酸、クロロテレフタル酸、メチルテ
レフタル酸、イソフタル酸、7タル酸、メトキシイソフ
タル酸、ジフェニルメタンータ、り′−ジカルボンa!
% ジフェニルメタン−3,j−ジカルボン酸、シフェ
ニルエーテルータ、亭′−ジカルボン酸、シフェニルー
ダ、ダ′−ジカルボン酸、ナフタリン−2,6−ジカル
ボン酸、ナフタリン−l、S−ジカルボン酸、ナフタリ
ン−/、<1’−ジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸、スペリン酸、ドデカンジカルボン酸
、3−メチルアゼライン酸、グリタール酸、コノ蔦り酸
、シクロヘキサン−へ弘−ジカルボン酸、シクロヘキサ
ン−7,3−ジカルボン酸、シクロペンタン−l、3−
ジカルボン酸などが挙げられる。これらは混合して使用
してもよく一般式(0)で表わされるものはいずれも使
用可能である。
また、もう一方の原料成分であるジオールとしては一般
式CD)で表わされるジオールが使用される。
HO−R” −OH、−−−−−−(D)その具体例と
してはエチレングリコール、/、J−プロパンジオール
、l、コープロパンジオール、l、3−ブタンジオール
、1,4I−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール
、l、6−ヘキサンジオール、!、lコードデカンジオ
ール、シクロヘキサン−l、リージオール、シクロヘキ
サン−l、3−ジオール、シクロヘキサン−/、コージ
オール、シクロペンタン−t、3−ジオール、ジエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコ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(D)
で表わされるものはいずれも使用可能である。
本発明で用いる式CB)で示されるポリエステルまたは
オリゴエステルとしては一般式CD)で示されるものは
いずれも使用可能であるがその入手のしやすさからポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
およびそれらのオリゴマーが好ましく、特にポリエチレ
ンテレフタレートおよびそのオリゴマーが好ましい。
一般式(A)で示されるヒドロキシカルホゾ酸オリゴマ
ーと一般式CD)で表わされるポリエステ/I/または
オリゴエステルとの反応は200〜330℃、好ましく
はコ20〜300℃で5分間〜70時間行なわれ、この
場合少量の(A)、C04)およびCD)を共用するこ
とも可能である。
また、前記の触媒をさらに添加してもかまわない。
このようにして共重合オリゴマー(好ましくは対数粘度
0..2dl/i以下としたもの)を形成させた後に減
圧下、さらに真空下で重合を行ない、反応を完結させる
。重合温度は200〜JjO℃、好ましくはコlIo〜
330℃でO,S時間〜75時間で行なわれる。また重
合の際、少量の(A)、(りおよびCD)を共用するこ
とも可能である。また場合によりさらに前記の触媒を添
加してもかまわない。得られたポリエステルの対数粘度
は通常0.J eLl/11以上、好ましくはO,ダd
J/ N以上である。
〔実施例〕
以下に実施例によシ本発明を具体的に説明するが、本発
明はその要旨を越えない限シ以下の実施例に限定される
ものではない。
なお、NMRはトリフルオロ酢酸を溶媒として測定し、
ηinhはフェノール:テトラクロロエタン=/ : 
/ (重量比)の混合溶液中、O,S&/a/で3θ℃
測定した。
また、溶融異方性の判定は溶融状態における光学異方性
の有無によった。装置はツアイス社のヒートステージを
装着したニコン偏光顕微鏡POH型を用いた。
実施例/ バラヒドロキシ安息香酸にり、? (0,& Jモル)
を重合管に入れ、攪拌下2’lO℃に昇温する。
二り0℃に達すると/30關H&  まで減圧にし、温
度と圧力を一定に保つ。S時間後に常圧に戻1、PET
(ポリエチレンテレフタレート)オリゴマーを!;/、
1;i(0,27モル)を添加し、さらに一時間反応を
続けた後、1時間かけて300℃まで昇温し、その後3
時間かけてゆつくシと高真空(0,、l mmHll 
)にした。そのまま、2.5時間重合を続けた後ポリマ
ーを取シだした。
ポリマーの1 inhは0.9 !、 eLll/f;
/と高(、NMRによるエーテル結合はエチレングリコ
ール成分のλ6チと低かった。
!た、重合中の昇華量は少なかった。
実施例コ バラヒドロキシ安息香酸17gを重合管に入れ、攪拌下
、2ダ0℃に昇温する。コtaO℃に達した後コ時間反
応を行ない、その後PETオリゴマ″″をS/、ざIを
添加し、2弘θ℃で?O分間反応を続けた後、7時間か
けて300℃まで昇温し、プチルスタノン酸を104m
9添加した後ユ時間かけて高真空(o、3朋H,9)に
した。
その後ios分間0.l龍HE で重合を続けた後ポリ
マーをと)だした。ポリマーのηinhは0、 A 、
7 d1/11であシ、昇華量は少なかった。
NMRKよるエーテル結合はエチレングリコール成分の
一7チであった。
比較例1 パラヒドロキシ安息香#IgqgとPETオリゴマーj
 /、 ff Fを同時に仕込んで反応を開始しはじめ
た後は実施例/と同様に行なった。
このときのポリマーのηinhは0,1. / dll
/Iでエーテル結合はエチレングリコール成分の37優
存在した。
又、重合中の昇華量は実施例/の2倍蓋あらた。
〔発明の効果〕
り上のように本発明によると、高弾性率、高強度を有す
る液晶性ポリエステルが不溶および不融の粒子を存在さ
せずに容易に製造でき、また従来の方法と比べるとモノ
マーコストが大巾に下がり・装置の面からも;ストダウ
ンすることができる。
出 願 人  三菱化成工業株式会社 代 理 人   長谷用   − ほか1名

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(A) HO−R^1COOH・・・(A) (式中、R^1は芳香族環を形成する炭素数が6〜20
    である2価の芳香族炭化水素基を示す。 但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子はハロゲ
    ン原子、炭素数1〜4のアルキル基またはアルコキシ基
    で置換されていてもよい。)で示されるヒドロキシカル
    ボン酸のオリゴマー95〜5モル%(構成する反復単位
    の量として)と、一般式(B) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(B) (式中、R^2は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水
    素基、炭素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基または
    /および炭素数1〜40の2価の脂肪族炭化水素基を示
    す(但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子はハ
    ロゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基またはアルコキ
    シ基で置換されてもよい)。 R^3は炭素数2〜40の2価の脂肪族炭化水素基、炭
    素数4〜20の2価の脂環式炭化水素基、芳香族環を形
    成する炭素数が6〜20である2価の芳香族炭化水素基
    (但し、芳香族炭化水素基の芳香族環の水素原子はハロ
    ゲン原子、炭素数1〜4のアルキル基またはアルコキシ
    基で置換されてもよい)、または分子量80〜8000
    のポリアルキレンオキシド2価基を示す。)の反復単位
    からなる、ジカルボン酸とジオールとより生成した原料
    オリゴエステルまたはポリエステル5〜95モル%(構
    成する反復単位の量として)とを反応させて共重合オリ
    ゴマーを生成させ、さらに減圧下で重合させて共重合ポ
    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
    テルの製造法。
  2. (2)式(B)においてR^2の60モル%以上が1,
    4−フェニレン基である特許請求の範囲第1項記載の製
    造法。
  3. (3)式(B)においてR^2が炭素数2〜6の2価の
    脂肪族炭化水素基である特許請求の範囲第1項記載の製
    造法。
  4. (4)式(B)においてR^2は1,4−フェニレン基
    である特許請求の範囲第1項記載の製造法。
  5. (5)式(B)においてR^2が炭素数2の2価の脂肪
    族炭化水素基である特許請求の範囲第1項記載の製造法
  6. (6)式(A)においてR^1が1,4−フェニレン基
    である特許請求の範囲第1項記載の製造法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6426632A (en) * 1987-03-31 1989-01-27 Unitika Ltd Thermotropic liquid crystal polyester and production thereof
JPH059279A (ja) * 1991-02-07 1993-01-19 Korea Advanced Inst Of Sci Technol 色調のすぐれたポリエステルの製造方法
US5352746A (en) * 1989-05-11 1994-10-04 Sumitomo Chemical Company, Limited Liquid crystal polyester resin composition improved in fluidity
US5510447A (en) * 1987-03-27 1996-04-23 North Dakota State University Polymeric vehicle for coatings

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