JPH0449569B2 - - Google Patents
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- JPH0449569B2 JPH0449569B2 JP58176966A JP17696683A JPH0449569B2 JP H0449569 B2 JPH0449569 B2 JP H0449569B2 JP 58176966 A JP58176966 A JP 58176966A JP 17696683 A JP17696683 A JP 17696683A JP H0449569 B2 JPH0449569 B2 JP H0449569B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aromatic polyester
- wholly aromatic
- weight
- parts
- melt
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- Expired - Lifetime
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- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、多次元配向体の製造に適した新規な
全芳香族ポリエステル組成物及びそれを製造する
する方法に関する。
従来の技術
従来から、ポリ(パラオキシペンゾエート)、
ポリ(p−フエニレンテレフタレート)等の全芳
香族ポリエステルが高ヤング率、高耐薬品性の高
性能成形品を賦形することは知られている。
しかしながら、これらのポリマーは融点が分解
温度よりはるかに高いため、溶融成形ははもとよ
り、延伸プロセスにより多次元配向体を製造する
ことは極めて困難であり、実質的に不可能であ
る。
そこで、溶融成形可能な全芳香族ポリエステル
として例えば
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a novel wholly aromatic polyester composition suitable for producing a multidimensionally oriented body and a method for producing the same. Conventional technology Traditionally, poly(paraoxypenzoate),
It is known that wholly aromatic polyesters such as poly(p-phenylene terephthalate) form high performance molded articles with high Young's modulus and high chemical resistance. However, since the melting point of these polymers is much higher than the decomposition temperature, it is extremely difficult and virtually impossible to produce a multidimensionally oriented body not only by melt molding but also by a stretching process. Therefore, as a fully aromatic polyester that can be melt-molded, for example,
【式】【formula】
【式】〔ビスフエノール〕の如き
繰り返し構造で、主鎖内部に屈曲点を多数有する
非晶性あるいは半結晶性の全芳香族ポリエステル
の研究がもつぱら行なわれて来た。しかしこれら
の非晶性、半結晶性の全芳香族ポリエステルから
は、本発明の目的とするが如き高性能の配向体は
得られない。例えば繊維あるいはフイルムのヤン
グモジユラスは、高々100g/デニールあるい200
〜300Kg/mm2程度の値を持つにすぎない。
近年、特開昭50−157619号、特開昭50−158695
号において、ポリマー分子鎖の直線性を極力維持
し、棒状剛直性をできるだけ保持しながら、共重
合や左右非対象モノマーや非直線性モノマーの使
用により、完全な結晶格子を取りがたく、融点を
低下させることにより溶融状態に於て光学的異方
性融液を形成する全芳香族ポリエステル、更には
該全芳香族ポリエステルを溶融形成し、得られた
成形品を熱処理することにより性能を向上せしめ
る方法が提案された。
この提案以来、溶融時、光学的異方性融液の形
成能を有する新規組成の全芳香族ポリエステルが
極めて多数提案されており、さらにこれらの全芳
香族ポリエステルより異方性融液の特性を利用し
ての溶融成形による高性能の配向成形品が提案さ
れている。
溶融時光学的異方性融液形成能を持つ全芳香族
ポリエステルは、剪断力下あるいは伸長流動下、
容易にかつ高度に配向した融液を与え、該融液を
固化、さらに結晶化せしめる事により、高度に配
向した成形品を与える。
かかる性質は、一次元配向体の高性能化には極
めて有利に作用するが、より高次元の配向体の製
造にはむしろ逆の作用に働く。
すなわち、2次元配向体を目的として、溶融
時、異方性融液形成能を有する全芳香族ポリエス
テルを溶融押出しによりシートあるいはフイルム
状に成形した場合、分子鎖は流れ芳香に沿つて並
んでしまい、その結果得られるフイルム又はシー
トに於ては直行する2つの軸方向の物性に大きな
差がでてしまう。このような物性のバラツキをな
くすために、ラミネート等の手段をとる(ヨーロ
ツパ特許第72210号公開明細書)あるいはヨーロ
ツパ特許出願第24494号公開明細書、米国特許第
4333907号明細書に開示されている如く溶融押出
物を押出した直後に押出し方向及びこれと直交方
向に1.5倍以上延伸することを基本とする方法が
提案されているが、この提案においても優れた均
一性を有するフイルムを製造するには極めて制限
された条件を維持しなければならない。
かかる不利益にもかかわらず、溶融時異方性融
液を与える種々の全芳香族ポリエステルが、上記
特開昭50−157619号、特開昭50−158695号以来、
極めて多数提案されているのは、(1)溶融成形とい
う極めて効率的な方法で成形品を製造しうるとい
う工業的見地からの利点のみならず、(2)溶融時異
方性融液成形能を持つ全芳香族ポリエステルが、
溶融時等方性融液を形成する全芳香族ポリエステ
ルに比して、より剛直な分子鎖を有し、その結果
として異方性融液から得られる成形品(例えば繊
維)の方が、等方性融液しか与えないポリエステ
ルから得られた成形品に比して、種々の物性例え
ばヤング率等に代表される機械的物性が優れたも
のとなる(ヨーロツパ特許出願第70539号公開明
細書)と考えられているためであろう。
上述の問題点を解決するために、例えば溶融時
光学的意異方性融液成形能を有する全芳香族ポリ
エステルと低分子量化合物とを混合して光学的に
等方性融液を与える組成物を製造し、異方性融液
の持つ自己配向性、特に流れの方向にそつての自
発的配向をさけつつ、溶融押出成形する事によ
り、実質的に無配向の未遠延伸フイルムを得、次
いでこれを延伸する方法により、光学的に異方性
融液を形成するポリエステルから実質的に2軸延
伸されたフイルムを製造する方法及び該フイルム
が提案されている。(ヨーロツパ特許出願第70539
号公開明細書)
この方法で得られた2軸延伸フイルムの物性値
は、低分子量化合物を用いることなしに光学的異
方性融液を溶融押出成形したフイルムに比べて、
直交する2軸にそつての機械的、熱的物性値及び
そのバランス等きわめてすぐれたものとなつてい
る。しかしながら、これらの物性値及びそのバラ
ンスは未だ十分満足のいくものとはなつていな
い。この原因としては、当時公知の光学的異方性
融液成形性の全芳香族ポリエステルが本質的に高
性能を発揮するには未だ十分でない分子構造であ
るか、あるいはかかる全芳香族ポリエステルの等
方性融液を与える組成物が十分バランスのとれた
物性値を有するフイルムを与えるに十分かつ均一
な未配向未延伸フイルムを賦形するには未だ十分
でないためであると推測される。
発明の目的
本発明は、高性能と機械的、熱的、化学的性質
を有し、しかも直交する2軸にそつてのバランス
のとれた物性を示す多次元配向体(例えば2軸配
向フイルム)を製造するに適した溶融異方性を示
さない全芳香族ポリエステルの組成物及びそれを
製造する方法を提供することを目的とするもので
ある。
発明の構成
上述の目的は、下記の本発明の組成物及びその
製造法によつて達成される。
(A) フエノキシテレフタル酸成分と芳香核に結合
している2個のヒドロキシ基が互いに逆方向へ
の鎖伸長性でかつ同軸あるいは平行軸の位置に
ある芳香族ジヒドロキシ化合物とのエステル結
合を主たる繰返し結合とする実質的に線状の全
芳香族ポリエステルであつて、固有粘度が1.0
以上であり、かつ該全芳香族ポリエステル60重
量部と4,4′−ビス(p−フエニルフエノキ
シ)ジフエニルスルホン40重量部の混合物とし
て測定した380℃での溶融粘度(剪断速度γ=
100sec-1)が1000ポイズ以上である全芳香族ポ
リエステル100重量部、及び下記式で表わされ
る化合物であつて上記全芳香族ポリエステルに
対して実質的に非反応性でありかつ分子量1000
以下の高沸点低分子量化合物5〜400重量部よ
りなる全芳香族ポリエステル組成物。
Ar−X−Ar
(ここでArは1価の芳香族基、Xは−SO2−
または−CO−である。)
(B) フエノキシテレフタル酸成分と芳香核に結合
している2個のヒドロキシ基が互いに逆方向へ
の鎖伸長性でかつ同軸あるいは平行軸の位置に
ある芳香族ジヒドロキシ化合物とを反応させ
て、実質的に線状の全芳香族ポシエステルを製
造するに際し、重合系に、下記式で表わされる
化合物であつて生成する全芳香族ポリエステル
に対して実質的に非反応性でありかつ分子量
1000以下の高沸点低分子量化合物を該全芳香族
ポリエステル100重量部当り5〜400重量部の割
合で共存せしめて溶融重縮合反応を行い、固有
粘度が1.0以上であり、かつ該全芳香族ポリエ
ステル60重量部と4,4′−ビス(p−フエニル
フエノキシ)ジフエニルスルホン40重量部の混
合物として測定した380℃での溶融粘度(剪断
速度γ=100sec-1)が1000ポイズ以上である全
芳香族ポリエステルを含む組成物を形成せしめ
ることを特徴とする全芳香族ポリエステル組成
物の製造法。
Ar−X−Ar
(ここでAr、Xは上記と同義)
本発明における酸成分のフエノキシテレフタル
酸とは下記構造式
〔ここでYは水素、クロル、ブロム、炭素数1〜
4のアルキルまたはフエニルである〕
で表わされる化合物である。上記構造式中のYと
しての炭素数1〜4のアルキル基としては、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル等が例示されてい
る。
上記フエノキシテレフタル酸の具体例として
は、フエノキシテレフタル酸、クロルフエノキシ
テレフタル酸、ブロムフエノキシテレフタル酸、
メチルフエノキシテレフタル酸、エチルフエノキ
シテレフタル酸等が挙げられる。これらの中でも
特にYが水素であるフエノキシフタル酸が好まし
い。
本発明の全芳香族ポリエステルは上記フエノキ
シテレフタル酸を主たる酸成分とするが、その他
の芳香族ジカルボン酸を小割合共重合されていて
も良い。これらの具体例としては、テレフタル
酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジ
フエニルジカルボン酸、ジフエニルスルホンジカ
ルボン酸、ジフエノキシエタンジカルボン酸、ジ
フエニルエーテルジカルボン酸、メチルテレフタ
ル酸、メチルイソフタル酸等が例示できる。これ
らの中では2個のカルボキシル基が互いに同軸あ
るいは平行軸の位置関係でかつ逆方向への鎮延長
性にある芳香族ジカルボン酸が好適に使用され
る。これらの具体例としては、テレフタル酸、メ
チルテレフタル酸、ナフタレン1,4−ジカルボ
ン酸、ナフタレン1,5−ジカルボン酸、ナフタ
レン2,6−ジカルボン酸、ジフエニル4,4′−
ジカルボン酸等を例示でき、これらの合計量は通
常全酸成分の内20モル%以下、より好ましくは10
モル%以下で用いる。もつともテレフタル酸は上
述の他の芳香族ジカルボン酸に比べ多量に使用し
うる。何故なら、通常異種の酸を共重合するとポ
リマー融点が低下するが、フエノキシテレフタル
酸に対してテレフタル酸を共重合する場合にはポ
リマー融点を低下させることなく共重合しうるか
らである。例えば、ヒドロキシノン−フエノキシ
テレフタル酸よりなるポリイマーの融点は約330
℃であるが、このポリマーにテレフタル酸成分を
20モルパーセント共重合してもコポリマーの融点
は上記と同一である。この場合50モルパーセント
をこえて共重合すると、コポリマーの融点が大巾
に向上して好ましくないが、20〜30モルパーセン
ト共重合する場合には成形品、流動性が向上し好
ましい。
本発明におけるジオキシ成分の、芳香核に結合
している2個のヒオロキシ基が互いに逆方向への
鎖伸長性でかつ同軸あるいは平行軸の位置にある
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、ハイドロキ
ノン、クロルハイドキロキノン、プロムハイドロ
キノン、メチルハイドロキノン、エチルハイドロ
キノン、t−ブチルハイドロキノン、t−アミル
ハイロドキノン、t−ヘプチルハイドロキノン、
フエニルハイドロキノン、ベンジルハイドロキノ
ン、α−メチルベンジルハイドロキノン、α,α
−ジメチルベンジルハイドロキノン、4,4′−ジ
ヒドロキシジフエニル、3,3′−ジヒドロキシジ
フエニル、1,4−ジヒドロキシナフタレン、
1,6−ジヒロキシナフタレン、2,6−ジヒド
ロキシナフタレン等々が例示できる。これらの中
でハイドロキノン、クロルハイドロキノン、メチ
ルハイドロキノン、4,4−ジヒドロキシジフエ
ニル、1,4−ジヒドロキシナフタレン、2,6
−ジヒドロキシナフタレンが好ましく使用され
る。特に好ましくはハイドロキノンである。
本発明の全芳香族ポリエステルは上記芳香族ジ
ヒドロキシ化合物を主たるジオール成分とする
が、その他の芳香族ジヒドロキシ化合物例えばレ
ゾルシン、4,4′−ジヒドロキシジフエニルエー
テル、2,2′−ビス(4−ヒドロキシフエニル)
プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフエニ
ル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロ
キシフエノキシ)エタン等々を極く少量でかつ得
られる成形品の物性を著しく害しない範囲で共重
合することができる。
また上述の成分以外にも芳香族オキシカルボン
酸を小割合共重合する事ができる。これらの芳香
族オキシカルボン酸としては、例えばP−オキシ
安息香酸、4−オキシジフエニル−4′−カルボ
酸、3−クロル−4−オキシ安息香酸、3−メト
キシ−4−オキシ安息香酸、3−エトキシ−4−
オキシ安息香酸、2−メチル−4−オキシ安息香
酸、3−メチル−4−オキシ安息香酸、2−フエ
ニル−4−オキシ安息香酸、3−フエニル−4−
オキシ安息香酸、2−クロル−4−オキシジフエ
ニル−4′−カルボ酸、2−ヒドロキシナフタレン
−6−カルボン酸等を挙げることができる。
本発明の全芳香族ポリエステルは、上述の芳香
族カルボン酸、芳香族ジヒドロキシ化合物、さら
に場合によつては芳香族オキシカルボン酸あるい
はこれらのエステル成形性誘導体より選ばれる1
種又は2種以上から主として成るポリエステル原
料を、上記原料および生成する全芳香族ポリエス
テルに対し実質的に非反応性であり且つ重縮合反
応条件下で少なくとも留去し難い分子量1000以下
の後述する特定の高沸点低分子量化合物の存在下
で、融液状態で重縮合せしめ、かくして、上記原
料を高分子量の全芳香族ポリエステルに変換せし
めることによつて製造することができる。
その際、重縮合はポリマーの固有粘度が1.0以
上となりかつ該ポリマー60重量部と4,4′−ビス
(p−フエニルフエノキシ)ジフエニルスルホン
40重量部の混合物として測定した380℃の溶融粘
度(剪断速度γ=100sec-1)が1000ポイズ以上と
なるまで行う。
本発明の全芳香族ポリエステル成形用組成物と
しては、上記方法によつて製造される反応生成物
をそのまゝ用いることができる。また全芳香族ポ
リエステル成形用組成物は全芳香族ポリエステル
を上記と同じ低分子量化合物と溶融混合すること
によつて製造することはもちろん可能であるが、
かかる方法に比較して上記方法によれば、全芳香
族ポリエステルおよび高沸点低分子量化合物に負
荷する温度を大巾に低い温度とし得る点で優れて
いる。
このことは、第1に、一般に全芳香族ポリエス
テルは高い溶融点を有し、しかも溶融点を超える
成形温度で熱分解し易いため、全芳香族ポリエス
テルの熱分解を抑制することとなる利点を有する
こととなるのみならず、第2に高分子量の全芳香
族ポリエステルを、高沸点低分子量化合物の非存
在下で重縮合を実施する通常の重縮合方法におけ
るよりも低い重縮合温度で製造するとを可能と
し、また同じ重縮合温度では、より高重合度の全
芳香族ポリエステルを製造することを可能とし、
従つて、高温加熱を必要とする特殊な重縮合反応
装置は通常の重縮合方法を実施する場合の如く、
必ずしも必要としないこととなる利点をもたら
す。
また、上記重合方法によれば、本発明で用いら
れる上記高沸点低分子量化合物は全芳香族ポリエ
ステルの溶融粘度を見掛け上大巾に低下せしめ得
るため、該高沸点低分子量化合物の非存在下で重
縮合を実施する場合に比較して、より速かに重縮
合反応を進行せしめることが可能となりまたより
速かに且つより高分子量の全芳香族ポリエステル
を製造することができる利点がある。
特に本発明の全芳香族ポリエステルの配向成形
体の機械的、熱的、化学的性能を十分発揮せしめ
るためには高分子量すなわち高重合度化のポリエ
ステルを製造する事が必須であり、その重合度は
上述のように固有粘度1.0は必要である。本発明
の全芳香族ポリエステルは、一般に重合度が上昇
する程、重合度測定溶媒(p−クロロフエノー
ル/テトラクロルエタン=60/40(重量)の混合
溶媒)に難溶性となり、固粘度3〜4をこえたあ
たりより不溶性になつていく。かかる重縮合度測
定溶媒に不溶になる程重合度が上昇したものは、
本発明の目的の1つとする多次元配向体に於て特
に高性能が発揮される。
一般に一次元配向体の製造については比較的低
分子量、低重合度でも良いが、高性能を発揮させ
るには固有粘度は少なくとも1.0は必要であり、
また4,4′−ビス(p−フエニルフエノキシノジ
フエニルスルホン40重量%とポリエステル60重量
%との組成物として測定溶融粘度が380℃におい
て(γ=1001/sce)1000ポイズ以上である必要が
ある。より好ましくは固有粘度が3.0以上であり
かつ上記溶融粘度が5×105以上のものである。
さらにまた高次元の配向体の高性能化を目的とし
た場合、上記溶融粘度が1×104ポイズ以上のも
のが好ましく使用される。
フエノキシテルフタル酸を含有する全芳香族ポ
リエステルは、米国特許第3723388号明細書に、
低いガラス転移点、低い熱変形温度、低い溶融粘
度及び低い成形温度を有するフエノキシフタル酸
Amorphous or semi-crystalline wholly aromatic polyesters with a repeating structure such as [Formula] [bisphenol] and many bending points within the main chain have been extensively studied. However, from these amorphous, semicrystalline, wholly aromatic polyesters, it is not possible to obtain a high-performance oriented material as the object of the present invention. For example, the young modulus of a fiber or film is at most 100g/denier or 200g/denier.
It only has a value of ~300Kg/ mm2 . In recent years, JP-A-50-157619, JP-A-50-158695
In this issue, while maintaining the linearity of the polymer molecular chain as much as possible and maintaining the rod-like rigidity as much as possible, we have made it difficult to obtain a perfect crystal lattice by copolymerization and the use of left-right asymmetric monomers and non-linear monomers. A wholly aromatic polyester that forms an optically anisotropic melt in a molten state by lowering the temperature, and a method of improving performance by melt-forming the wholly aromatic polyester and heat-treating the obtained molded product. was suggested. Since this proposal, an extremely large number of wholly aromatic polyesters with new compositions that have the ability to form an optically anisotropic melt when melted have been proposed, and furthermore, these wholly aromatic polyesters have the ability to form optically anisotropic melts. High-performance oriented molded products by melt molding have been proposed. A wholly aromatic polyester that has the ability to form an optically anisotropic melt when melted can be used under shearing force or extensional flow.
By easily providing a highly oriented melt, solidifying and further crystallizing the melt, a highly oriented molded article can be obtained. Although such properties work very advantageously in improving the performance of one-dimensional oriented bodies, they work rather in the opposite way in producing higher-dimensional oriented bodies. In other words, when a wholly aromatic polyester that has the ability to form an anisotropic melt when melted is formed into a sheet or film by melt extrusion for the purpose of making a two-dimensionally oriented body, the molecular chains are arranged along the flow aroma. In the resulting film or sheet, there will be a large difference in physical properties in two orthogonal axial directions. In order to eliminate such variations in physical properties, measures such as lamination are taken (as disclosed in European Patent No. 72210), European Patent Application No. 24494, and U.S. Patent No.
As disclosed in the specification of No. 4333907, a method based on stretching the melt extrudate by 1.5 times or more in the extrusion direction and a direction orthogonal to this immediately after extrusion has been proposed, but this proposal also has an excellent method. Very restrictive conditions must be maintained to produce films with uniformity. Despite these disadvantages, various wholly aromatic polyesters that give an anisotropic melt when melted have been developed since the above-mentioned JP-A-50-157619 and JP-A-50-158695.
An extremely large number of proposals have been made not only because of (1) the industrial advantage of being able to manufacture molded products using the extremely efficient method of melt molding, but also (2) having anisotropic melt molding ability when melted. Fully aromatic polyester
Compared to fully aromatic polyesters, which form an isotropic melt when melted, molded products (e.g. fibers) that have more rigid molecular chains and can be obtained from an anisotropic melt produce only an isotropic melt. This is because it is believed that various physical properties such as Young's modulus and other mechanical properties are superior to molded products obtained from non-polyester (European Patent Application No. 70539). Will. In order to solve the above-mentioned problems, for example, a composition that gives an optically isotropic melt is produced by mixing a wholly aromatic polyester having an optically anisotropic melt forming ability when melted and a low molecular weight compound, A method of obtaining a substantially non-oriented unstretched film by melt extrusion while avoiding the self-orientation property of an anisotropic melt, especially spontaneous orientation along the direction of flow, and then stretching this. proposed a method for producing a substantially biaxially stretched film from polyester that forms an optically anisotropic melt, and the film. (European Patent Application No. 70539
The physical properties of the biaxially stretched film obtained by this method are as compared to a film obtained by melt-extruding an optically anisotropic melt without using a low molecular weight compound.
The mechanical and thermal properties along two orthogonal axes and their balance are extremely excellent. However, these physical property values and their balance are still not fully satisfactory. This may be due to the fact that the optically anisotropic melt-formable fully aromatic polyester known at the time has a molecular structure that is still insufficient to exhibit essentially high performance, or that the isotropic melt-formable polyester of such fully aromatic polyester This is presumed to be due to the fact that the composition that provides the above is not yet sufficient to form an unoriented, unstretched film that is uniform enough to provide a film with well-balanced physical properties. Purpose of the Invention The present invention provides a multidimensionally oriented body (for example, a biaxially oriented film) that has high performance, mechanical, thermal, and chemical properties, and also exhibits well-balanced physical properties along two orthogonal axes. The object of the present invention is to provide a wholly aromatic polyester composition that does not exhibit melt anisotropy and is suitable for producing a polyester, and a method for producing the same. Structure of the Invention The above-mentioned objects are achieved by the composition of the present invention and the method for producing the same as described below. (A) An ester bond between the phenoxyterephthalic acid component and an aromatic dihydroxy compound in which the two hydroxy groups bonded to the aromatic nucleus have chain elongation in opposite directions and are located on the same or parallel axes. A substantially linear wholly aromatic polyester with a main repeating bond and an intrinsic viscosity of 1.0.
and the melt viscosity at 380°C (shear rate γ =
100 parts by weight of a wholly aromatic polyester whose 100sec -1 ) is 1000 poise or more, and a compound represented by the following formula, which is substantially non-reactive with the above wholly aromatic polyester and has a molecular weight of 1000.
A wholly aromatic polyester composition comprising 5 to 400 parts by weight of the following high boiling point, low molecular weight compound. Ar-X-Ar (where Ar is a monovalent aromatic group, X is -SO 2 -
or -CO-. ) (B) Reacting the phenoxyterephthalic acid component with an aromatic dihydroxy compound in which the two hydroxy groups bonded to the aromatic nucleus have chain elongation properties in opposite directions and are coaxial or parallel axes. When producing a substantially linear wholly aromatic polyester, a compound represented by the following formula, which is substantially non-reactive with respect to the produced wholly aromatic polyester, and has a molecular weight of
A melt polycondensation reaction is carried out by coexisting a high boiling point, low molecular weight compound of 1000 or less at a ratio of 5 to 400 parts by weight per 100 parts by weight of the wholly aromatic polyester, and the wholly aromatic polyester has an intrinsic viscosity of 1.0 or more. The melt viscosity at 380°C (shear rate γ = 100 sec -1 ) measured as a mixture of 60 parts by weight and 40 parts by weight of 4,4'-bis(p-phenylphenoxy) diphenylsulfone is 1000 poise or more. 1. A method for producing a wholly aromatic polyester composition, comprising forming a composition containing a certain wholly aromatic polyester. Ar-X-Ar (where Ar and X have the same meanings as above) Phenoxyterephthalic acid, which is an acid component in the present invention, has the following structural formula: [Here, Y is hydrogen, chloro, bromine, carbon number 1-
4 alkyl or phenyl] Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms as Y in the above structural formula include methyl, ethyl, propyl, butyl, and the like. Specific examples of the above phenoxyterephthalic acid include phenoxyterephthalic acid, chlorophenoxyterephthalic acid, bromophenoxyterephthalic acid,
Examples include methylphenoxyterephthalic acid and ethylphenoxyterephthalic acid. Among these, phenoxyphthalic acid in which Y is hydrogen is particularly preferred. The wholly aromatic polyester of the present invention has the above-mentioned phenoxyterephthalic acid as a main acid component, but a small proportion of other aromatic dicarboxylic acids may be copolymerized. Specific examples of these include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, diphenyl etherdicarboxylic acid, methylterephthalic acid, methylisophthalic acid, etc. I can give an example. Among these, aromatic dicarboxylic acids in which two carboxyl groups are coaxial or parallel to each other and extend in opposite directions are preferably used. Specific examples of these include terephthalic acid, methyl terephthalic acid, naphthalene 1,4-dicarboxylic acid, naphthalene 1,5-dicarboxylic acid, naphthalene 2,6-dicarboxylic acid, diphenyl 4,4'-
Examples include dicarboxylic acids, and the total amount of these is usually 20 mol% or less of the total acid components, more preferably 10
Used in mole% or less. However, terephthalic acid can be used in larger amounts than the other aromatic dicarboxylic acids mentioned above. This is because when different types of acids are copolymerized, the polymer melting point usually decreases, but when terephthalic acid is copolymerized with phenoxyterephthalic acid, the copolymerization can be performed without decreasing the polymer melting point. For example, the melting point of a polyimer made of hydroxynon-phenoxyterephthalic acid is approximately 330.
℃, but if the terephthalic acid component is added to this polymer,
Even with 20 mole percent copolymerization, the melting point of the copolymer is the same as above. In this case, if the copolymerization exceeds 50 mole percent, the melting point of the copolymer will greatly increase, which is undesirable, but if the copolymerization exceeds 20 to 30 mole percent, the molded product and fluidity will improve, which is preferable. Examples of aromatic dihydroxy compounds in which the two hydroxyl groups bonded to the aromatic nucleus of the dioxy component in the present invention have chain elongation properties in opposite directions and are located on the same or parallel axes, such as hydroquinone, chlorhydrochloride, etc. Quinone, promhydroquinone, methylhydroquinone, ethylhydroquinone, t-butylhydroquinone, t-amylhydroquinone, t-heptylhydroquinone,
Phenylhydroquinone, benzylhydroquinone, α-methylbenzylhydroquinone, α, α
-dimethylbenzylhydroquinone, 4,4'-dihydroxydiphenyl, 3,3'-dihydroxydiphenyl, 1,4-dihydroxynaphthalene,
Examples include 1,6-dihydroxynaphthalene and 2,6-dihydroxynaphthalene. Among these, hydroquinone, chlorohydroquinone, methylhydroquinone, 4,4-dihydroxydiphenyl, 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,6
-dihydroxynaphthalene is preferably used. Particularly preferred is hydroquinone. The wholly aromatic polyester of the present invention has the above-mentioned aromatic dihydroxy compound as the main diol component, but other aromatic dihydroxy compounds such as resorcinol, 4,4'-dihydroxy diphenyl ether, 2,2'-bis(4-hydroxy phenyl)
Propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,2-bis(4-hydroxyphenoxy)ethane, etc. are added in extremely small amounts and within the range that does not significantly impair the physical properties of the resulting molded product. Can be polymerized. In addition to the above-mentioned components, a small proportion of aromatic oxycarboxylic acid can be copolymerized. Examples of these aromatic oxycarboxylic acids include P-oxybenzoic acid, 4-oxydiphenyl-4'-carboxylic acid, 3-chloro-4-oxybenzoic acid, 3-methoxy-4-oxybenzoic acid, and 3-ethoxybenzoic acid. -4-
Oxybenzoic acid, 2-methyl-4-oxybenzoic acid, 3-methyl-4-oxybenzoic acid, 2-phenyl-4-oxybenzoic acid, 3-phenyl-4-
Examples include oxybenzoic acid, 2-chloro-4-oxydiphenyl-4'-carboxylic acid, and 2-hydroxynaphthalene-6-carboxylic acid. The wholly aromatic polyester of the present invention includes one selected from the above-mentioned aromatic carboxylic acids, aromatic dihydroxy compounds, and in some cases, aromatic oxycarboxylic acids or ester-formable derivatives thereof.
A polyester raw material mainly consisting of a species or two or more species, which is substantially non-reactive with the raw materials and the wholly aromatic polyester to be produced, and which is at least difficult to distill off under polycondensation reaction conditions and has a molecular weight of 1000 or less, specified below. It can be produced by polycondensation in the melt state in the presence of a high boiling point, low molecular weight compound, thereby converting the above raw material into a high molecular weight wholly aromatic polyester. At that time, the polycondensation is carried out so that the intrinsic viscosity of the polymer is 1.0 or more, and 60 parts by weight of the polymer and 4,4'-bis(p-phenylphenoxy) diphenylsulfone are
This is carried out until the melt viscosity at 380°C (shear rate γ = 100 sec -1 ) measured as a 40 parts by weight mixture becomes 1000 poise or more. As the wholly aromatic polyester molding composition of the present invention, the reaction product produced by the above method can be used as is. Although it is of course possible to produce a wholly aromatic polyester molding composition by melt-mixing a wholly aromatic polyester with the same low molecular weight compound as mentioned above,
Compared to such methods, the above method is superior in that the temperature at which the wholly aromatic polyester and the high boiling point low molecular weight compound can be loaded can be significantly lowered. Firstly, since fully aromatic polyesters generally have a high melting point and are easily thermally decomposed at molding temperatures exceeding their melting point, the advantage of suppressing thermal decomposition of fully aromatic polyesters is Not only that, but secondly, high molecular weight fully aromatic polyesters are produced at a lower polycondensation temperature than in conventional polycondensation methods in which polycondensation is carried out in the absence of high-boiling low molecular weight compounds. It also makes it possible to produce fully aromatic polyester with a higher degree of polymerization at the same polycondensation temperature.
Therefore, special polycondensation reactors that require high-temperature heating can be
Provides benefits that you may not necessarily need. Furthermore, according to the above polymerization method, the high boiling point, low molecular weight compound used in the present invention can significantly reduce the apparent melt viscosity of the wholly aromatic polyester, so that in the absence of the high boiling point, low molecular weight compound, Compared to the case where polycondensation is carried out, there is an advantage that the polycondensation reaction can proceed more quickly and that a wholly aromatic polyester having a higher molecular weight can be produced more quickly. In particular, in order to fully demonstrate the mechanical, thermal, and chemical properties of the oriented molded article of fully aromatic polyester of the present invention, it is essential to produce a polyester with a high molecular weight, that is, a high degree of polymerization. As mentioned above, an intrinsic viscosity of 1.0 is required. Generally, as the degree of polymerization increases, the wholly aromatic polyester of the present invention becomes less soluble in the solvent for measuring the degree of polymerization (mixed solvent of p-chlorophenol/tetrachloroethane = 60/40 (by weight)), and has a solid viscosity of 3 to 3. When it exceeds 4, it becomes insoluble. Those whose degree of polymerization has increased to such an extent that they become insoluble in the solvent for measuring the degree of polycondensation,
Particularly high performance is exhibited in a multidimensionally oriented body, which is one of the objects of the present invention. In general, relatively low molecular weight and low degree of polymerization are acceptable for producing one-dimensional oriented materials, but in order to achieve high performance, the intrinsic viscosity must be at least 1.0.
In addition, the melt viscosity measured as a composition of 40% by weight of 4,4'-bis(p-phenylphenoxynodiphenylsulfone and 60% by weight of polyester) is 1000 poise or more at 380°C (γ = 1001/sce). More preferably, the intrinsic viscosity is 3.0 or more and the melt viscosity is 5×10 5 or more.
Furthermore, when the purpose is to improve the performance of a high-dimensional oriented body, those having a melt viscosity of 1×10 4 poise or more are preferably used. A wholly aromatic polyester containing phenoxyterphthalic acid is described in US Pat. No. 3,723,388,
Phenoxyphthalic acid with low glass transition temperature, low heat distortion temperature, low melt viscosity and low molding temperature
【式】含有の全
芳香族ポリエステルの1つとして記載されてい
る。この米国特許第3723388号明細書には、通常
の全芳香族ポリエステルは高いガラス転移温度と
高い熱変形温度を有し、したがつて高い溶融粘度
を有する。このためフイルムあるいは他の成形物
を溶融押出しあるいは射出成形するためには高温
度を必要とする。さらに、通常の射出成形機は
400℃もの高温では作動し得ないのに対し多くの
全芳香族ポリエステルは400℃以上の融点を有す
る。これに対しフエノキシフタル酸含有の全芳香
族ポリエステルは優れた溶融成形性を有し、優れ
た耐熱性、難燃性を有することが述べられてい
る。上記米国特許明細書に記載されている具体例
を後掲表1にまとめて示してあるが、いずれも
IV(固有粘度)が0.57以下の、極めて低い重合度
の重合体であり、本発明の目的とする固有粘度
1.0以上のものは示されておらず、殊にフエノキ
シテレフタル酸成分を含む例では高々IVは0.57に
しかなつていない。このように低い重合度のポリ
マーは上記米国特許明細書に記載されている目的
に有用であつても、本発明の目的を満足させるこ
とができない。このことは後掲の表2より明らか
である。It is described as one of the fully aromatic polyesters containing the formula: The '388 patent teaches that conventional wholly aromatic polyesters have high glass transition temperatures, high heat distortion temperatures, and therefore high melt viscosities. For this reason, high temperatures are required for melt extrusion or injection molding of films or other molded articles. In addition, ordinary injection molding machines
Many wholly aromatic polyesters have melting points above 400°C, whereas they cannot operate at temperatures as high as 400°C. On the other hand, it has been stated that a wholly aromatic polyester containing phenoxyphthalic acid has excellent melt moldability, as well as excellent heat resistance and flame retardancy. Specific examples described in the above US patent specification are summarized in Table 1 below, but none of them
It is a polymer with an extremely low degree of polymerization with an IV (intrinsic viscosity) of 0.57 or less, and the intrinsic viscosity targeted by the present invention is
IV is not shown to be more than 1.0, and in particular, in examples containing phenoxyterephthalic acid components, the IV is only 0.57 at most. Although polymers with such low degrees of polymerization are useful for the purposes described in the above-mentioned US patents, they cannot satisfy the purposes of the present invention. This is clear from Table 2 below.
【表】【table】
【表】【table】
本発明の組成物は、溶融重縮合方法のみによつ
て従来得られなかつたような高重合度の全芳香族
ポリエステルを含む組成物として溶融重縮合法に
より提供されることから理解できるとおり、同じ
重合度の全芳香族ポリエステルについて比較する
と本発明の組成物は全芳香族ポリエステルそのも
のを溶融成形する場合よりも低い温度で成形する
ことができるかあるいは同じ成形温度でも負荷を
小さくしてより容易に成形することができる利点
がある。
また、本発明の組成物は、上記のとおり高融点
低分子量化合物を含有しているから、全芳香族ポ
リエステルが光学的異方性溶融物を形成するもの
であつても、該組成物としては光学的に等方性で
ある溶融物を形成することができる。
本発明の組成物からは先ず本発明の全芳香族ポ
リエステル組成物から溶融成形により未延伸のフ
イルム状物又は繊維状物が成形される。
溶融成形はそれ自体例えば芳香族ポリエステル
例えばポリエチレンテレフタレートの溶融形に用
いられる装置を用い、全芳香族ポリエステルの溶
融物をスリツトあるいはノズルから押出すことに
よつて実施することができる。
かくして得られた未延伸のフイルム状物又は繊
維状物は、次いで有機溶剤によつてその中に含有
される高融点低分子量化合物の少くとも主たる部
分を抽出される。有機溶剤による抽出は、未延伸
のフイルム状物あるいは繊維状物によつて行つて
もよく、あるいは延伸したのちさらには延伸しさ
らに熱固定したのち、実施してもよい。
有機溶剤による抽出は、該高沸点低分子量化合
物を溶解することができ且つ用いられた全芳香族
ポリエステルを抽出条件下において実質的に溶解
しない有機溶剤、好ましくはさらに周囲温度で液
体であり且つ常圧での沸点が約200℃より低い有
機溶剤を用いて行なわれる。
かかる有機溶剤としては、例えば炭素数6〜9
の芳香族炭化水素、炭素数1又は2のハロゲン化
脂肪族炭化水素、炭素数3〜6の脂肪族ケトンも
しくは脂肪族エステル、5員又は6員の環状のエ
ーテル又は炭素数1〜3の脂肪族アルコールが好
ましく用いられる。
具体的には、例えばベンゼン、トルエン、エチ
ルベンゼン、キシレン、タメン、ブソイドクメン
の如き炭素数6〜9の芳香族炭化水素;塩化メチ
レン、クロロホルム、ジクロロエタンの如き炭素
数1又は2のハロゲン化脂肪族炭化水素;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ンの如き炭素数3〜6の脂肪族ケトン;メチルア
セテート、エチルアセテート、プロピルアセテー
ト、メチルプロピオネート、エチルプロピオネー
ト、プロピルプオネートの如き炭素数3〜6の脂
肪族エステル;テトラヒドロフラン、ジオキサン
の如き5員又は6員の環状エーテル;又はメタノ
ール、エタノール、プロパノールの如き炭素数1
〜3の脂肪族アルコールを挙げることができる。
これらのうち、炭素数6〜9の芳香族炭化水
素、炭素数1又は2のハロゲン化炭化水素又は5
員又は6員の環状エーテルが特に好ましく用いら
れる。
有機溶剤による抽出は、厚さ約1mm以下、好ま
しくは約1μ〜約500μのフイルム状物又は平均直
径約1mm以下、好ましくは約3〜約400μの繊維
状物について有利に行なわれる。
有機溶剤による抽出は、緊張下で行うのが好ま
しく、また周囲温度と使用する有機溶剤の沸点と
の間の温度で行なうことができる。抽出に要する
最適抽出時間は、使用する有機溶剤、抽出に付さ
れるフイルム状物の厚さあるいは繊維状物の直
径、該フイルム状物あるいは繊維状物が含有する
低分子量化物の量および抽出温度等によつて異な
る。一般的に云えば、例えばフイルム状物の厚さ
が薄くなり、繊維状物の直径が小さくなりあるい
は抽出温度が高くなるほど、抽出に要する最適時
間は短かくなる。
本発明によれば、多くの場合数秒ないし1時間
程度で抽出を終了せしめることができ、かくして
含有される高沸点低分子量化合物の約70重量%以
上、好ましくは約80重量%以上、就中約90重量%
以上が抽出されたフイルム状物又は繊維状物を得
ることができる。
有機溶剤による抽出は、走行しているフイルム
状物又は繊維状物を有機溶剤中を通過させて行う
ことができ、また、停止しているフイルム状物又
は繊維状物を有機溶剤中に浸漬して行うこともで
きる。いずれの場合にも有機溶剤は流動していて
もまた静止していてもよいが、フイルム状物(又
は繊維状物)又は有機溶剤の少なくとも一方が流
動しているのが望ましい。抽出に用いる有機溶剤
の量は、抽出されるべき高融点低分子量化合物の
全てが溶解し得る量以上必要であることは当然で
あるが、通常抽出に付されるフイルム小物又は繊
維状物の約10重量倍以上、好ましくは約15重量倍
以上である。
延伸はそれ自体公知の方法で一軸方向に(繊維
状物又はフイルム状物)あるいは同時に又は逐次
的に二軸方向に(フイルム状物)実施される。
使用した全芳香族ポリエステル組成物の熱変形
温度Tg(℃)及び融点をTm(℃)とすると一軸
延伸および同時二軸延伸の延伸温度(T1、℃)
は、下記式
Tg−10≦T1≦Tm−20
より好ましくは下記式
Tg−5≦T1≦Tm−30
を満足する範囲である。
また逐次二軸延伸の場合には第1段目の延伸温
度は、上記式を満足する温度(T1)とし、第2
段目の延伸温度(T1、℃)は下記式
T2≧T1
を満足する範囲とする。
延伸倍率は繊維状物では通常約2〜約10倍程度
であり、フイルム状物では面積倍率で通常約2〜
約30倍程度である。
本発明方法によれば、使用する全芳香族ポリエ
ステル組成物が上記した高沸点低分子量化合物が
含有するために、該全芳香族ポリエステル組成物
の溶融粘度は該組成物に含まれる全芳香族ポリエ
ステル単独の溶融粘度よりも低くなつており、そ
れ故高分子量の芳香族ポリエステルを含有する組
成物からでさえ非常に細い繊維状物又は非常に薄
いフイルム状物を製造することが可能となる。
抽出前の前記熱固定は、緊張下で行なわれる。
一軸延伸および同時二軸延伸に付されたものの熱
固定温度(Ts、℃)は、延伸温度をT1(℃)と
し、用いた全芳香族ポリエステル組成物の融点
(Tm、℃)とすると、下記式
T1+5≦Ts≦Tm−10
を満足する範囲である。また、逐次二軸延伸に付
されたものでは、二段目の延伸温度をT2(℃)と
すると、下記式
T2+5≦Ts≦Tm−10
を満足する範囲である。熱固定は、通常1秒〜10
分間行なうことができる。
かくして、その中に含有される高融点低分子量
化合物の少くとも主たる部分を抽出除去された全
芳香族ポリエステルの未延伸あるいは延伸フイル
ム状物又は繊維状物は、必要により、さらに延
伸、熱固定あるいは延伸したのちさらに熱固定す
ることもできる。
抽出後のかかる延伸は、抽出前の前記延伸にお
いて全芳香族ポリエステル組成物の熱変形温度を
全芳香族ポリエステルの熱変形温度を読み替えた
温度条件下で実施することができる。延伸倍率は
抽出前の前記倍率と同様にすることができるが、
一般に抽出前の延伸倍率と抽出後の延伸倍率の和
は前記抽出前の前記倍率の範囲内に納まる。
抽出後の熱固定は、抽出前の前記熱固定と同様
の条件下で実施することができる。但し、全芳香
族ポリエステル組成物の融点を全芳香族ポリエス
テルの融点と読み替えることを条件とする。
かくして、本発明方法によれば上記高融点低分
子量化合物を実質的に含有しないか又は全芳香族
ポリエステル100重量部に対し上記高融点低分子
量化合物を高々1重量部で含有するにすぎない全
芳香族ポリエステルのフイルム状物又は繊維状物
を製造することができる。
本発明によつて提供されるフイルム状物又は繊
維状物は、優れた有機的性質、耐熱性等を有する
ため、フイルム状物にあつては、例えば金属蒸着
用のフイルム、フレキシブルプリント配線用フイ
ルム、電気絶縁フイルム、磁気テープ用フイルム
等として用いることができ、また繊維状物にあつ
ては例えばゴム補強材等として用いることができ
る。
実施例
以下、実施例により本発明をさらに詳述する。
本発明は、しかしながらかかる実施例によつて如
何なる限度を受けるものでもない。実施例中の
種々の物性値は次のようにして測定又は定義され
る。
部に重量部を表わす。強度、伸度およびヤング
モジユラスはインストロン測定機を用い、引張速
度100%/分で測定された。固有粘度はp−クロ
ロフエノール/テトラクロルエタン=60/40(重
量比)の混合溶媒中の溶液(ポリマー濃度0.1
g/dl)について35℃で測定した。
融点粘度は、直径1mm、長さ5mmの吐出ノズル
を備えた断面積1cm3の円筒に残料を約1g充填
し、フローテスターによつて測定した。
全芳香族ポリエステルが溶融状態で光学的に等
方性であるものについては、パーキン・エルマー
社製DSC−1B型の示差熱分析機を用いて昇温速
度16℃/mmでその融点(ポリマーについては
Tm、組成物についてはTm′)を測定した。
また、全芳香族ポリエステルが光学的異方性溶
融物を形成するものについては、微量融点測定装
置により、固体から光学的異方性溶融物に転移す
る温度(ポリマーについはTN組成物については
TN′)および固体又は光学的異方性溶融物から光
学的等方性溶融物に転移する温度(ポリマーにつ
いてはTL、組成物についてはTL′)を測定した。
全芳香族ポリエステル組成物又は全芳香族ポリエ
ステルの熱変形温度(Tg)は、厚さ500μ、巾1
cm、長さ約6cmの非晶質の試験薄を溶融成形し、
間隔3cmの2ツの支点(各支点の巾は2cm)を持
つ支持台の上に載せ、さらにこのようにセツトし
た試験薄の上に且つほぼ2ツの支点の中央部に重
さ10gの分銅を載せ、そのままシリコンオイル浴
中に浸漬せしめ、次いで浴の温度を約4℃/分の
速度で上昇せしめ、分銅を載せた試験薄の中央部
が支点の上端から1cm下降した時点の温度を測定
して求めた。
また、高沸点低分子量化合物の抽出率(重量
%)は、抽出前後の試料の重量の差から算出して
求めた。
参考例 1
フエノキシテレフタル酸ジフエニルエステル
410部及びハイドロキノン132部を重合触媒として
の酢酸第1スズ0.088部と共に撹拌機を備えた重
縮合反応器中に仕込み、系の雰囲気を窒素ガスで
置換したのち、250℃より290℃まで120分かけて、
かつ生成するフエノールを反応系外へ留出しなが
ら加熱した。
続いて反応系の圧力を徐々に減圧にしつつ反応
器の温度を上げ、60分後に反応器の内圧を1mm
Hg以下、反応温度を340℃にし、更にこの温度で
撹拌を止めて30分反応せしめた。
得られたポリマーは融点(DSC)が325℃であ
つたが、プローテスターによる流動開始温度は約
405℃であつた。
なお、この流動開始温度は、溶融粘度測定用の
フローテスターで100Kgの荷重(ポリマー圧100
Kg/cm2)下昇温し、ポリマーがキヤツプより流出
を開始する温度で示した。
上記結果より、本発明のポリエステルは400℃
以下では成形しえないことが理解される。さらに
又405℃以上で無理に成形しようとしても熱分解
が進行しはじめ、効率的にかつ高品質を保つた状
態で成形することはできなかつた。
実施例 1
参考例1に於て上記原料と一緒に非反応性の
4,4′−ビス−(p−フエニルフエノキシ)ジフ
エニルスルホン220部を添加し、参考例1と同様
にして重合した。かくして得られた溶融重合体を
10−20メツシユに粉砕し、そして温度270℃、圧
力0.2mmHg下で10時間反応せしめた、得られた重
合体の組成物は、
As can be understood from the fact that the composition of the present invention is provided by a melt polycondensation method as a composition containing a fully aromatic polyester with a high degree of polymerization that could not be conventionally obtained only by a melt polycondensation method, Comparing the degree of polymerization of fully aromatic polyesters, the composition of the present invention can be molded at a lower temperature than when melt molding the fully aromatic polyester itself, or even at the same molding temperature, it can be molded more easily with a lower load. It has the advantage of being moldable. Furthermore, since the composition of the present invention contains the high melting point low molecular weight compound as described above, even if the wholly aromatic polyester forms an optically anisotropic melt, the composition Melts that are optically isotropic can be formed. First, an unstretched film or fibrous material is formed from the composition of the present invention by melt molding the wholly aromatic polyester composition of the present invention. Melt molding itself can be carried out, for example, using equipment used for melt forming aromatic polyesters, such as polyethylene terephthalate, by extruding the wholly aromatic polyester melt through a slit or nozzle. The unstretched film or fibrous material thus obtained is then extracted with an organic solvent to extract at least a major portion of the high melting point, low molecular weight compound contained therein. Extraction with an organic solvent may be carried out using an unstretched film or fibrous material, or may be carried out after being stretched, further stretched, and further heat-set. Extraction with an organic solvent is preferably further carried out using an organic solvent which is capable of dissolving the high boiling low molecular weight compound and which does not substantially dissolve the wholly aromatic polyester used under the extraction conditions, and which is liquid at ambient temperature and normally It is carried out using an organic solvent having a boiling point below about 200° C. at pressure. Such an organic solvent may have, for example, a carbon number of 6 to 9.
aromatic hydrocarbon, halogenated aliphatic hydrocarbon having 1 or 2 carbon atoms, aliphatic ketone or aliphatic ester having 3 to 6 carbon atoms, 5- or 6-membered cyclic ether, or aliphatic having 1 to 3 carbon atoms. Group alcohols are preferably used. Specifically, aromatic hydrocarbons having 6 to 9 carbon atoms such as benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, tamene, and butoidcumene; halogenated aliphatic hydrocarbons having 1 or 2 carbon atoms such as methylene chloride, chloroform, and dichloroethane; ; Aliphatic ketones having 3 to 6 carbon atoms, such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; Aliphatic esters; 5- or 6-membered cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; or 1 carbon atoms such as methanol, ethanol, and propanol.
-3 aliphatic alcohols may be mentioned. Among these, aromatic hydrocarbons having 6 to 9 carbon atoms, halogenated hydrocarbons having 1 or 2 carbon atoms, or 5
Particularly preferably used are 6-membered or 6-membered cyclic ethers. Extraction with organic solvents is advantageously carried out on films having a thickness of less than about 1 mm, preferably from about 1 micron to about 500 microns, or on fibrous materials having an average diameter of less than about 1 mm, preferably from about 3 to about 400 microns. Extraction with organic solvents is preferably carried out under tension and can be carried out at temperatures between ambient temperature and the boiling point of the organic solvent used. The optimum extraction time required for extraction depends on the organic solvent used, the thickness or diameter of the film-like material or fibrous material subjected to extraction, the amount of low molecular weight substances contained in the film-like material or fibrous material, and the extraction temperature. It varies depending on etc. Generally speaking, for example, the thinner the film-like material, the smaller the diameter of the fibrous material, or the higher the extraction temperature, the shorter the optimum time required for extraction. According to the present invention, extraction can be completed in several seconds to about an hour in most cases, and the high-boiling, low-molecular-weight compounds thus contained are about 70% by weight or more, preferably about 80% by weight or more, especially about 90% by weight
A film or fibrous material from which the above components are extracted can be obtained. Extraction with an organic solvent can be carried out by passing a moving film or fibrous material through an organic solvent, or by immersing a stopped film or fibrous material in an organic solvent. You can also do it by In either case, the organic solvent may be fluid or stationary, but it is desirable that at least one of the film (or fibrous material) or the organic solvent is fluid. It goes without saying that the amount of organic solvent used for extraction must be at least enough to dissolve all of the high-melting, low-molecular-weight compounds to be extracted; It is 10 times or more by weight, preferably about 15 times or more by weight. Stretching is carried out in a manner known per se uniaxially (fibers or films) or biaxially (films) simultaneously or successively. If the heat distortion temperature Tg (°C) and melting point of the wholly aromatic polyester composition used are Tm (°C), then the stretching temperature (T 1 , °C) for uniaxial stretching and simultaneous biaxial stretching is
is in a range that satisfies the following formula Tg-10≦T 1 ≦Tm-20, more preferably the following formula Tg-5≦T 1 ≦Tm-30. In addition, in the case of sequential biaxial stretching, the first stage stretching temperature is the temperature (T 1 ) that satisfies the above formula, and the second stage stretching temperature is
The stretching temperature (T 1 , °C) of the stage is set within a range that satisfies the following formula T 2 ≧T 1 . The stretching ratio is usually about 2 to 10 times for fibrous materials, and the area ratio is usually about 2 to 10 times for film materials.
It is about 30 times larger. According to the method of the present invention, since the wholly aromatic polyester composition used contains the above-mentioned high boiling point low molecular weight compound, the melt viscosity of the wholly aromatic polyester composition is lower than that of the wholly aromatic polyester contained in the composition. The melt viscosity is lower than that of the single melt viscosity, thus making it possible to produce very fine fibers or very thin films even from compositions containing high molecular weight aromatic polyesters. Said heat fixation before extraction is carried out under tension.
The heat setting temperature (Ts, °C) of the material subjected to uniaxial stretching and simultaneous biaxial stretching is as follows, where the stretching temperature is T 1 (°C) and the melting point (Tm, °C) of the wholly aromatic polyester composition used is: This is a range that satisfies the following formula T 1 +5≦Ts≦Tm−10. Further, in the case of a film subjected to sequential biaxial stretching, when the second stage stretching temperature is T 2 (° C.), the range satisfies the following formula T 2 +5≦Ts≦Tm−10. Heat fixation is usually 1 second to 10
It can be done for minutes. In this way, the unstretched or stretched film or fibrous material of the wholly aromatic polyester from which at least the main portion of the high melting point low molecular weight compounds contained therein has been extracted and removed may be further stretched, heat set or fibrous as required. It is also possible to further heat set after stretching. Such stretching after extraction can be carried out under temperature conditions in which the heat distortion temperature of the wholly aromatic polyester composition is read as the heat distortion temperature of the wholly aromatic polyester in the stretching before extraction. The stretching ratio can be the same as the above-mentioned ratio before extraction, but
Generally, the sum of the stretching ratio before extraction and the stretching ratio after extraction falls within the range of the stretching ratio before extraction. Heat fixation after extraction can be carried out under the same conditions as the heat fixation before extraction. However, the condition is that the melting point of the wholly aromatic polyester composition is read as the melting point of the wholly aromatic polyester. Thus, according to the method of the present invention, a completely aromatic product containing substantially no high melting point low molecular weight compound or containing at most 1 part by weight of the above high melting point low molecular weight compound per 100 parts by weight of the wholly aromatic polyester. Films or fibers of the group polyesters can be produced. Since the film or fibrous material provided by the present invention has excellent organic properties and heat resistance, it can be used as a film for metal deposition, a film for flexible printed wiring, etc. It can be used as an electrical insulating film, a film for magnetic tape, etc., and in the case of fibrous materials, it can be used, for example, as a rubber reinforcing material. Examples Hereinafter, the present invention will be explained in further detail with reference to Examples.
However, the invention is not limited in any way by such embodiments. Various physical property values in Examples are measured or defined as follows. Parts represent parts by weight. Strength, elongation and Young's modulus were measured using an Instron measuring machine at a tensile rate of 100%/min. The intrinsic viscosity is a solution in a mixed solvent of p-chlorophenol/tetrachloroethane = 60/40 (weight ratio) (polymer concentration 0.1
g/dl) at 35°C. The melting point viscosity was measured using a flow tester after filling about 1 g of the residue into a cylinder with a cross-sectional area of 1 cm 3 equipped with a discharge nozzle of 1 mm in diameter and 5 mm in length. For wholly aromatic polyesters that are optically isotropic in their molten state, their melting point (for polymers teeth
Tm and Tm′ for the composition were measured. In addition, for fully aromatic polyesters that form optically anisotropic melts, the temperature at which they transition from a solid to an optically anisotropic melt (for polymers, T N compositions
T N ') and the temperature of transition from a solid or optically anisotropic melt to an optically isotropic melt (T L for polymers and T L ' for compositions) were measured.
The heat distortion temperature (Tg) of the wholly aromatic polyester composition or wholly aromatic polyester is 500μ in thickness and 1 in width.
cm, an amorphous test thin film with a length of about 6 cm was melt-molded,
It was placed on a support stand with two fulcrums spaced 3 cm apart (the width of each fulcrum was 2 cm), and a weight weighing 10 g was placed on top of the test thin set in this manner and approximately in the center of the two fulcrums. Place the weight on it, immerse it in a silicone oil bath, then raise the temperature of the bath at a rate of about 4℃/min, and measure the temperature when the center of the test thin with the weight on it drops 1cm from the top of the fulcrum. I asked. Moreover, the extraction rate (weight %) of the high boiling point low molecular weight compound was calculated from the difference in weight of the sample before and after extraction. Reference example 1 Phenoxyterephthalic acid diphenyl ester
410 parts of hydroquinone and 132 parts of hydroquinone were charged together with 0.088 parts of stannous acetate as a polymerization catalyst into a polycondensation reactor equipped with a stirrer, and after replacing the atmosphere of the system with nitrogen gas, the temperature was raised from 250°C to 290°C for 120 minutes. Put it on,
The mixture was heated while distilling the produced phenol out of the reaction system. Next, the pressure of the reaction system was gradually reduced and the temperature of the reactor was raised, and after 60 minutes, the internal pressure of the reactor was reduced to 1 mm.
Hg or less, the reaction temperature was set to 340°C, and at this temperature, stirring was stopped and the reaction was allowed to proceed for 30 minutes. The melting point (DSC) of the obtained polymer was 325°C, but the flow initiation temperature measured by the Protester was approximately
It was 405℃. Note that this flow start temperature is calculated using a flow tester for measuring melt viscosity at a load of 100 kg (polymer pressure of 100 kg).
Kg/cm 2 ), and the temperature is shown as the temperature at which the polymer starts flowing out from the cap. From the above results, the polyester of the present invention can be heated to 400°C.
It is understood that it cannot be molded below. Furthermore, even if an attempt was made to forcibly mold the material at temperatures above 405° C., thermal decomposition began to proceed, making it impossible to mold the material efficiently and while maintaining high quality. Example 1 In Reference Example 1, 220 parts of non-reactive 4,4'-bis-(p-phenylphenoxy) diphenylsulfone was added together with the above raw materials, and the same procedure as in Reference Example 1 was carried out. Polymerized. The thus obtained molten polymer
The resulting polymer composition, which was ground into 10-20 meshes and reacted for 10 hours at a temperature of 270°C and a pressure of 0.2 mmHg, was
【式】
を構成成分とするポリエステル60重量%と4,
4′−ビス−(パラフエニルフエノキシ)ジフエニ
ルスルホン40重量%よりなる組成を有し、該組成
物の融点は285℃であり、かつ380℃における融点
粘度は6.0×104ポイズを示した。
得られた組成物を15mmφの2軸エクストルーダ
ー(シリンダー温度360〜70℃)を用いて巾0.5
mm、長さ100mmのT−ダイより溶融押出しして厚
さ約0.4mmの原反フイルムを得た。
得られた原反フイルムを200℃で機械軸方向
(MD)に2倍、さらに直角方向(TD)に2倍に
延伸した。
このようにして得られたフイルムを定長下ジオ
キサンに浸漬し、ジオキサンの還流下で30分処理
し、ついで150℃で5hr真空乾燥した。
この処理で、4,4′−ビス−(パラフエニルフ
エノキシ)ジフエニルスルホンの99%以上が抽出
された。
得られたフイルムの性能を下記表3に示す。60% by weight polyester consisting of [Formula] and 4,
It has a composition consisting of 40% by weight of 4'-bis-(paraphenylphenoxy) diphenyl sulfone, the melting point of the composition is 285°C, and the melting point viscosity at 380°C is 6.0 × 10 4 poise. Ta. The obtained composition was extruded to a width of 0.5 mm using a 15 mmφ twin-screw extruder (cylinder temperature 360 to 70°C).
A raw film with a thickness of about 0.4 mm was obtained by melt extrusion through a T-die with a length of 100 mm. The obtained raw film was stretched at 200° C. twice in the machine axis direction (MD) and further twice in the transverse direction (TD). The film thus obtained was immersed in dioxane at a fixed length, treated under refluxing dioxane for 30 minutes, and then vacuum-dried at 150° C. for 5 hours. This treatment extracted more than 99% of 4,4'-bis-(paraphenylphenoxy)diphenylsulfone. The performance of the obtained film is shown in Table 3 below.
【表】
また、上記ポリエステル組成物を固相重合しな
い(固有粘度:4.5)で径0.5mm、長さ3mmの単一
ノズルキヤツプより360℃紡糸し、得られた原糸
を金枠に固定してキシレン中120℃で抽出し、つ
いで200℃1.5倍延伸した。得られた糸の物性は下
記の通りであつた。
強度:5g/デニール
伸度:5%
ヤングモジユラス:450g/デニール
実施例 2
(フエノキシテレフタル酸/テレフタル酸=
(8/2)モル比を用いる例)
フエノキシテレフタル酸ジフエニル328部、テ
レフタル酸ジフエニル63.6部、ハイドロキノン
132部、重縮合触媒としての酢酸第1スズ0.088部
及び4,4′−ビス−(p−フエニルフエノキシ)
ジフエニルケトン210部を用いて実施例1と同様
に溶融重合し、さらに固相重合を行なつた。得ら
れた組成物は380℃(剪断速度γ=1001/sec)で
6.5×104ポイズの溶融粘度を示した。
得られた組成物を実施例1と同様にしてエクス
トルーダーより溶融押し出しして厚さ300μの原
反フイルムを得た。次いで該原反フイルムを金枠
に固定してジオキサン中100℃で抽出処理し、続
いて150℃で5hr真空乾燥した。
この処理で4,4′−ビス(p−フエニルフエノ
キシ)ジフエニルスルホンの99%以上が抽出され
た。
得られた未延伸フイルムの物性は下記表4の如
くであつた。[Table] In addition, the above polyester composition was spun at 360°C without solid phase polymerization (intrinsic viscosity: 4.5) through a single nozzle cap with a diameter of 0.5 mm and a length of 3 mm, and the obtained raw yarn was fixed in a metal frame. The film was extracted in xylene at 120°C, and then stretched 1.5 times at 200°C. The physical properties of the obtained yarn were as follows. Strength: 5g/Denier Elongation: 5% Young Modulus: 450g/Denier Example 2 (Phenoxyterephthalic acid/Terephthalic acid =
(Example using 8/2 molar ratio) 328 parts of diphenyl phenoxyterephthalate, 63.6 parts of diphenyl terephthalate, hydroquinone
132 parts, 0.088 parts of stannous acetate as a polycondensation catalyst, and 4,4'-bis-(p-phenylphenoxy)
Melt polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using 210 parts of diphenyl ketone, followed by solid phase polymerization. The obtained composition exhibited a melt viscosity of 6.5×10 4 poise at 380° C. (shear rate γ=1001/sec). The obtained composition was melt-extruded from an extruder in the same manner as in Example 1 to obtain a raw film having a thickness of 300 μm. Next, the original film was fixed in a metal frame and extracted in dioxane at 100°C, followed by vacuum drying at 150°C for 5 hours. This treatment extracted more than 99% of 4,4'-bis(p-phenylphenoxy)diphenylsulfone. The physical properties of the obtained unstretched film were as shown in Table 4 below.
【表】
この未延伸フイルムを260℃に於て機械方向
(MD)に2.5倍、さらに直角方向(TD)に2.5倍
延伸した。
得られたフイルムの物性は下記表5に示す通り
であつた。[Table] This unstretched film was stretched 2.5 times in the machine direction (MD) and further 2.5 times in the transverse direction (TD) at 260°C. The physical properties of the obtained film were as shown in Table 5 below.
【表】
実施例 3〜8
実施例1に於て、低分子量化合物の種類及び量
を変化させ、固相重合し、下記表6に示す組成物
を得た。[Table] Examples 3 to 8 In Example 1, the type and amount of the low molecular weight compound were changed and solid phase polymerization was performed to obtain the compositions shown in Table 6 below.
【表】
** これらの値の単位は、強度:Kg/mm2、伸度:
%、ヤングモジユラス:Kg/mm2である。
上記組成物はいずれも370℃〜380℃でエクスト
ルーダーより溶融製膜したところ良好な原反フイ
ルムを得られた。
得られた原反を220℃で3.0倍延伸し、以下実施
例1と同様に処理した。
実施例 9〜11
実施例1におけるヒドロキノン132部の代りに
下記表7に示すジオールを使用し、実施例1と同
様にして全芳香族ポリエステル組成物をつくつ
た。そして該全芳香族ポリエステル組成物を用い
て実施例3と同様にして1軸延伸フイルムを作つ
た。
その結果を表7に示す。[Table] ** The units of these values are strength: Kg/mm 2 and elongation:
%, Young modulus: Kg/ mm2 .
When each of the above compositions was melt-formed into a film using an extruder at 370°C to 380°C, good original films were obtained. The obtained original fabric was stretched 3.0 times at 220°C, and then treated in the same manner as in Example 1. Examples 9 to 11 A wholly aromatic polyester composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 132 parts of hydroquinone in Example 1 was replaced with the diol shown in Table 7 below. A uniaxially stretched film was produced in the same manner as in Example 3 using the wholly aromatic polyester composition. The results are shown in Table 7.
Claims (1)
している2個のヒドロキシ基が互いに逆方向への
鎖伸長性でかつ同軸あるいは平行軸の位置にある
芳香族ジヒドロキシ化合物とのエステル結合を主
たる繰返し結合とする実質的に線状の全芳香族ポ
リエステルであつて、固有粘度が1.0以上であり、
かつ該全芳香族ポリエステル60重量部と4,4′−
ビス(p−フエニルフエノキシ)ジフエニルスル
ホン40重量部の混合物として測定した380℃での
溶融粘度(剪断速度γ=100sec-1)が1000ポイズ
以上である全芳香族ポリエステル100重量部、及
び下記式で表わされる化合物であつて上記全芳香
族ポリエステルに対し実質的に非反応性でありか
つ分子量1000以下の高沸点低分子量化合物5〜
400重量部よりなる全芳香族ポリエステル組成物。 Ar−X−Ar (ここでArは1価の芳香族基、Xは−SO2−ま
たは−CO−である。) 2 フエノキシテレフタル酸成分と芳香核に結合
している2個のヒドロキシ基が互いに逆方向への
鎖伸長性でかつ同軸あるいは平行軸の位置にある
芳香族ジヒドロキシ化合物成分とを反応させて、
実質的に線状の全芳香族ポリエステルを製造する
に際し、重合系中に、下記式で表わされる化合物
であつて生成する全芳香族ポリエステルに対して
実質的に非反応性でありかつ分子量1000以下の高
沸点低分子量化合物を該全芳香族ポリエステル
100重量部当り5〜400重量部の割合で共存せしめ
て溶融重縮合反応を行い、固有粘度が1.0以上で
あり、かつ該全芳香族ポリエステル60重量部と
4,4′−ビス(p−フエニルフエノキシ)ジフエ
ニルスルホン40重量部の混合物として測定した
380℃での溶融粘度(剪断速度γ=100sec-1)が
1000ポイズ以上である全芳香族ポリエステルを含
む組成物を形成せしめることを特徴とする全芳香
族ポリエステル組成物の製造法。 Ar−X−Ar (ここでArは1価の芳香族基、Xは−SO2−ま
たは−CO−である。)[Claims] 1. An aromatic dihydroxy compound in which the phenoxyterephthalic acid component and the two hydroxy groups bonded to the aromatic nucleus have chain elongation properties in opposite directions and are coaxial or parallel axes. A substantially linear wholly aromatic polyester having ester bonds as the main repeating bonds, and having an intrinsic viscosity of 1.0 or more,
and 60 parts by weight of the wholly aromatic polyester and 4,4'-
100 parts by weight of a wholly aromatic polyester having a melt viscosity at 380°C (shear rate γ = 100 sec -1 ) of 1000 poise or more, measured as a mixture of 40 parts by weight of bis(p-phenylphenoxy) diphenylsulfone; and a high-boiling point, low-molecular-weight compound 5 to 1, which is a compound represented by the following formula, is substantially non-reactive with the above-mentioned wholly aromatic polyester, and has a molecular weight of 1000 or less.
A wholly aromatic polyester composition comprising 400 parts by weight. Ar-X-Ar (where Ar is a monovalent aromatic group, and X is -SO 2 - or -CO-) Reacting with an aromatic dihydroxy compound component whose groups have chain elongation in opposite directions and are located on the same or parallel axes,
When producing a substantially linear wholly aromatic polyester, a compound represented by the following formula that is substantially non-reactive with the produced wholly aromatic polyester and has a molecular weight of 1000 or less is added to the polymerization system. A high boiling point, low molecular weight compound is added to the wholly aromatic polyester.
A melt polycondensation reaction is carried out in the proportion of 5 to 400 parts by weight per 100 parts by weight. Determined as a mixture of 40 parts by weight of enylphenoxy)diphenylsulfone.
The melt viscosity at 380℃ (shear rate γ=100sec -1 ) is
1. A method for producing a wholly aromatic polyester composition, comprising forming a composition containing a wholly aromatic polyester having a poise of 1000 poise or more. Ar-X-Ar (Here, Ar is a monovalent aromatic group, and X is -SO2- or -CO-.)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17696683A JPS6069132A (en) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | Fully aromatic polyester, its molding composition and production of molding using same |
| JP20240790A JPH0395231A (en) | 1983-09-27 | 1990-08-01 | Manufacture of wholly aromatic polyester molding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17696683A JPS6069132A (en) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | Fully aromatic polyester, its molding composition and production of molding using same |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20240790A Division JPH0395231A (en) | 1983-09-27 | 1990-08-01 | Manufacture of wholly aromatic polyester molding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069132A JPS6069132A (en) | 1985-04-19 |
| JPH0449569B2 true JPH0449569B2 (en) | 1992-08-11 |
Family
ID=16022817
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP17696683A Granted JPS6069132A (en) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | Fully aromatic polyester, its molding composition and production of molding using same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069132A (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3723388A (en) * | 1971-10-08 | 1973-03-27 | Eastman Kodak Co | Phenoxyphthalate polyesters |
| JPS4921440A (en) * | 1972-06-19 | 1974-02-25 | ||
| CA1214588A (en) * | 1981-11-09 | 1986-11-25 | Union Carbide Corporation | Process for preparing polyesters or poly(estercarbonates) in the presence of a processing aid |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP17696683A patent/JPS6069132A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6069132A (en) | 1985-04-19 |
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