JPS63286425A - 共重合ポリエステル、その成形品、その複合構造体および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、その成形品、その複合構造体および共重合ポリエステルの製造方法

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JPS63286425A
JPS63286425A JP63083221A JP8322188A JPS63286425A JP S63286425 A JPS63286425 A JP S63286425A JP 63083221 A JP63083221 A JP 63083221A JP 8322188 A JP8322188 A JP 8322188A JP S63286425 A JPS63286425 A JP S63286425A
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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】 本発明は熔融状態において光学的に異方性の、(a)芳
香族ジオール混合物、(b)芳香族ジカルボン酸、およ
び(c)t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸より誘導
される新規な芳香族共重合ポリエステルに関するもので
ある。本発明の要点は特許請求した共重合ポリエステル
への む−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸の組入れに
ある。この種の重合体はガラス状より半結晶性までの範
囲にあり、一般的には350°Cまたはそれ以下の温度
で熔融加工可能であるとは期待されていない。
種々の芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸および芳香
族ヒドロキシ酸カルボン酸の組合わせをベースとする光
学的に異方性の熔融成形用芳香族共重合ポリエステルは
当業界で周知である。この種の芳香族共重合ポリエステ
ルの熔融異方性のために、これらより製造した成形品、
たとえばフィルムおよび繊維には優れた機械的性質を有
する傾 向がある。不幸なことに、これらの共重合ポリ
エステルには、通常の熔融加工装置での加工を困難にす
る要因である、極めて高い結晶性熔融温度(cryst
alline meting temperature
)を有する傾向もある。
当業界には、重合体の1種または2種以上の成分を変え
ることにより(一般的には結晶性熔融温度を低下させて
)、異方性芳香族共重合ポリエステルの熔融加工性を改
善しようとする意図が満ち溢れている。たとえばあるも
のは、芳香環に種々の置換基を組み入れることにより、
または平行でも共軸(coaxial)でもない連鎖延
長結合(chain extending linka
ges)を有するある種の芳香環を用いることにより融
点を低下させようと努めてきた。多くの企てが、本発明
の場合と同様に、共重合ポリエステルの芳香族ヒドロキ
シカルボン酸成分を変えることを含んでいる。
7ナコシら(Funakoshi et al、)の米
国特許第4.447,593号は、−置換 p−ヒドロ
キシ安息香酸であってもよい付加的なヒドロキシカルボ
ン酸を有し、熔融異方性を有する芳香族ポリエステルを
開示している。上記の置換p−ヒドロキシ安息香酸は好
ましくは1ないし4個の炭素原子を有するアルキル基に
より、またはハロゲン原子により置換されているもので
ある。上記の化合物、3−t−ブチル−4−ヒドロキシ
安息香酸は適当な置換p−ヒドロキシ安息香酸の例とし
て含まれている(カラム5.56−57行、また、実施
例24はジフェニルメチル−ハイドロキノン、テレフタ
ル酸、および3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸
より誘導した重合体を記述している)。
ディックら(Dicke et al、)の米国特許第
4.603.190号は、(a)置換されていることも
あるp−ヒドロキシ安息香酸、(b)イソフタル酸およ
び任意にテレフタル酸、(C)ハイドロキノンおよび(
d)ある種のポリ芳香族ジオールより誘導したサーモト
ロピックな(thermotropic)芳香族ポリエ
ステル開示している。好ましい p−ヒドロキシ安息香
酸は核においてCニー〇、−アルキルもしくはアルコキ
シ基、C,−C,、−アリール基またはCy−c +*
−アルカリール基、またはハロゲンにより置換されてい
る p−ヒドロキシ安息香酸である。t−ブチル−4−
ヒドロキシ安息香酸に関する特別な開示はなく、未置換
 p−ヒドロキシ安息香酸が特に好ましいヒドロキシカ
ルボン酸であることが示されている。ディックらの米国
特許第4.600.764号および米国特許第4.56
4,669号も、米国特許第4.603,190号に記
載されたような、置換されていることもある p−ヒド
ロキシ安息香酸を組み入れた、同様なサーモトロピック
な芳香族ポリエステルを開示している。
シュミットら(Sch+1idt et al、)の米
国特許第4.536.561号は、(a)p−ヒドロキ
シ安息香酸、(b)3−クロロ−4−ヒドロキシ安息香
酸、(c)イソフタル酸、(d)ハイドロキノンおよび
(e)ある種のポリ芳香族ジオールをベースとするサー
モトロピックな、全体が芳香族的なポリエステルを開示
している。p−ヒドロキシ安息香酸(a)はC、−C、
−アルキルもしくはアルコキシ基、C、−C、、−アリ
ール基または CアーC+Z−アルカリール基により置
換されていてもよい。ディッテらの上記各特許における
と同様に、t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸に関す
る特別な開示はなく、未置換 p−ヒドロキシ安息香酸
が特に好ましいヒドロキシカルボン酸であることが示さ
れている。
カランダン(Calundann)の米国特許第4.2
99.756号は、(I)2−または3−フェニル−4
−ヒドロキシ安息香酸、(11)4−ヒドロキシ安息香
酸、(Ill)少なくとも1種の、ハイドロキノンまた
はある種のポリ芳香族ジオールであってよいジオキシア
リール化合物、および(IV)少なくとも1種のジカル
ボキシルアリール部分、たとえばテレフタル酸より誘導
した熔融加工可能な、全体が芳香族的なポリエステルを
開示している。この特許はフェニル基により置換されて
いる4−ヒドロキシ安息香酸のポリエステルへの組入れ
を開示してはいるが、なんらかの他の置換基、たとえば
 t−ブチル置換基により置換されている4−ヒドロキ
シ安息香酸の使用に関しての言及はない。
新規な光学的に異方性の熔融成形用芳香族共重合ポリエ
ステルを開発するために行われた業績が豊富に存在する
にも拘わらず、容易に、かつ、経済的に加工し得るよう
な重合体に対する要望が未だに存在する。したがって、
高度の加工性と顕著な機械的特性とを有する、光学的に
異方性の熔融成形用共重合ポリエステルを提供すること
が本発明の目標である。本発明のいま一つの目標は、熱
可塑的成形により加工して高い強度とこわさく5tif
fness)とを有する成形品、繊維、およびフィルム
を製造し得る、光学的に異方性の熔融成形用芳香族共重
合ポリエステルを製造することにある。
驚くべきことには、以下に記述する共重合ポリエステル
がこの有利な特性の望ましい組合わせを有することが見
いだされたのである。
本発明記載の新規な共重合ポリエステルは基本的に: I、約55ないし95モル%の式 式中、 RはH、C,−C,−アルキルまたはアルコキシ、C,
−C,、−アリールまたはアリールオキシ、およびハロ
ゲンよりなるグループから選択したものである の1種または2種以上のジオールと約5ないし45モル
%の1種または2種以上のポリ芳香族ジオールとよりな
る芳香族ジオール成分:Il、  “パラ”−もしくは
“メタ”−配位芳香族ジカルボン酸またはこれらの酸の
混合物より選択したジカルボン酸成分であって、いかな
るナフタレンジカルボン酸も上記ジカルボン酸成分の6
0モル%を超えないもの; ならびに Ill、約25ないし100モル%の t−ブチル−4
−ヒドロキシ安息香酸と約0ないし75モル%の4−ヒ
ドロキシ安息香酸とよりなる芳香族ヒドロキシカルボン
酸であって、RがHである場合には上記の芳香族ヒドロ
キシカルボン酸成分が1−ブチル−4−ヒドロキシ安息
香酸のみよりなるもの の各成分よりなり、等化学当量の成分夏およびIIを含
有し、かつ、■プラス ■1 プラス■1の合計モル数
を基準にして約15ないし60モル%の成分I11を含
有するものから誘導される。
これらの新規な共重合ポリエステルは、通常の成形装置
および技術を用いて1.一般的には350°C以下の温
度で熔融物に加工し得るという理由で有利である。これ
らは熔融状態において異方性であり、そのために、高度
の機械的特性(たとえば、こわさお□よび強度)と妥当
な温度抵抗性とを必要とする工業用プラスチックス(e
ngineering plastics)としての応
用が可能である。驚くべきことには、各種試験は、本発
明記載の共重合ポリエステル、が、t−ブチル−4−ヒ
ドロキシ安息香酸成分を含有しない相当する共重合ポリ
エステルより、かなり低い密度を有することを示してい
る。
本発明記載の共重合ポリエステルの製造に用いる全ての
成分は市販されているか、または当業界で周知の方法に
より製造し得る。t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸
は、適当な t−ブチル置換フェノールを公知の技術に
従って二酸化炭素と反応させるコルベ・シュミット(K
olbe−5chmitt)反応を用いて製造し得る。
本発明記載の共重合ポリエステルの比較的大量のジオー
ル成分(1)は未置換の、または−置換のハイドロキノ
ンである。この種の好ましいジオールは未置換ハイドロ
キノン、またはメチル基、塩素、フェニル基もしくは 
t−ブチル基により一置換されているハイドロキノンで
あり、この種のより好ましいジオールは未置換ハイドロ
キノンまたは塩素、フェニル基または t−ブチル基に
より一置換されているハイドロキノンである。この比較
的大量のジオール成分は、好ましくは共重合ポリエステ
ルの全ジオール成分の約70ないし95%を、より好ま
しくは全ジオール成分の75ないし90%を占める。
本発明記載の共重合ポリエステルの比較的少量のジオー
ル成分(I)はポリ芳香族ジオールまたはこの種のジオ
ールの混合物である。本件出願で用いる“ポリ芳香族”
の語は、このジオールが2個または3個以上の芳香環構
造を有し、そのうちの少なくとも2個が本発明記載の共
重合ポリエステルの主鎖の部分を形成することを意味す
る。
この芳香環は融合して(たとえばナフタレンにおけるよ
うに)いてもよく、直接に結合して(たとえばジフェニ
ルにおけるように)いてもよく、また、他の部分に結合
して(たとえばビスフェノール−A、ビスフェノール−
AF  またはジフェニルスルホンにおけるように)い
てもよい。好ましいジオールは、現実的平面表現(re
alistic planarrepresentat
ion)においてジオールの酸素を分子の他の部分に結
び付けている結合が相互に共直線的(colinear
)であるか、または平行であり、オルトまたはぺりの関
係(たとえば1.8−ジヒドロキシナフタレンの場合の
ような)にないような化合物である。この種のジオール
部分の例は以下のようなものである: これらのジオールの3.4″−誘導体も使用し得る。こ
のジオールの芳香環は1個または2個以上の置換基、た
とえばアルキル、ハロゲン、またはアルコキシ等により
置換されていてもよい。好ましい比較的少量のジオール
は4.4′−ジヒドロキシジフェニル(4,4’−ビフ
ェノール) 、2.2’−ビス−(4−ヒドロキシフェ
ニル)−プロパン(ビスフェノール−A)、3−ヒドロ
キシ−4’−(4−ヒドロキシフェニル)−ベンゾフェ
ノン、3.4’−または4.4′−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、2.6−または2,7−シヒドロキンナフタ
レン、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4
+4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、および硫化
4.4′−ジヒドロキシジフェニルである。最も好まし
い比較的少量のジオールはビスフェノール−A およヒ
4.c−ヒフエノールである。
本発明記載の共重合ポリエステルのジカルボン酸成分に
は、ナフタレンジカルボン酸がジカルボン酸成分の60
%を超えないことを条件として、“パラ″−または“メ
タ“−配位の芳香族ジカルボン酸より選択した1種また
は2種以上の酸が可能である。°゛パラ−配位芳香族ジ
カルボン酸の例はテレフタル酸、l、4−ナフタレンジ
カルボン酸、l、5−ナフ・タレンジカルポン酸、2.
6−ナフタレンジカルボン酸、 4.4’−ジフェニル
ジカルボン酸およヒ3.3’−ジフェニルジカルボン酸
である。(“パラー配位ジカルボン酸とは、芳香環に結
合している2個のカルボキシル基が相互に隣接している
こともペリ関係にあることもないが、分子の現実的平面
表現において共直線的に、または平行に配置されている
ものである。)“メタ”−配位ジカルボン酸の例はイソ
フタル酸、I、3−ナフタレンジカルボン酸、1.6−
ナフタレンジカルボン酸、1.7−ナフタレンジカルボ
ン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、および3,4
′−ジフェニルジカルボン酸である。(“メター配位ジ
カルボン酸とは、芳香環に結合している2個のカルボキ
シル基が相互に隣接していることもなく、ペリ関係にも
なく、かつ、分子の現実的平面表現において共直線的に
も、平行にも配置されていないものである。)これらの
芳香族ジカルボン酸のいずれも1個または2個以上の置
換基、たとえばアルキル、アルコキシまたはハロゲンに
より置換されていてもよい。好ましいジカルボン酸はテ
レフタル酸およびテレフタル酸と50モル%未満のイソ
フタル酸または2,6−ナフタレンジカルボン酸との混
合物である。より・好ましいジカルボン酸はテレフタル
酸である。
上記のように、本発明記載の共重合ポリエステルの要点
は、共重合ポリエステルの全モル数を基準にして約15
ないし60モル%の、t−ブチル−4−ヒドロキシ安息
香酸または t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸と未
置換4−ヒドロキシ安息香酸との混合物より選択した芳
香族ヒドロキシカルボン酸成分(III)を含有すると
いう事実にあるが、共重合ポリエステルの比較的大量の
ジオール成分が未置換ハイドロキノンである場合には、
芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(Ill)は 七−ブ
チル−4−ヒドロキシ安息香酸のみよりなる。本件共重
合ポリエステルは、好ましくは、共重合ポリエステルの
全モル数を基準にして約20ないし50モル%の、より
好ましくは約20ないし35モル%の芳香族ヒドロキシ
カルボン酸成分(Ill)を含有する。t−ブチル−4
−ヒドロキシ安息香酸は好ましくは3−t−ブチル−4
−ヒドロキシ安息香酸であるが、2−t−ブチル−4−
ヒドロキシ安息香酸または3−および2−異性体の混合
物も可能である。好ましくは成分(III)は少なくと
も75%の3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸を
含有し、より好ましくは成分(Ill)は3−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシ安息香酸のみよりなる。
本発明記載の好ましい共重合ポリエステルは、基本的に
: I、 ジオール: ハイドロキノンまたはメチル、塩素、フェニルもしくは
 t−ブチルにより一置換されているハイドロキノンよ
り選択した1種または2種以上のジオール95−70モ
ル%; 4.4′−ビフェノール、ビスフェノール−A13−ヒ
ドロキシ−4’−(4−ヒドロキシフェニル)−ベンゾ
フェノン、3.4’−または4.4′−ジヒドロキシベ
ンゾフェノン、2,6−または2.7−シヒドロキシナ
7タレン、4.4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン
、4.4’−ジジヒドロキシジフェニルエーテルおよび
硫化4.4′−ジヒドロキシジフェニルより選択した1
種または2種以上のジオール5−30モル%。
Il、   ジカルボン酸: テレフタル酸またはテレフタル酸とイソ7り。
ル酸もしくは2.6−ナフタレンジカルボン酸との混合
物であって、50モル%を超えるテレフタル酸を含有す
るもの。
IIl、  ヒドロキシカルボン酸: 1+ II + IIIのモル数を基準にして2〇−5
0モル%の、3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸
または3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸と25
モル%以内の4−ヒドロキシ安息香酸との混合物より選
択した芳香族ヒドロキシカルボン酸であって; 比較的大量のジオール成分が未置換ハイドロキノンであ
る場合には芳香族ヒドロキシカルボン酸が3−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシ安息香酸のみよりなることを条件と
するもの よりなるものである。
本発明記載の最も好ましい共重合ポリエステルは、その
製造および加工の容易さ、その密度特性ならびにその有
する顕著な機械的特性に基づいて、基本的に: I、 ジオール: 90−75モル%の未置換ハイドロキノンまたはフェニ
ル−、クロロ−もしくは t−ブチル−置換ハイドロキ
ノン; IQ −25モル%の4,4″−ビフェノールまたはビ
スフェノール−八〇 Il、  二酸: テレフタル酸 III、   ヒドロキシ酸 1  III + IIIのモル数を基準にして20−
35モル%の3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸 よりなるものである。
本発明記載の共重合ポリエステルは、米国特許第4.1
18,372号および下記実施例に記載されているよう
な通常の重合技術により、好ましくは不活性雰囲気中の
無水条件下で製造し得る。本件共重合ポリエステルは、
種々のエステル形成技術により、縮合して必要な繰返し
部分を形成する官能基を有する有機単量体より形成し得
る。たとえば有機芳香族単量体化合物の官能基には、カ
ルボン酸基、アシルオキシ基、酸ハロゲン化物基等が可
能である。これらの有機単量体化合物は熱交換流体の不
存在においては熔融酸分解法により、適当な溶媒中では
溶液法により、また、熱交換媒体中では米国特許第4.
067.852号に記載されているスラリー重合法によ
り反応させることができる。
本発明記載の共重合ポリエステルは約400℃以下の温
度での熔融状態において異方性であり、これが高度の配
向、高い強度、およびこれらの共重合ポリエステルより
製造した成形品の高度の初期モデュラス(initia
l ff1odulus)が得られる要因である。共重
合ポリエステル熔融物の光学的異方性は光学顕微鏡を用
いる材料の試験により測定することができる。光学的異
方性材料が平面偏光を回転させる原因となり、一方、等
方性材料を透過しても偏光は回転しないことは公知の事
実である。したがって、光学的異方性は重合体の試料を
十字交差した偏光器(crossed polariz
ers)を組み込んだ顕微鏡の加熱部に置き、重合体の
流動温度を超えて昇温させることにより測定し得る。重
合体が熔融状態において光学的に異方性であるならば、
重合体の流動温度以上の温度において明るい静止視野(
static field)が観測される。これらの観
測は米国特許第4.118.372号および第4.06
6.620号に記載された熱光学試験(T OT)を用
いて確認し得る。この試験を通過した重合体は光学的に
異方性であると考えられる。
本発明記載の共重合ポリエステルのガラス転移温度(T
1)は、一般にほぼ140−200°Cの、好ましくは
ほぼ150−190℃の範囲にある。本件共重合ポリエ
ステルのインヒーレント・ビスコシチー(固有粘性)は
(以下に記述する方法により測定して)、一般に少なく
とも0.5dL/gであり、好ましくは約1.5dL/
gまたはそれ以上である。
本発明記載の共重合ポリエステルは溶融相より押出し、
射出成形、圧縮成形または他の通常の手段により製造し
得る成形品の形状で使用することができる。この種の成
形品にはフィルム、繊維、機械部品等が含まれる。本発
明記載の共重合ポリエステルはまた、被覆剤の形状にお
いても使用し得る。被覆剤は通常の技術を用いて電線、
フィルム、織物等に適用することができる。
複合構造体は、本発明記載の共重合ポリエステルを公知
の方法を用いて繊維状基質もしくは粒状充填剤と結合さ
せることにより、または本発明記載の共重合ポリエステ
ルの繊維を樹脂材料と結合させることにより、製造する
ことができる。繊維状基質には織布、不織布、トウ(t
ow)、フェルトまたは非方向性連続繊維が含まれ得る
。多くの応用面、たとえば各種の航空機部品(aero
spacecomponent)において、軽くて強い
複合体を与える炭素繊維、およびアラミド(arami
d)繊維が最も好ましい。他の繊維には、とりわけ、ガ
ラス繊維、ホウ素繊維およびアスベスト繊維が含まれる
粒状充填剤には炭素およびグラファイト粉末、雲母、シ
リカ、粘土および炭化ケイ素ホイスカーが含まれる。本
件複合構造体は添加剤、たとえば酸化防止剤、顔料、充
填剤用カブリング剤、潤滑剤および粘着防止剤(ant
i−stick agent)を含有していてもよい。
本発明記載の共重合ポリエステル、その緒特性、その製
造および使用は以下の実施例によりさらに説明する。各
実施例中の共重合ポリエステルの緒特性を測定するため
に、以下の試験方法を用いた。
分子量の尺度であるインヒーレント・ビスコシチー(固
有粘性)(n、、、)は、式 %式%) 式中の n7.1は相対粘性であり、 Cは溶媒1デシリツトルあたりの重合体のグラム数で表
した溶液濃度である より計算した。相対粘性は毛細管粘土社中の、25℃に
おける重合体溶液の流動時間と、溶媒の流動時間との比
である。使用した溶媒混合物は、50体積%の1.2−
ジクロロエタンと50体積%の4−クロロフェノールと
よりなるものであった。(使用し得た他の溶媒にはペン
タフルオロフェノール、ヘキサフルオロインプロパツー
ルまたは純粋な4−クロロフェノールが含まれる。)濃
度は溶媒1デシリツトルあたり重合体0.5gであった
示差走査熱量法(differential scan
ning cal。
rimetry)  (D S C)による重合体の熱
的特性表示は、デ二ポンDSCセルを装備したデュポン
1090型熱分析計(Du Pont Model 1
090 ThermalAnalyzer)を用いて実
行した。既知重量(通常は5ないし10 mg)の重合
体をアルミ族DSC/<ンに封入し、試験を通じて窒素
下に保った。この試料を熱サイクルにかけてそれ以前の
熱的履歴の効果を除去した。このサイクルは以下の手順
により構成されるものであった。試料を室温より 36
0ないし420°Cに25度/分の速度で加熱し、続い
て、試料を0ないし2分間、上記最終温度に保持する。
ついで、この試料を上方の保持温度より30ないし40
°Cに30度/分の速度で冷却し、30ないし40℃に
2分間保持する。ついで、この試料を第2の加熱サイク
ルにかける。このサイクルは試料を下方の保持温度より
360ないし420℃に25度/分の速度で加熱するこ
とにより構成されるものであった。
ガラス転移温度(T1)は、熱流動(heat flo
w)対時間の曲線より、熱流動の変化の中点として定義
される。結晶融解温度(T、)は特性融解吸熱曲線の最
大値として定義される。T、は第1の加熱サイクルより
記録し、一方、T1は第2の加熱サイクルより記録する
射出成形した試料の曲げ特性はインストロン(In5t
ron)装置を用い、0.05インチ/分のクロスヘッ
ド速度と 1.0インチのスパンとを用いて室温で測定
した。報告したモデュラス(Mod)は、インストロン
0.5インチ エクステンツメ−ター(Extenso
meter)を用いて測定した応カー歪み曲線より導き
、Kpsi単位で表した初期ヤング率(initial
 Young’s modulus)である。強度(S
tr)はKpsi単位で表した破断時強度であり、伸長
度(El)はパーセントで表した破断時伸長度である。
曲げ特性は、1716インチ x l/2インチの断面
を有する曲げ特性測定用棒状体(flexuralba
r)の形状の試料について測定した。実施例に報告した
曲げ特性は、少なくとも5個の試料についての平均値を
表している。
本発明記載のポリエステルの密度は、ASTMD 15
05に記載された密度勾配技術を用いて測定した。試料
は、約0.008−0.010インチの厚さを有する圧
縮成形フィルムの形状のものを用いた。
実施例に報告した密度の値は、3個の試料についての平
均値を表している。
以下の実施例においては、これと異なる記述のない限り
、共重合ポリエステルはワトソン・スチルマン(Wat
son SLillman) 1オンス射出成形機を用
いて射出成形した。ラム(ram)速度は約62インチ
/分であり、全サイクル時間は約40秒であった。特定
の槽温度および圧力条件は実施例中に与えである。
実施例においては以下の略号を用いた:HQ     
−−ハイドロキノン BP     −4,4’−ビフェノールTPA   
 = テレフタル酸 1.4 HBA −4−ヒドロキシ安息香酸TBHBA
  −3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸 実施例の共重合ポリエステルは、(1)気密樹脂製套管
を通して延びるステンレスティール製撹拌機、(2)窒
素導入口、および(3)副生酢酸を捕集するための受器
付き水冷凝縮器に連なる短いカラムを装置した反応槽中
で製造した。真空を適用するための付属装置も用意した
。垂直調節台に載せた電熱ウッド金属浴(Wood″s
 metal bath)を加熱に用いた。反応混合物
を大気圧、窒素パージ下で、少なくとも理論量の約85
%の酢酸が発生し終わるまで、撹拌しながら高温に加熱
した。
ついで、真空を適用して圧力を大気圧から徐々に、一般
にはlmmHg以下に降下させた。ついで、lmmHg
以下の真空下に、有用な成形品に加工するのに十分と考
えられるレベルに粘度が上昇するまで加熱を継続した。
この期間は、たとえば、最終材料を繊維に熔融紡糸する
ならば30分以下であり得るし、また、最終材料を成形
品に射出成形するならば2時間はどの長さでもあり得る
。重合体を樹脂槽より熱時に取り出し、室温に冷却し、
加工に先立って粉末にした。
各実施例において、共重合ポリエステルは芳香族ジオー
ルの二酢酸エステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸の一
酢酸エステルとより製造した。これらの酢酸誘導体は樹
脂槽に直接添加するか、または槽内で製造した。ジカル
ボン酸はエステルまたは他の誘導体としてよりも、むし
ろ、そのままで使用した。各単量体成分は、ハイドロキ
ノン成分(比較的大量のジオール成分、■)を過剰(通
常約0.1ないし4%)に用いたのを除いて、最終重合
体中で望ましいものと実質的に等しいモル比で添加した
実施例 1 以下のもの: 31.3 g (7) HQ 二酢酸エステル(o、1
61モル、0.5%の過剰分を含む) 7.4gのB P (0,040モル)33.2 g 
(7) T P A (0,200モル)38.8 g
 (7) T B HB A (0,200−F−ル)
30.3 gの無水酢酸(0,297モル)を重合槽中
で混合して: 26.7モル%のHQ 6.7モル%のBP 33.3モル%のTPA 33.3モル%のTBHBA の組成を有する重合体を製造した。
上記の混合物を重合容器中で、大気圧、窒素パージ下で
連続的に撹拌しながら、200分かけて約145℃から
約295℃に加熱した。ついで、この反応混合物を30
分かけて約330 ’(! に加熱した。
この時間ののちに理論量の約85%の酢酸が発生し終わ
り、容器から除去された。約60分かけて圧力を大気圧
から15mmHg以下に低下させた。
330°Cで加熱を続け、80分かけて圧力をさらに0
.45 mmHg以下に低下させた。
冷却し、固化させたのち、74.6 g (理論量の8
7%)の重合体を回収した。生成した重合体は、示差走
査熱量計により測定して、394°Cにおいて結晶融解
吸熱を示した。固有粘性は、1.2−ジクロロエタン/
4−クロロフェノール(50150、v/v)中で測定
して1.80 dL/gであった。この重合体は、その
流動温度318°Cより少なくとも400°Cまでの温
度において、光学顕微鏡で測定して(TOT)、光学的
に異方性の熔融物を形成した。350°Cにおいて、強
靭な不透明なフィルムを容易に圧縮成形することができ
た。330°C1圧力280ポンド/平方インチで、粉
末重合体を曲げ特製試験用棒状体に射出成形した。曲げ
モデュラス、曲げ強度、および破断時伸長度を測定し、
それぞれ1127K psis 18.0 K psi
および2.1%の値を得た。
実施例 2−7および比較例A−D 実施例1に概括したものと同様の一般法を用いて、表1
a−d  に記載した共重合ポリエステルを製造した。
その特性は表2a−d  および3a−d  に列記し
である。比較のために、実施例1の共重合ポリエステル
に関する情報も、これらの表に掲げた。上記の“TOT
”を重合体熔融物の光学的異方性の試験に用いた(表2
の熔融物の光学異方性)。
表1a 共重合ポリエステルの組成 (モル%) “R”−置換 実施例  ハイドロキノン RBP    工   1
,4HBA  TBHBAl        26.7
   H6,733,3−33,3A      26
.7  H6,733,333,3表2a 共重合ポリエステルの諸特性 熔融物 固有粘性 密度 T、   Mp  の光学実施例 (
dL/g) (g/cc)Ωリ  Ωリ 異方性1  
 1.80  1.2651 165   394  
ありA  不溶性 1.4119 119  >>40
0  なし表3a 共重合ポリエステルの曲げ特性 実施射出温圧力モデュラス強度 破断詩仙」1度(’O
) (psi) (Kpsi)  (Kpsi)長度(
%)1  330  280  1127  18.0
  2.IA 測定せず;射出成形不可能 表1b 共重合ポリエステルの組成 (モル%) “R”−置換 実施例 ハイドロキノン  RBP   工  1.4
HBA  T囚比旦A2     32−Ot−ブチル
  8.0  40.0   −    20.03 
    26.7      //    6.7  
33.3  16.6516.654     26.
7      //    6.7  33.3   
 −   33.3B      32.Ot−ブチル
  8.0  40.0  20.0   −表2b 共重合ポリエステルの諸特性 熔融物 固有粘性 密度  T、  Mp  の光学実施例 (
d L /g)  (g/cc)  いひ Ωυ 異方
性2  2.17  1.2339 181  なし 
あり3  4.57  1.2505 180  なし
 あり4  4.45  1.2244 178  な
し ありB  不溶      186 371  あ
り表3b 共重合ポリエステルの曲げ特性 実施射出温圧カモデュラス強度 破断詩仙」1度(”O
) (psi) (Kpsi)  (Kpsi)良度(
%)2 310  400  1640  27.3 
 2.03  300 250−300 2255  
37.6  2.74 300 250−300 22
05  36.8  2.2B  350  600 
 2082  30.6  2.1表1c 共重合ポリエステルの組成 (モル%) “Rn−置換 実施例 ハイドロキノン   旦   Jト1こ  工
  1,4HBA  T旦旦呈A5    26.7 
    フェニル  6.7  33.3−  − −
  33.3C26,7yエニル  6.7  33.
3  33.3   −−表20 共重合ポリエステルの諸特性 熔融物 固有粘性 密度  T、  Mp  の光学実施例 (
d L /g)  (g/cc)  Ωリ いυ 異方
性5  3.00  1.2542 155  なし 
ありC4,651,3203156315あり表30 共重合ポリエステルの曲げ特性 実施射出温圧カモデュラス強度 破断詩仙」1度(’O
) (psi) (Kpsi)  (Kpsi)良度(
%)5 310  280  2067  38.2 
 2.7C340250−500277536,52,
1表1d 共重合ポリエステルの組成 (モル%) “R”−置換 実施例 ハイドロキノン   旦   刀−L  工 
 1 4HBA  TB旦旦A6  26.7   塩
素 6.7 33.3 16.6516.657   
 26.7      //    6.7  33.
3    −   33.3D   26.7   塩
素 6.7 33.3 33.3  −表2d 共重合ポリエステルの諸特性 熔融物 固有粘性 密度  T、  Mp  の光学実施例 Q
ljO(g/cc)  色リ Ωυ 異方性6  4.
75  1.3680 142  なし あり7  4
.16  1.3282 150  なし ありD  
不溶  1.4099 110 276  あり表3d 共重合ポリエステルの曲げ特性 実施射出温圧カモデュラス強度 破断詩仙例 度(’0
) (psi) (Kpsi)  (Kpsi)良度(
%)6 300  500  3046  35.5 
 2.17 310  400  2320  2B、
1  1.1D  320 600−900 1448
  14.8  1.4表2a −d  および3a 
−d  に与えたデータは、これらの共重合ポリエステ
ル樹脂のヒドロキシ安息香酸成分へのL−ブチル基の置
換が共重合ポリエステルの結晶性のレベルを低下させ、
そのために加工性を改善する結果となることを示してい
る。
この効果は実施例1の共重合ポリエステルに関して特に
顕著である。関連する比較例Aの比較化合物は高度に結
晶性であって、重合の間に固体状になり、流動しなくな
って射出成形が不可能になるが、一方、実施例1の共重
合ポリエステルは330℃で容易に成形することができ
た。7エ二ルーまたはクロロハイドロキノンより誘導し
た樹脂(比較例CおよびD)で観測される結晶融解吸熱
は3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸を用いると
消滅した(実施例5および7)。実施例1−7の共重合
ポリエステルは全て330℃以下で、大部分は300−
310°Cで射出成形することができた。比較例Bの樹
脂(20モル%の1゜4HB A  を有するもの)は
350℃で加工したが、実施例2の樹脂(20モル%の
TBHBA  を有するもの)は310℃で容易に成形
し得た。
実施例1−7の共重合ポリエステルは142−181’
oのT1を有していたが、一般には非結晶性で、1.1
−3.OKpsi/18−38 Kpsi/1.1−2
.7%の曲げモデ゛ユラス/強度/破断時伸長度を有し
ていた。3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸を組
み込んでも、比較例と比較して実施例1−7の共重合ポ
リエステルの密度が劇的に低下することが見いだされた
本発明の主なる特徴および態様は以下のとおりである。
I、基本的に: 1、約55ないし95モル%の式 式中、 RはH、C,−C,−アルキルまたはアルコキシ、C,
−C,。−アリールまたはアリールオキシ、およびハロ
ゲンよりなるグループから選択したものである の1種または2種以上のジオールと約5ないし45モル
%の1種または2種以上のポリ芳香族ジオールとよりな
る芳香族ジオール成分;+f  ″バラ”−もしくは“
メタ“−配位芳香族ジカルボン酸まI;はこの種の酸の
混合物より選択したジカルボン酸成分であって、上記ジ
カルボン酸成分の60モル%を超えない部分がす7タレ
ンジカルボン酸よりなるもの: ならびに II+、約25ないし100モル%の t−ブチル−4
−ヒドロキシ安息香酸と約Oないし75モル%の4−ヒ
ドロキシ安息香酸とよりなる芳香族ヒドロキシカルボン
酸であって、RがHである場合には上記の芳香族ヒドロ
キシカルボン酸成分力【−ブチル−4−ヒドロキシ安息
香酸のみよりなるもの で構成される、等化学当量の成分!およびIIを含有し
、かつ、■プラス1! プラスIIIの合計モル教を基
準にして約15ないし60モル%の成分I11を含有す
る、光学的に異方性の熔融物を形成し得る共重合ポリエ
ステル。
2、上記の芳香族ジオール成分が4.4′−ビフェノー
ル、ビスフェノール−A13−ヒドロキシ−4′−(4
−ヒドロキシフェニル)−ベンゾフェノン、3.4’−
または4.4″−ジヒドロキシベンゾフェノン、2.6
−または2.7−シヒドロキシナ7タレン、4.4−ジ
ヒドロキシジフェニルスルホン、4.4’−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル、および硫化4.4′−ジヒドロ
キシジフェニルより選択した1種または2種以上のジオ
ールを5ないし30モル%含有するものであることを特
徴とする上記第1項記載の共重合lリエステル。
3、上記の芳香族ジオール成分が4.4′−ビフェノー
ルもしくはビスフェノール−A1またはその混合物をI
Oないし25モル%含有するものであることを特徴とす
る上記第2項記載の共重合ポリエステル。
4、上記の芳香族ジオール成分が未置換ハイドロキノン
ならびにメチル、塩素、フェニルおよび(−ブチルより
選択した置換基により一置換されているハイドロキノン
よりなるグループから選択した1種または2種以上のジ
オールを約70ないし95モル%含有するものであるこ
とを特徴とする上記第1項記載の共重合ポリエステル。
5、上記の芳香族ジオール成分が未置換ハイドロキノン
ならびにフェニル、塩素および t−ブチルから選択し
た置換基により一置換されているハイドロキノンから選
択した1種まl;は2種以上のジオールを約75ないし
90モル%含有するものであることを特徴とする上記第
4項記載の共重合ポリエステル。
6、上記ジカルボン酸がテレフタル酸、およびテレフタ
ル酸とイソフタル酸または2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸との混合物よりなるグループから選択したものであ
り、かつ、ジカルボン酸成分の少なくとも50モル%が
テレフタル酸であることを特徴とする上記第1項記載の
共重合ポIJ エステル。
7、上記ジカルボン酸がテレフタル酸であることを特徴
とする上記第6項記載の共重合ポリエステル。
8、t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸が3−t−ブ
チル−4−ヒドロキシ安息香酸であることを特徴とする
上記第1項記載の共重合ポリエステル。
9、約20−50モル%の上記ヒドロキシカルボン酸成
分を含有し、上記ヒドロキシカルボン酸成分が75ない
し100モル%の3−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息
香酸と約0ないし25モル%の4−ヒドロキシ安息香酸
とよりなるものであることを特徴とする上記第1項記載
の共重合ポリエステル。
10、 約20−35モル%の上記ヒドロキシカルボン
酸成分を含有し、上記ヒドロキシカルボン酸成分が3−
t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸であることを特徴
とする上記第9項記載の共重合ポリエステル。
11、上記の芳香族ジオール成分(I)が基本的に4,
4′−ビフェノール、ビスフェノール−A13−ヒドロ
キシ−4’−(4−ヒドロキシフェニル)−ベンゾフェ
ノン、3.4″−または4.4’−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、2.6−または2.7−シヒドロキシナフタ
レン、4.4−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4.
4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、および硫化4
.4′〜ジヒドロキシジフエニルよりなるグループから
選択した1種または2種以上のジオール約5ないし30
モル%と、未置換ハイドロキノンならびにメチル、塩素
、フェニルおよび七−ブチルよりなるグループから選択
した置換基により一置換されているハイドロキノンより
なるグループから選択した1種または2種以上のジオー
ル約95ないし70モル%とより構成されるものであり
; 上記の芳香族二階成分(II)がテレフタル酸、および
インクタル酸または2,6−ナツタレンジカルホン酸ト
50モル%を超えるテレフタル酸とノ混合物よりなるグ
ループから選択したものであり;上記の芳香族ヒドロキ
シカルボン酸成分(III)が3−t−ブチル−4−ヒ
ドロキシ安息香酸および3−t−ブチル−4−ヒドロキ
シ安息香酸と約25モル%以内の4−ヒドロキシ安息香
酸との混合物より選択したものであり; [+ If +  IIIの合計モル数を基準にして約
20ないし50モル%の成分IIIを含有することを特
徴とする上記第1項記載の共重合ポリエステル。
12、上記の芳香族ジオール成分(1)が未置換ハイド
ロキノンまたはフェニル基、t−ブチル基もしくは塩素
により一置換されているハイドロキノンから選択した1
種または2種以上のジオール75−90モル%と、4.
4′−ビフェノールおよヒヒスフェノールーAより選択
した1種または2種以上のポリ芳香族ジオール10−2
5モル%よりなるものであり; 上記の芳香族二階成分(Iりがテレフタル酸であり  
; 上記の芳香族ヒドロキシカルボン酸成分(III)が3
−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸であり;1 I
II +111の合計モル数を基準にして約20−35
モル%の成分II+を含有することを特徴とする上記第
1項記載の共重合ポリエステル。
13、上記第1項記載の共重合ポリエステルを押出し成
形、圧縮成形または射出成形することにより得られる成
形品。
14、上記第11項記載の共重合ポリエステルを押出し
成形、圧縮成形または射出成形することにより得られる
成形品。
15、上記第12項記載の共重合ポリエステルを押出し
成形、圧縮成形または射出成形することにより得られる
成形品。
16、基本的に(a)上記第1項記載の共重合ポリエス
テルと(b)繊維状基質または粒状充填剤とよりなる複
合構造体。
17、基本的に(a)上記第11項記載の共重合ポリエ
ステルと(b)繊維状基質または粒状充填剤とよりなる
複合構造体。
18、基本的に(a)上記第12項記載の共重合ポリエ
ステルと(b)繊維状基質または粒状充填剤とよりなる
複合構造体。
19、基本的に(a)1種または2種以上の樹脂と(b
)上記第1項記載の共重合ポリエステルの繊維状基質と
よりなる複合構造体。
20、基本的に(a)1種または2種以上の樹脂と(b
)上記第11項記載の共重合ポリエステルの繊維状基質
とよりなる複合構造体。
21、基本的に(a)1種または2種以上の樹脂と(b
)上記第12項記載の共重合ポリエステルの繊維状基質
とよりなる複合構造体。
22、1.2−ジクロロエタンと 4−クロロフェノー
ルとの体積比50150の混合物中、25°Cで測定し
て少なくとも約1.5 dL/gのインヒーレント・ビ
スコシチーを有するものであることを特徴とする上記第
1項記載の共重合ポリエステル。
23、ジオール が約0.1ないし4モル%のモル過剰で存在し、その他
に実質的に等モル量の酢酸エステルとカルボン酸部分と
が存在するような所望量の芳香族ジオールの二酢酸エス
テル、ヒドロキシ酸の一酢酸エステルおよびジカルボン
酸を反応条件下に接触させることよりなる上記第1項記
載の共重合ポリエステルの製造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基本的に: I 、約55ないし95モル%の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、 RはH、C_1−C_4−アルキルまたはアルコキシ、
    C_6−C_1_0−アリールまたはアリールオキシ、
    およびハロゲンよりなるグループから選択したものであ
    る の1種または2種以上のジオールと約5ないし45モル
    %の1種または2種以上のポリ芳香族ジオールとよりな
    る芳香族ジオール成分; II、“パラ”−もしくは“メタ”−配位芳香族ジカルボ
    ン酸またはこの種の酸の混合物より選択したジカルボン
    酸成分であって、上記ジカルボン酸成分の60モル%を
    超えない部分がナフタレンジカルボン酸よりなるもの: ならびに III、約25ないし100モル%のt−ブチル−4−ヒ
    ドロキシ安息香酸と約0ないし75モル%の4−ヒドロ
    キシ安息香酸とよりなる芳香族ヒドロキシカルボン酸で
    あって、RがHである場合には上記の芳香族ヒドロキシ
    カルボン酸成分がt−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸
    のみよりなるもの で構成される、等化学当量の成分 I およびIIを含有し
    、かつ、 I プラスIIプラスIIIの合 計モル数を基準にして約15ないし60モル%の成分I
    IIを含有する、光学的に異方性の熔融物を形成し得る共
    重合ポリエステル。 2、特許請求の範囲第1項記載の共重合ポリエステルを
    押出し成形、圧縮成形または射出成形することにより得
    られる成形品。 3、基本的に(a)特許請求の範囲第1項記載の共重合
    ポリエステルと(b)繊維状基質または粒状充填剤とよ
    りなる複合構造体。 4、基本的に(a)1種または2種以上の樹脂と(b)
    特許請求の範囲第1項記載の共重合ポリエステルの繊維
    状基質とよりなる複合構造体。 5、ジオール ▲数式、化学式、表等があります▼ が約0.1ないし4モル%のモル過剰で存在し、その他
    に実質的に等モル量の酢酸エステルとカルボン酸部分と
    が存在するような所望量の芳香族ジオールの二酢酸エス
    テル、ヒドロキシ酸の一酢酸エステルおよびジカルボン
    酸を反応条件下に接触させることよりなる特許請求の範
    囲第1項記載の共重合ポリエステルの製造方法。
JP63083221A 1987-05-06 1988-04-06 共重合ポリエステル、その成形品、その複合構造体および共重合ポリエステルの製造方法 Expired - Lifetime JPH0735435B2 (ja)

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