[发明专利]热致型液晶芳香族聚酯

说明书

本发明涉及热致型液晶芳香族聚酯，该聚酯易于熔融加工并在主链中有介晶基团。

热致型聚酯，在熔融相中呈现光学各向异性，是已被熟悉的产物而且广泛地描述于文献中，如

¹British Polymer Journal（Dec.1980，p.154，"Liquid Crystal Polymer"）;Journal of Macromolecular Science（1984，p.1705，"Liquid Crystalline aromatic polyesters"）;Die Angewandte Makromolecular Chemie（19-82，109-110，p.l，"Rigid Chain Polymer;"）

通过在熔融状态下挤出该聚酯，可得到高韧性纤维和模制件，具有突出的刚度、韧性和强度。

具有上述性质的聚合物一般容易熔融加工而且表现出高的耐热和抗氧化性，而且，由于它们的结晶性，该聚合物的HDT（热变形温度）和耐溶剂性也高。

具有上述特性并适宜于生产纤维和薄膜的热致型液晶聚酯被描述于美国专利第4447593号中。这些聚合物是通过芳香族二羧酸和芳香族二醇（90%为被至少含5个碳原子的烷基或至少含7个碳原子的芳烷基所取代的氢醌）聚合而得到的。

申请人熟悉其他先有技术文件，其中芳香族二羧酸是和氢醌或不同地取代的氢醌一起使用的。

欧洲专利申请第295892号提到热致型液晶聚合物，其中的芳香族二醇单元是苯基氢醌和α-甲基苯乙基氢醌。

欧洲专利申请第320298号提到热致型液晶聚合物，其中的芳香族二醇单元是（1-苯乙基）氢醌和2-甲基苯乙基-氢醌。

美国专利第4668760号提到热致型液晶聚合物，其中的芳香族二醇单元是苯基-氢醌和（1-苯乙基）-氢醌。

美国专利第4614719号提到液晶聚合物，其中的芳香族二醇是（1-苯乙基）氢醌和氢醌。氢醌单元是总的芳香族二醇含量的16%至18%摩尔分数。在此文献中主张当（1-苯乙基）氢醌的摩尔分数（基于反应的二羧酸和二醇的总的摩尔数计）低于41%-42%时，形成一种不易处理的材料。

美国专利第4360568号提到共聚酯，其中芳香族二醇是由25%至50%的氢醌和50%至70%的苯基氢醌组成的。

申请人现在发现，通过用一种芳香族二醇的混合物，其中50%至80%是取代的氢醌和20%至50%是氢醌，可能生成容易容融加工的热致型液晶聚酯。

因此，本发明的目的是热致型液晶聚酯，包含：

a，从至少一种摩尔分数占总摩尔量为50%的芳香族二羧酸所衍生的单元;

b，从取代氢醌衍生的单元;

其中R是下列可任意取代的基团中的一种：（1-苯乙基），（1-甲基-1-苯乙基），苯甲基，苯酰基，苯氧基，或它们的混合物，其摩尔分数为相对于总摩尔量的25%至40%。

c，从摩尔分数相对于总摩尔量为10%至25%的氢醌衍生的单元。

至于取代的氢醌，以（1-苯乙基）氢醌或（1-甲基-1-苯乙基）氢醌比较好。尤其较好的是（1-苯乙基）氢醌。当采用苯甲酰基或苯氧基氢醌时，得到一个具有很好的耐热性的液晶聚合物。

虽然（1-苯乙基）氢醌的含量较低，却与先有技术所提示的相反，得到了聚合物的良好的加工性。

根据优选的实例，芳香族二羧酸有至少90%摩尔分数以一种异构体的形式存在，其中羧基-芳香环的键是彼此平行或同轴的。

二羧酸的例子是对苯二甲酸;氯代、溴代-对苯二酸;甲基对苯二甲酸;1，4-，1，5-，2，6-萘二甲酸;4，4′-二苯基二甲酸;3，3′-二溴-4，4′-二苯基二甲酸等。较好的是对苯二甲酸。

如前所述，从二羧酸衍生的单元（a）与从二醇衍生的单元（b）和（c）摩尔比相等。关于二醇摩尔的总数，从（1-苯乙基）-氢醌衍生的单元占50%至80%摩尔分数，而从氢醌衍生的单元占20%至50%。

根据本发明优选的实例，从（1-苯乙基）氢醌衍生的单元的摩尔分数为55%至75%，而从氢醌衍生的单元是25%至45%。

本发明聚合物在熔融状态中表现出光学各向异性，可用偏振光的光学显微镜证实。熔点（Tm）可根据聚合物的组成和聚合度而变化;一般地此温度是300℃至350℃。

分子量和结晶度可以通过在恰低于熔点的温度下，在惰性气体或真空下加热聚合物颗粒1至20小时而增加。