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JPH06100675A - 芳香族ポリエステルカーボネート及びその製造方法 - Google Patents

芳香族ポリエステルカーボネート及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06100675A
JPH06100675A JP25281992A JP25281992A JPH06100675A JP H06100675 A JPH06100675 A JP H06100675A JP 25281992 A JP25281992 A JP 25281992A JP 25281992 A JP25281992 A JP 25281992A JP H06100675 A JPH06100675 A JP H06100675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbonate
aromatic polyester
intrinsic viscosity
polyester carbonate
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25281992A
Other languages
English (en)
Inventor
Takanori Miyoshi
孝則 三好
Shunichi Matsumura
俊一 松村
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.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP25281992A priority Critical patent/JPH06100675A/ja
Publication of JPH06100675A publication Critical patent/JPH06100675A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、耐熱性、耐溶剤性にすぐれ
た芳香族ポリエステルカーボネートを提供することにあ
る。 【構成】 本発明は、ポリマー鎖が実質的に下記の構造
単位(A),(B) から構成される実質的に線状のポリマーであって、該ポ
リマーにおける上記構造単位(A),(B)の割合が、
下記式(I) 0.80<(A)/{(A)+(B)}≦0.95 (I) を満足する範囲内にあり、かつ固有粘度が0.4以上で
ある芳香族ポリエステルカーボネート及びその製造方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は優れた耐熱性を有する芳
香族ポリエステルカーボネート及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年耐熱性が高く機械的強度の優れたエ
ンジニアリングプラスチックに対する要求性能が高まっ
ている。非晶性エンジニアリングプラスチックの1つに
2価のフェノールと芳香族ジカルボン酸に由来するポリ
エステルであるポリアリレートがある。例えば、2価の
フェノールとして2,2―ビス(4―ヒドロキシフェニ
ル)プロパン(以下ビスフェノールAと略す。)、芳香
族ジカルボン酸としてテレフタル酸とイソフタル酸より
なるポリアリレートは、比較的バランスのとれた特性を
有しており、各種の用とに用いられている。しかし、こ
のポリマーは、200℃以上で用い得る耐熱性はないこ
と、また大多数の有機溶媒に侵されることなどから、そ
の使用範囲が限定されている。
【0003】一方、USP4,115,362の実施例
8には2,6―ナフタレンジカルボン酸、ビスフェノー
ルA及びネオペンチレングリコールからなるポリエステ
ルについて記載されている。このポリマーは高い耐熱性
を有しているが、その溶融粘度が高いため、280℃以
下程度の比較的低い溶融重合温度では、十分な靭性を発
現し得る高重合度ポリマーを得ることが困難であり、こ
のため溶融重合過程においてポリマーを固化ないし結晶
化せしめた後、引き続きこれを固相重合せしめるという
方法によって目的のポリエステルを製造している。しか
しながら、この固相重合を併用する方法は、製造プロセ
スが複雑となり、かつ生産性が悪く、コスト高であると
いう問題がある。
【0004】また、特開昭48―7996号公報には、
2,6―ナフタレンジカルボン酸を比較的少量共重合さ
せたポリエステルカーボネートが試みられているが、得
られるポリマーの耐熱性は十分ではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、溶融重合可能で、耐熱性、耐溶剤性、及び成形性に
優れた、新規芳香族ポリエステルカーボネートを提供す
ることにある。
【0006】また、本発明の他の目的は、上記芳香族ポ
リエステルカーボネートの溶融重合法による製造方法を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリマー鎖が
実質的に下記の構造単位(A),(B)
【0008】
【化2】
【0009】から構成される実質的に線状のポリマーで
あって、該ポリマーにおける上記構造単位(A),
(B)の割合が、下記式(I) 0.80<(A)/{(A)+(B)}≦0.95 (I) を満足する範囲内にあり、かつ固有粘度が0.4以上で
ある芳香族ポリエステルカーボネートである。
【0010】また本発明は、(a)2,2―ビス(4―
ヒドロキシフェニル)プロパン、(b)2,6―ナフタ
レンジカルボン酸及び(c)ジアリールカーボネートを
下記式(II),(III ) 0.95≦(c)/{(a)+(b)}≦1.20 (II) 0.80<(b)/(a)≦0.95 (III ) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
反応せしめることを特徴とする0.4以上の固有粘度を
有する実質的に線状の芳香族ポリエステルカーボネート
の製造方法である。
【0011】更に本発明は、(a)2,2―ビス(4―
ヒドロキシフェニル)プロパン、(c)ジアリールカー
ボネート及び(d)2,6―ナフタレンジカルボン酸の
アリールエステルを下記式(IV),(V) 0.95≦{(c)+(d)}/(a)≦1.20 (IV) 0.80<(d)/(a)≦0.95 (V) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
反応せしめ、0.4以上の固有粘度を有する実質的に線
状の芳香族ポリエステルカーボネートの製造方法であ
る。
【0012】以下本発明について詳細に説明する。本発
明のポリエステルカーボネートは実質的に線状のポリマ
ーであって、ポリマー鎖が実質的に下記構造単位
(A),(B)
【0013】
【化3】
【0014】から構成されており、(A)のポリエステ
ル単位と(B)のポリカーボネート単位がランダムに共
重合されている。
【0015】本発明のポリマーにおいては、(A)/
{(A)+(B)}の割合(モル比)は下記式(I)を
満足することが必要である。 0.80<(A)/{(A)+(B)}≦0.95 (I)
【0016】(A)/{(A)+(B)}の値をこの範
囲より小さくすると目的とする耐熱性が得られず、この
範囲より大きくすると結晶性が高くなり重合中に結晶化
するなど重合性が低下する。
【0017】(A)/{(A)+(B)}の割合(モル
比)は特に下記式(I―1)を満足することが好まし
い。 0.80<(A)/{(A)+(B)}≦0.90 (I―1)
【0018】本発明の芳香族ポリエステルカーボネート
の固有粘度は0.4以上であることが必要である。固有
粘度が0.4より小さいと、得られるポリマーの靭性が
不十分となり好ましくない。固有粘度は、好ましくは
0.5以上2.5以下、特に好ましくは0.6以上2.
0以下である。なお、本発明でいう固有粘度とは、フェ
ノール/テトラクロロエタン(1,1,2,2―テトラ
クロロエタン)=60/40(重量比)の混合溶媒10
mlに対して試料120mgを溶解させ、35℃で測定した
溶液粘度より算出した値である。
【0019】かかる新規芳香族ポリエステルカーボネー
トは、下記の2通りの方法により製造することができ
る。それは、(a)2,2―ビス(4―ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、(b)2,6―ナフタレンジカルボン
酸、(c)ジアリールカーボネートを下記式(II),
(III ) 0.95≦(c)/{(a)+(b)}≦1.20 (II) 0.80<(b)/(a)≦0.95 (III ) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
反応せしめる方法(1)、及び、上記(a)、(c)及
び(d)2,6―ナフタレンジカルボン酸のアリールエ
ステルとを下記式(IV),(V) 0.95≦{(c)+(d)}/(a)≦1.20 (IV) 0.80<(d)/(a)≦0.95 (V) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
反応せしめる方法(2)である。
【0020】方法(1)では、(c)/{(a)+
(b)}の割合(モル比)は理論上1.0であるが実際
は下記式(II)を満足すればよく、特に下記式(II―
1)を満足することが好ましい。 0.95≦(c)/{(a)+(b)}≦1.20 (II) 1.00≦(c)/{(a)+(b)}≦1.10 (II―1)
【0021】(b)/(a)の割合(モル比)は下記式
(III )を満足することが必要であり、特に下記式(II
I ―1)を満足することが好ましい。 0.80<(b)/(a)≦0.95 (III ) 0.80<(b)/(a)≦0.90 (III ―1)
【0022】ジアリールカーボネートとしては、例えば
ジフェニルカーボネート、ジ―p―トリルカーボネー
ト、ジナフチルカーボネート、ジ―p―クロロフェニル
カーボネート、フェニル―p―トリルカーボネート等が
挙げられるが、これらのうちジフェニルカーボネートが
特に好ましい。ジアリールカーボネートは単独で使用し
てもよく、2種以上を併用してもよい。
【0023】方法(2)では、{(c)+(d)}/
(a)の割合(モル比)は理論上1.0であるが実際は
下記式(IV)を満足すればよく、特に下記式(IV―1)
を満足することが好ましい。 0.95≦{(c)+(d)}/(a)≦1.20 (IV) 1.00≦{(c)+(d)}/(a)≦1.10 (IV―1)
【0024】(d)/(a)の割合(モル比)は下記式
(V)を満足することが必要であり、特に下記式(V―
1)を満足することが好ましい。 0.80<(d)/(a)≦0.95 (V) 0.80<(d)/(a)≦0.90 (V―1) ジアリールカーボネートとしては、方法(1)と同様の
ものが挙げられる。
【0025】また2,6―ナフタレンジカルボン酸のジ
アリールエステルとしては、ジフェニルナフタレート、
ジ―p―トリルナフタレート、ジナフチルナフタレー
ト、ジ―p―クロロフェニルナフタレート、フェニル―
p―トリルナフタレート等が例示できるが、これらのう
ちジフェニルナフタレートが特に好ましい。2,6―ナ
フタレンジカルボン酸のジアリールエステルは、単独で
使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0026】本発明においては、その物性に影響を与え
ない範囲で他の芳香族ジカルボン酸、あるいは芳香族ジ
オールを用いてもよい。
【0027】この重合反応に用いられる触媒としては、
従来公知のエステル交換触媒を用いることが好ましい。
かかる触媒としては、例えばナトリウム、カリウム、
錫、アンチモン、ストロンチウム、亜鉛、コバルト、ニ
ッケル、チタン、ゲルマニウム等といった金属の単体、
酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、無機及び有機酸塩
類、錯塩等が挙げられる。特に錫化合物、チタン化合物
が好ましい。触媒量はジオール成分に対して、0.00
01〜1mol %、好ましくは0.001〜0.5mol
%、特に好ましくは0.01〜0.1mol %である。
【0028】本発明の芳香族ポリエステルカーボネート
は、上述の各成分を加熱溶融反応せしめることにより製
造される。重合反応の初期は常圧下で、反応温度は15
0℃以上、好ましくは200℃以上、特に好ましくは2
40℃以上とし、反応の進行とともに昇温するのが好ま
しい。この場合の上限は400℃、好ましくは380℃
程度である。この常圧反応の際には、窒素、アルゴンな
どの不活性ガス雰囲気下とすることが好ましい。方法
(1)では、300℃以上400℃以下、好ましくは3
20℃以上380℃以下とした後減圧し、反応の結果生
じるフェノール及び必要に応じて過剰に用いたジアリー
ルカーボネートを強制的に反応系外に除去することが好
ましい。一方、方法(2)では、220℃以上320℃
以下、好ましくは240℃以上300℃以下とした後減
圧することが好ましい。反応時間は固有粘度が0.4以
上に達するに足る時間であればよく、またこの時間は反
応条件によっても異なるが、30分〜10時間程度であ
る。
【0029】なお本発明のポリエステルカーボネートは
使用目的に応じて各種の添加剤、例えば熱安定剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤、蛍光増白剤等及び充填剤例えば
硝子繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タルク等を加えて
も差し支えない。
【0030】
【発明の効果】本発明のポリエステルカーボネートは、
2,6―ナフタレンジカルボン酸及び2,2―ビス(4
―ヒドロキシフェニル)プロパンの分子骨格の効果によ
り、耐熱性、耐薬品性、機械特性に優れている。また、
カーボネート構造を一部含有しているため、流動性、成
形性が良好である。
【0031】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施
例中「部」は「重量部」を意味する。また、ガラス転移
温度は、示差走査熱量計を用い10℃/分の昇温速度に
て測定した。
【0032】
【実施例1】攪拌装置、窒素ガス導入口及び流出口を供
えた三つ口フラスコ中にビスフェノールA144部、
2,6―ナフタレンジカルボン酸117部、ジフェニル
カーボネート256部、及び酢酸錫0.008部をい
れ、よく窒素置換した後、窒素ガスを緩やかに流しなが
ら260℃に加熱溶融攪拌した。約30分後反応温度を
280℃に上昇せしめた。それから約30分後、反応温
度を290℃に上昇させ、更にそれから3時間後340
℃に上昇させた。次に系内を徐々に減圧にし、約50分
を要して約0.5mmHgの圧力にし、更に30分重合を続
けた。
【0033】得られたポリマーは淡褐色透明で、固有粘
度は1.07であった。ガラス転移温度は226℃であ
った。得られたポリマーを室温で1日アセトンに浸した
ところ、全く変化がなく、耐溶剤性が優れていた。
【0034】
【実施例2】攪拌装置、窒素ガス導入口及び流出口を供
えた三つ口フラスコ中にビスフェノールA137部、
2,6―ジフェニルナフタレート179部、ジフェニル
カーボネート27部及び酢酸錫0.04部をいれ、よく
窒素置換した後、窒素ガスを緩やかに流しながら260
℃に加熱溶融攪拌した。約30分後反応温度を280℃
に上昇せしめた。それから約30分後、反応温度を30
0℃に上昇せしめ、更にそれから30分後340℃に上
昇させた。次に系内を徐々に減圧にし、約90分を要し
て約0.5mmHgの圧力にし、更に15分重合を続けた。
得られたポリマーは淡褐色透明で、固有粘度は1.46
であった。ガラス転移温度は217℃であった。得られ
たポリマーを室温で1日アセトンに浸したところ、全く
変化がなく、耐溶剤性が優れていた。
【0035】
【比較例1】攪拌装置、窒素ガス導入口及び流出口を供
えた三つ口フラスコ中にビスフェノールA219部、
2,6―ナフタレンジカルボン酸51.9部、ジフェニ
ルカーボネート270部及び酢酸錫0.09部をいれ、
よく窒素置換した後、窒素ガスを緩やかに流しながら2
40℃に加熱溶融攪拌した。約30分後反応温度を26
0℃に上昇せしめた。それから約40分後、反応温度を
280℃に上昇せしめ、更に150分後から系内を減圧
し、約40分を要して20mmHgの圧力にした。約20分
後反応温度を300℃に上昇せしめた後、更に20分後
0.5mmHgまで減圧にした。約40分後反応温度を32
0℃に上昇せしめ、更に30分重合を続けた。得られた
ポリマーは淡褐色透明で、固有粘度は1.12であっ
た。ガラス転移温度は177℃であった。得られたポリ
マーを室温で1日アセトンに浸したところ、白化膨潤し
た。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリマー鎖が実質的に下記の構造単位
    (A),(B) 【化1】 から構成される実質的に線状のポリマーであって、該ポ
    リマーにおける上記構造単位(A),(B)の割合が、
    下記式(I) 0.80<(A)/{(A)+(B)}≦0.95 (I) を満足する範囲内にあり、かつ固有粘度が0.4以上で
    ある芳香族ポリエステルカーボネート。
  2. 【請求項2】 (a)2,2―ビス(4―ヒドロキシフ
    ェニル)プロパン、(b)2,6―ナフタレンジカルボ
    ン酸及び(c)ジアリールカーボネートを下記式(I
    I),(III ) 0.95≦(c)/{(a)+(b)}≦1.20 (II) 0.80<(b)/(a)≦0.95 (III ) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
    反応せしめることを特徴とする0.4以上の固有粘度を
    有する実質的に線状の芳香族ポリエステルカーボネート
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 (a)2,2―ビス(4―ヒドロキシフ
    ェニル)プロパン、(c)ジアリールカーボネート及び
    (d)2,6―ナフタレンジカルボン酸のアリールエス
    テルを下記式(IV),(V) 0.95≦{(c)+(d)}/(a)≦1.20 (IV) 0.80<(d)/(a)≦0.95 (V) を同時に満足するモル割合で、触媒の存在下、加熱溶融
    反応せしめることを特徴とする0.4以上の固有粘度を
    有する実質的に線状の芳香族ポリエステルカーボネート
    の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4874638A (en) * 1987-04-03 1989-10-17 Wacker-Chemie Gmbh Process for improving the adhesion of polymeric substances
JP2011241360A (ja) * 2010-05-21 2011-12-01 Teijin Fibers Ltd 芳香族ポリエステルカーボネートの製造方法
CN114316231A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 长春人造树脂厂股份有限公司 聚碳酸酯聚酯

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