JPS63101341A - 改良されたガラス転移温度を有する異方性溶融ポリエステル - Google Patents

改良されたガラス転移温度を有する異方性溶融ポリエステル

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JPS63101341A
JPS63101341A JP62241006A JP24100687A JPS63101341A JP S63101341 A JPS63101341 A JP S63101341A JP 62241006 A JP62241006 A JP 62241006A JP 24100687 A JP24100687 A JP 24100687A JP S63101341 A JPS63101341 A JP S63101341A
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    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/682Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens
    • C08G63/6824Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
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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】 ポリ(2−クロロ−5−フェニル−1,4−フェニレン
テレフタレート)およびそのコポリマーは米国特許14
,159.365号において教示されている。ホモポリ
マーは、in形成異方性溶融ポリエステルに比較して、
比較的高い〃ラス転位温度(Tg)を示し、そのため比
較的高い温度にそれが暴露される用途において、性質を
有意に減じないで使用できる。それは溶融紡糸可能であ
るが、その融点がむしろ高いので、通常望ましいよいも
高い紡糸温度を用いなくてはならない。ポリ(2−クロ
ロ−5−フェニル−1,4−フェニレンテレフタレート
)は、融点を低下しかつ溶融紡糸を可能とする実質的な
コモノマーを必要とする。
本発明は、モ/−ヒドロカルビルヒドロキ/ンを塩化ス
ルフリルと氷酢酸の存在下に反応させることを特徴とす
る2−クロロ−5−ヒドロカルビルヒドロキノンを製造
する方法を提供する。また、本発明は、式 の反復単位から本質的に成ることを特徴とする繊維形成
分子量の溶融紡糸可能なポリニスデル、を提供する。
さらに、本発明は、式 または および の反復単位から本質的に成ることを特徴とする繊維形成
分子量の溶融紡糸可能なポリエステル、を提供する。
さらに、本発明に包含される他のポリエステルは、式 の反復単位から本質的に成ることを特徴とする。
このようなポリマーの造形品およびとくにW&、mは、
また、本発明の一部である。最後に、前駆物質である2
−クロロ−5−フェニル−ヒドロキノンおよびそのジア
セテートは本発明に包含される。
本発明の1つの面は、2−クロロ−5−ヒドロカルビル
ヒドロキノンを高い収率で得る方法である。ヒドロカル
ビルは炭化水素基を提供することを意図する。この方法
は、モノ−ヒドロカルビルヒドロキノンをほぼ等モル量
の塩化スルフリルで、ヒドロキノンおよび塩素化反応生
成物の溶液を提供する址の氷酢酸の存在下に、処理する
ことからなる。この反応において使用するモアヒドロカ
ルビルは、式: %式% 式中、Rは7個までの炭素原子のアルキルまなはフェニ
ルである、 を有する。こうして、Rはメチル、t−ブチル、フェニ
ルまたはトリルであることができる。反応条件は、米国
特許第4,439,596号に開示されているものと実
質的に同一である。この方法の結果はヒドロカルビル置
換基に対してほとんどもっばらパラ位置における塩素置
換基の置換である。驚くべきことには、ヒドロカルビル
置換基の有意の塩素化が起こらず、またヒドロカルビル
置換基に対してパラ位置以外の位置における塩装置この
方法によって生成される化合物の中には2−クロロ−5
−フェニルヒドロキノンがある。この生成物は、とくに
そのジアセテートの形態において、高いTgを有する光
学的に異方性の溶融物形成ポリエステルの製造において
有用である。2−クロロ−5−ブチルビルヒドロキノン
のジアセテートは、また、この目的に有用である。これ
らのモノマーを使用するある種の異方性の溶融物形成ポ
リエステルは、独特の特徴を有する。1つには、それら
は密接に関連するポリエステルよりもかなりかつ予期せ
ざるほどに低い融点を有しかつしばしば高いTgを示す
。後者は拡張された使用温度範囲を許す。より低い融点
は、紡糸温度を初期の熱分M温度よりかなり低く減少で
きることを意味する。
固有粘度(’7inh)は、30℃において、7M41
)Pl 7.5%のトリフルオロ酢酸/17.5%の塩
化メチレン/12,5%のジクロロテトラフルオロアセ
トン712.5%「パークレン(P混合物、中において
、0.5g/dlのポリマー濃度において決定される。
17 inhの単位は、それゆえ、dl/gである。
熱的挙動は、通常、示差走査熱量jl−(Dsc)装置
およびデュポン(Du  Pont)1090熱分析器
を使用して決定した。ガラス転位温度、Tg、および融
点(吸熱ピーク温度)は、20℃/分の加熱速度におけ
る曲線から得た。場合に応じて、融点は示差熱分析器(
DTA)セルを使用して推定した。
引張り性質は、2.5cmのデーノ長さを使用して21
81℃(70”F)および65%の相対湿度でコンテ゛
イシタニングした11−のフィラメント1こついて慣用
の1インストロン」引張り試験機で決定する。結果は少
なくとも3回の決定の平均として報告する。Tは破断点
の強力(g/cl)であり、Mは初期モデュラス(g/
d)であり、そしてEは破断点伸び(%)である。
次の実施例により本発明を説明する。これらの実施例は
本発明を限定しない。
束J1舛上 N2の雰囲気下にr−I ClおよびSO2の副生物の
除去のための装置を使用して、1200m1の酢酸中の
124gの7ヱニルヒドロキノン(0,666モル)を
、室温において、54n+lのS O2C12(90g
; 0,666当量)で3時間にわたって処理した。攪
拌を1時間続けた。淡褐色の透明溶液からSO□および
HClを窒素で泡立てることによって除去した。溶媒を
減圧蒸留した。
粗生成物を、600m1の酢酸無水物および2+nlの
ピリジンとともに5時間速流することによって、アセチ
ル化した(単離を容易とするため)。溶媒を留去し、そ
して残留物を25m1のビデレウ(■igereux)
カラムを通して分別した。165°Cにおける蒸留物は
、〃スクロマトグラフイー、により決定して、65〜7
3%の純度を有した。それをエタノール(約5×)から
再結晶化すると、融点は100〜101.5℃となり、
95.696の純度を表わした。メタノール(3×)か
ら12回の結晶化を実施すると、融点は100.5〜1
02゜5℃となりかつ純度は98.9%となった。その
AM r& ハ、2−クロロ−5−7ヱニルヒドロキ/
ンとして、核磁気共鳴吸収(NMR)により確証された
15.84gの実施例1のジアセテート(0゜052モ
ル;4%過剰)および8.30gのテアクル酸(0,0
5モル)の混合物を、ウッドメタル浴中で250111
1の丸底フラスコ内で窒素の遅い流れの下に攪拌しなが
ら加熱した。温度を60分間大気圧において200 ’
Cから350°Cに上昇させ、次いで350°Cに10
分間保持し、その間圧力を徐々に25fflIIIHg
から1.0++uaHgに低下させた。薄い色のポリマ
ーは”r M A P P中においてηinh” 1 
、 16を有した。それは熱棒上で300℃において軟
化した。熱光学的試験(TOT)[シェ7デン(S c
l+aefHen)の米国特許14,118゜372号
参照]は、溶融物が、316°Cの温度以上において、
異方性であることを示した。D、T。
A、はほぼ330 ’Cの融点を示しだ。
このポリマーを円柱形プラグに成形し、そして溶融紡糸
装置1こおいて、320°Cに加熱し、切糸口金オリフ
ィス[直径=0.0229c+a(0,009インチ)
1を1loOpsiの加圧下に押出した。amは183
m(600ヤード)/mで巻取った。紡糸性はきわめて
すぐれ、そして繊維は高い光沢を有した。繊維は約6時
間順次に298℃の最高温度(Tnax)に加熱し、そ
してこの温度に7時間の間低い窒素の流速の下に保持す
ることによって、#l!維を弛緩した状態で熱処理した
。紡糸したばかりの繊維は、349℃におけるビークD
Cρ ・泊 ■h膓 A蚤    リ    ワ  /
 リ    噌  / 9 1  ワ sh  T  
 /  ひ7Mおよび約150℃のTgを有した6熱処
理した繊維は、19.5/6,6/313のT/E/M
および約173°CのTgを有した。
54.0mlの5O2CI2(90g: 0,666モ
ル)を110.6gのt−ブチルヒドロキノン(0゜6
66モル)と1200+slの氷酢酸中において、窒素
の遅い流れの下に、攪拌しながら室温において4時間の
間反応させた。窒素を泡立てて透明な淡褐色の溶液に通
人して、S02およびHCIを除去した。酢酸を留去す
ると、黒色の結晶質生成物が残った。これを6001の
酢酸無水物とともに5時間還流することによって、直接
アセチル化した。溶媒を留去した。固体の残留物を25
cmのビデレウ(V igereux)カラムを通して
130℃10.7mmHHにおいで蒸留した。生成物を
エタノールから結晶化すると、融点73−76.5℃(
96,9%)の純度が得られた。これは重合実験におい
て満足すべきものである思われた。2−クロロ−5−プ
チルヒドロキ/ンノアセテートはNMRによって同定さ
れた。
X美且土 13.44gの実施例3のノアセテート(0゜047モ
ルL、8.30gのテレフタル酸(0゜05モル;6%
過剰)および1.171?の2,6−ヒドロキシナフト
エ酸のアセテ−)(0,005モル)の混合物を実施例
2の手順に従い重合した。温度を210℃から350〜
355℃に60分以内に上げ、次いで350〜355℃
に1o分間保持し、その間圧力を25mtaHgがら2
zmHgに徐々に下げた。このポリマーは7M4PP中
において1.15の固有粘度(アセトンで洗浄後1゜2
3)を有した。このポリマーは熱棒上で285℃で軟化
しかつ繊維を引くことができた。TOT試験は、このポ
リマー溶融物が280°Cのその流れ温度以上において
異方性であることを示した。
DSC融点は約294℃であった。
このポリマーをアセトンで抽出し、そして305℃に加
熱したプラグから500psi’t’最良に紡糸された
(実施例2の手順に従う)。aMlは183I11(6
00ヤード)7分で巻取った。紡糸性はきわめてすぐれ
ており、そして繊維は高い光沢を有した。繊維を298
℃のT waxで前(実施例2)のように熱処理した。
性質は次の通りである: Tg=170°C(ポリマー) T/E/M 「紡糸したばかり」の繊維 3.6/1.7/237 「熱処理後」 18.515.6/360 1!JLL恋糟からのポリマーの製J H1区Ej 7
%8.07gの実施例3のソアセテート(0,028モ
ル; 5%過剰)、4.48.のテレフタル酸(0,0
27モル)および1.oagの2,6−ヒドロキシ安息
香酸のアセテート(0,006モル)の混合物を実施例
2の手順に従い重合した。
温度を210℃から350 ’Cに60分以内に上げ、
次いで350℃に6分間保持し、その間圧力を25II
1mHgから1+*eeHgに徐々に下げた。このポリ
マーは7M4PP中において1.26の固有粘度を有し
た。このポリマーは熱棒上で275°Cで軟化しかつ繊
維を引くことができた。物質TOT試験は、このポリマ
ー溶融物が288℃のその流れ温度以上において異方性
であることを示した。DSC融点は約302℃であった
このポリマーを実施例2の手順に従い300 ’Cに加
熱したプラグがら900psiの圧力で紡糸した。繊維
は183m(600ヤード)7分で8取り、次いで27
8℃のT+5axr前(実施例2)のように熱処理した
Tg=170℃(ポリマー) T/E/M 「紡糸したばかり」の繊維 4.1/1.6/285 [熱処理後J 12.9/4.1/357 2−90ロー5−フェニルヒトロキ/ン(CIP h 
HQ )ノアセテート、フェニルヒドロキノン(PhH
Q)ノアセテートおよびテレフタル酸(1” A )か
ら、合計の単位に基づいて、次の組成をもつ4種類のポ
リマーを製造した:40/10150.20/3015
0および10/40150゜4モル%過剰のノアセテー
トを使用した。重合は実施例2の一般(しかし同一では
ない)手順および反応条件に従った。
ポリマーの試料を実施例2におけるように紡糸しそして
巻取った。従った紡糸条件は最良の結果を生じた: 繊維の性質 A    318−320  650   紡糸したば
かり −HT(Tmax  = B      295    −−一  紡糸したばか
り −HT(Tmax  = C3101000紡糸したぽかり − HT(’rmax  = D    303−310  600   紡糸したば
かり −HT(Tmax  = 工/」シフす 3.6/1.8/251 286℃)  −20,9/6.7/3293.6/2
.2/227 286℃)   −20,8/6,5/3524.8/
1.7/357 286°C)   −18,415,9/3243.1
/1.0/373 286℃)   −19/315.5/357犬1」〔
L 40.5mlのSO□C1□(65,5g、0.5モル
)を62g(0,5モル)のメチルヒドロキノン)60
0nlの氷酢酸中において、遅い窒素の流れの下に攪拌
しながら室温において3時間の開反応させた。窒素を泡
立ててこの溶液に通人してSO2およI/HCIを除去
した。酢酸を留去した。43gの生成物を300m1の
酢酸無水物(2a+lのピリノン)に添加し、そして3
時間還流した。融点111−112℃の固体の残留物を
エタノールから再結晶化した。再結晶化生成物は融点1
1〇−110,5℃(99,,6%の純度)を有した。
2−クロロ−5−メチルヒドロキ/ンノアセテートとし
てのその組成はNMRによって確証された。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、モノ−ヒドロカルビルヒドロキノンを塩化スルフリ
    ルと氷酢酸の存在下に反応させることを特徴とする2−
    クロロ−5−ヒドロカルビルヒドロキノンの製造方法。 2、モノ−ヒドロカルビル置換基が7個までの炭素原子
    のアルキルまたはアリールである特許請求の範囲第1項
    記載の方法。 3、モノ−ヒドロカルビル置換基がアルキルである特許
    請求の範囲第2項記載の方法。 4、モノ−ヒドロカルビル置換基がt−ブチルルである
    特許請求の範囲第3項記載の方法。 5、モノ−ヒドロカルビル置換基がフェニルである特許
    請求の範囲第2項記載の方法。 6、2−クロロ−5−フェニルヒドロキノンおよびその
    ジアセテートの群から成ることを特徴とする化合物。 7、式 a、▲数式、化学式、表等があります▼50−10モル
    % b、▲数式、化学式、表等があります▼0−40モル% および c、▲数式、化学式、表等があります▼50モル% の反復単位から本質的に成ることを特徴とする繊維形成
    分子量の溶融紡糸可能なポリエステル。 8、特許請求の範囲第7項記載のポリマーの成形品。 9、ポリ(2−クロロ−5−フェニル−1,4−フェニ
    レンテレフタレート)。 10、式 a、▲数式、化学式、表等があります▼42.5−47
    .5モル% b、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
    式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼5−15モル% および c、▲数式、化学式、表等があります▼42.5−47
    .5モル% の反復単位から本質的に成ることを特徴とする繊維形成
    分子量の溶融紡糸可能なポリエステル。 11、特許請求の範囲第10項記載のポリマーの成形品
    。 12、特許請求の範囲第10項記載のポリマーの繊維。 13、式 a、▲数式、化学式、表等があります▼35−50モル
    % b、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
    式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼または ▲数式、化学式、表等があります▼5−15モル% および c、▲数式、化学式、表等があります▼35−50モル
    % の反復単位から本質的に成ることを特徴とする繊維形成
    分子量の溶融紡糸可能なポリエステル。 14、特許請求の範囲第13項記載のポリマーの成形品
    。 15、特許請求の範囲第13項記載のポリマーの繊維。
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