DE69816295T2

DE69816295T2 - Verfahren zur herstellung von aromatischem poycarbonat

Info

Publication number: DE69816295T2
Application number: DE69816295T
Authority: DE
Inventors: Hidemi Iwakuni-shi TAKEMOTO; Toru Iwakuni-shi SAWAKI; Katsushi Iwakuni-shi SASAKI
Original assignee: Teijin Ltd; Ube Industries Ltd
Current assignee: Teijin Ltd; Ube Corp
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: EP0987285A4; EP0987285B1; CN1265120A; ES2202852T3; KR20010012654A; EP0987285A1; WO1998054240A1; US6265524B1; DE69816295D1; TW464662B

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein wirtschaftlich vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat mit hohem Molekulargewicht und hervorragender Farbe. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einem aromatischen Kohlensäurediester, der durch ein spezifisches Verfahren hergestellt worden ist.
Stand der Technik
Polycarbonat wird aufgrund seiner hervorragenden Transparenz, mechanischen Eigenschaften und thermischen Eigenschaften verbreitet für Anwendungen wie z. B. optische Speicherplatten, mechanische Teile und dergleichen verwendet.
Als herkömmliche industrielle Verfahren zur Herstellung eines solchen Polycarbonats werden ein Grenzflächenpolykondensationsverfahren, bei dem eine aromatische Dihydroxyverbindung mit Phosgen umgesetzt wird, und ein Verfahren verbreitet verwendet, bei dem eine Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einem aromatischen Kohlensäurediester, wie z. B. Diphenylcarbonat, in einem geschmolzenen Zustand durchgeführt wird.
Zur Erzeugung von Polycarbonat durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einem aromatischen Kohlensäurediester wird ein Esteraustauschkatalysator, wie z. B. eine basische Verbindung, zur Durchführung eines Esteraustauschs in einem geschmolzenen Zustand verwendet, während bei einer Temperatur von 160 bis 300°C erhitzt wird, und das Reaktionsprodukt wird direkt nach dem vollständigen Ablauf der Reaktion pelletiert, um ein Produkt zu erzeugen.
Daher ist dieses Verfahren einfacher und wirtschaftlicher als das Grenzflächenpolykondensationsverfahren.
Ein aromatischer Kohlensäurediester wird im Allgemeinen durch eine Dehydrochlorierungsreaktion zwischen einer aromatischen Monohydroxyverbindung und Phosgen erzeugt, d. h. in einem sogenannten Phosgenverfahren. Dieses Verfahren weist aufgrund der Verwendung von Phosgen jedoch Sicherheits- und Umweltprobleme auf. Da ferner der erhaltene aromatische Kohlensäurediester eine organische Säure, wie z. B. Phenylchlorformiat, als Reaktionszwischenprodukt enthält, wird eine Esteraustauschreaktion erschwert, wenn ein aromatisches Polycarbonat durch die Esteraustauschreaktion erzeugt werden soll. Daher muss eine Reinigung zur Entfernung der organischen Säure, beispielsweise eine Reinigung durch Waschen mit heißem Wasser durchgeführt werden, wie es in der JP-B 38-1373 beschrieben ist (der Ausdruck "JP-B", wie er hier verwendet wird, steht für eine "Veröffentlichung eines geprüften japanischen Patents").
Ein aromatischer Kohlensäurediester, der durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem Alkylcarbonat, wie z. B. Dimethylcarbonat, und einer aromatischen Monohydroxyverbindung ohne die Verwendung von Phosgen hergestellt wird, erhöht aufgrund seiner niedrigen Reaktionsausbeute die Kosten eines aromatischen Kohlensäurediesters, was einen Anstieg der Kosten des erhaltenen aromatischen Polycarbonats induziert. Daher ist dieser nicht praktisch. Da er anders als der vorstehend genannte aromatische Kohlensäurediester, der unter Verwendung von Phosgen erhalten worden ist, keine organische Säure als Reaktionszwischenprodukt enthält, besteht nur ein geringer Bedarf für ein Waschen mit heißem Wasser zur Entfernung der organischen Säure und eine einfache Reinigung wie z. B. eine Destillation kann durchgeführt werden.
Die EP-A-0 737 665 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Diarylcarbonats aus einem Diaryloxalat, wobei in dem Verfahren kein Phosgen als Ausgangsverbindung verwendet wird.
Als Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlensäurediesters mit niedrigen Kosten ohne die Verwendung von Phosgen schlägt die JP-A 8-333307 (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, steht für eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Kohlensäurediesters durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters vor.
Obwohl der aromatische Oxalsäurediester durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem Alkyloxalat, wie z. B. Dimethyloxalat und einer aromatischen Monohydroxyverbindung erzeugt werden kann, ist die Reaktionsgeschwindigkeit einer Esteraustauschreaktion zwischen einem Alkyloxalat und einer aromatischen Monohydroxyverbindung extrem hoch. Fer ner ist auch die Ausbeute eines aromatischen Kohlensäurediesters hoch, der durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters erzeugt wird. Folglich kann ein aromatischer Kohlensäurediester mit dem vorstehend genannten Verfahren mit geringen Kosten hergestellt werden.
In der in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters wird eine organische Phosphorverbindung als Katalysator verwendet. Typische Beispiele für die organische Phosphorverbindung umfassen Phosphoniumsalze, Phosphin, Phosphindihalogenid und Phosphinoxid. Phosphoniumhalogenid, Phosphindihalogenid und eine Kombination von Phosphin oder Phosphinoxid und einer Halogenverbindung sind als Katalysator bevorzugt. In der in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Decarbonylierungsreaktion wird zwangsläufig eine organische Phosphorverbindung verwendet, die Halogen enthält, um einen aromatischen Kohlensäurediester in einer hohen Ausbeute zu erhalten.
Ein aromatischer Kohlensäurediester, der durch die vorstehend genannte Decarbonylierungsreaktion erzeugt wird, enthält anders als ein mit dem Phosgenverfahren synthetisierter aromatischer Kohlensäurediester keine organische Säure als Reaktionszwischenproduktverunreinigung. Gemäß den Untersuchungen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführt worden sind, zeigte sich jedoch, dass dann, wenn ein aromatisches Polycarbonat, das durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem aromatischen Kohlensäurediester, der durch die vorstehend genannte Decarbonylierungsreaktion erhalten worden ist, und einer aromatischen Dihydroxyverbindung erzeugt worden ist, das erhaltene aromatische Polycarbonat kein ausreichend hohes Molekulargewicht und keine zufriedenstellende Farbe aufweist.
Die EP-A-0 351 168 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats durch Schmelzpolykondensation aromatischer Dihydroxyverbindungen und Kohlensäurediestern.
Probleme, welche die Erfindung angeht zu lösen
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Untersuchungen durchgeführt, um ein aromatisches Polycarbonat mit hohem Molekulargewicht und einer hervorragenden Farbe aus einem aromatischen Kohlensäurediester, der durch die vorstehend genannte Decarbonylierungsreaktion erhalten worden ist, und einer aromatischen Dihydroxyverbindung zu erzeugen, und haben gefunden, dass es bei der Herstellung des aromatischen Polycarbonats effektiv ist, den Gehalt an hydrolysierbarem Halogen, das in dem aromatischen Kohlen säurediester enthalten ist, auf einen Wert zu steuern, der niedriger ist als ein vorbestimmter Wert. Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser Erkenntnis.
Mittel zum Lösen der Probleme
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem aromatischen Kohlensäurediester und einer aromatischen Dihydroxyverbindung bereitgestellt, wobei der aromatische Kohlensäurediester durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist
erhalten wird, worin die zwei Ar-Reste die gleichen oder unterschiedlichen aromatischen Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen sind, und einen Gehalt von 5 ppm oder weniger an hydrolysierbarem Halogen aufweist.
Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats detailliert beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung wird das aromatische Polycarbonat durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Dihydroxyverbindung und einem aromatischen Kohlensäurediester erzeugt, und ein charakteristisches Merkmal besteht darin, dass der aromatische Kohlensäurediester verwendet wird, der durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters der vorstehenden allgemeinen Formel (1) erhalten wird.
Bei der aromatischen Dihydroxyverbindung kann es sich um eine Verbindung handeln, die allgemein als Dihydroxykomponente eines aromatischen Polycarbonats verwendet wird. Insbesondere wird eine aromatische Dihydroxyverbindung der folgenden allgemeinen Formel (3) verwendet.
In der vorstehenden allgemeinen Formel (3) ist n eine ganze Zahl von 0 bis 4, R₅ und R₆ sind gleich oder verschieden und jeweils ein Halogenatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Das Halogenatom ist vorzugsweise ein Chloratom, Bromatom oder Iodatom. Die Kohlenwasserstoffgruppe ist vorteilhafterweise eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie z. B. eine Methylgruppe oder Ethylgruppe, oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie z. B. eine Phenylgruppe. R₇ und R₈ sind gleich oder verschieden und jeweils ein Halogenatom, ein Wasserstoffatom oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Veranschaulichende Beispiele der Kohlenwasserstoffgruppe sind die gleichen, wie sie für die vorstehend genannten Gruppen R₅ und R₆ angegeben worden sind. R₉ ist eine Alkylengruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen. Veranschaulichende Beispiele der aromatischen Dihydroxyverbindung umfassen Bis(4-hydroxyphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)heptan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propan, Bis(4-hydroxyphenyl)oxid, Bis(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)oxid, p,p'-Dihydroxydiphenyl, 3,3'-Dichlor-4,4'-dihydroxydiphenyl, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfon, Resorzin, Hydrochinon, 1,4-Dihydroxy-2,5-dichlorbenzol, 1,4-Dihydroxy-3-methylbenzol, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxid, 9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluoren, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A) ganz besonders bevorzugt.
Der mit der aromatischen Dihydroxyverbindung umzusetzende aromatische Kohlensäurediester kann eine Verbindung sein, die allgemein zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats durch ein Esteraustauschverfahren verwendet wird. Insbesondere wird ein aromatischen Kohlensäurediester der folgenden allgemeinen Formel (2) verwendet.
In der vorstehenden allgemeinen Formel (2) sind R₁, R₂, R₃ und R₄ gleich oder verschieden und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder ein Halogenatom.
Veranschaulichende Beispiele des aromatischen Kohlensäurediesters umfassen Diphenylcarbonat, m-Kresylcarbonat, m-Kresylphenylcarbonat, p-Kresylcarbonat, p-Kresylphenylcarbonat, Dinaphthylcarbonat, Bis(diphenyl)carbonat, Bis(chlorphenyl)carbonat und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist Diphenylcarbonat ganz besonders bevorzugt.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird in der vorliegenden Erfindung ein aromatischer Kohlensäurediester verwendet, der durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters erhalten wird. Der aromatische Oxalsäurediester wird durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt.
worin die zwei Ar-Reste die gleichen oder unterschiedlichen aromatischen Kohlenwasserstoffgruppen mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen sind.
Der aromatische Oxalsäurediester der vorstehenden allgemeinen Formel (1) kann bezüglich der allgemeinen Formel (2) auch durch die folgende allgemeine Formel (1') dargestellt werden, da ein aromatischer Kohlensäurediester der vorstehenden allgemeinen Formel (2) durch die Decarbonylierungsreaktion des aromatischen Oxalsäurediesters gebildet wird.
worin R₁, R₂, R₃ und R₄ die gleiche Bedeutung haben, wie sie in der vorstehenden allgemeinen Formel (2) definiert ist.
Aromatische Oxalsäurediesterverbindungen umfassen z. B. Diphenyloxalat, m-Kresyloxalat, m-Kresylphenyloxalat, p-Kresyloxalat, p-Kresylphenyloxalat, Dinaphthyloxalat, Bis(diphenyl)oxalat, Bis(chlorphenyl)oxalat und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist Diphenyloxalat ganz besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung wird ein durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters erhaltener aromatischer Kohlensäurediester verwendet. Diese Reaktion ist nicht speziell beschränkt. Es kann jedoch ein Verfahren, das beispielsweise in der JP-A 8-333307 beschrieben ist, als industrielles Verfahren zur Durchführung dieser Reaktion eingesetzt werden. Das in dieser Veröffentlichung beschriebene Verfahren ist aufgrund sei ner hohen Umwandlung und Selektivität hervorragend. Gemäß eines bevorzugten Aspekts des in dieser Veröffentlichung beschriebenen Verfahrens wird eine organische Phosphorverbindung wie z. B. ein Phosphoniumsalz, ein Phosphin, ein Phosphindihalogenid oder ein Phosphinoxid als Katalysator verwendet. Gemäß einer in dieser Veröffentlichung beschriebenen Anzahl von Beispielen ist ein Katalysator, der es ermöglicht, einen aromatischen Kohlensäurediester (typischerweise Diphenylcarbonat) in einer hohen Ausbeute zu erhalten, eine organische Phosphorverbindung, die ein Halogen enthält, oder eine Kombination aus einer organischen Phosphorverbindung und einer Halogenverbindung. Daher besteht das bevorzugte Verfahren, das in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschrieben ist, darin, einen aromatischen Kohlensäurediester durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters unter Verwendung einer Halogen-enthaltenden (Chlor oder Brom) organischen Phosphorverbindung als Katalysator herzustellen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein aromatisches Polycarbonat durch eine Esteraustauschreaktion unter Verwendung eines aromatischen Kohlensäurediesters, der durch die vorstehende Decarbonylierungsreaktion erhalten worden ist, mit einem gebräuchlich verwendeten Verfahren hergestellt und abgetrennt und gereinigt. Wenn jedoch eine Esteraustauschreaktion zwischen dem mit dem vorstehend genannten Verfahren erhaltenen aromatischen Kohlensäurediester und einer aromatischen Dihydroxyverbindung mit gebräuchlichen Mitteln durchgeführt wurde, dann lief die Esteraustauschreaktion nicht in einfacher Weise ab und es war schwierig, ein aromatisches Polycarbonat zu erhalten, das nach einer vorbestimmten Zeit einen ausreichend hohen Polymerisationsgrad aufwies. Noch schlechter war, dass das erhaltene Polycarbonat bezüglich der Farbe nicht zufrieden stellend war.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ferner umfangreiche Untersuchungen bezüglich bestimmter Verbindungen durchgeführt, die von der Decarbonylierungsreaktion des aromatischen Oxalsäurediesters abgeleitet sind.
Als Ergebnis haben sie eine geringe Menge an hydrolysierbarem Halogen festgestellt, die in dem aromatischen Kohlensäurediester enthalten ist und haben gefunden, dass eine Korrelation zwischen dem Gehalt des hydrolysierbaren Halogens und dem Molekulargewicht und der Farbe des erhaltenen Polycarbonats besteht. Obwohl die Struktur und die Art des hydrolysierbaren Halogens nicht ausreichend aufgeklärt wurden, wird angenommen, dass das Halogen von dem in der Decarbonylierungsreaktion verwendeten Katalysator abgeleitet ist.
Durch die Untersuchung der Erfinder der vorliegenden Erfindung zeigte sich, dass dann, wenn ein aromatischer Kohlensäurediester verwendet wird, der 5 ppm oder weniger, vorzugsweise 2 ppm oder weniger an hydrolysierbarem Halogen enthält, ein aromatisches Polycarbonat mit einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 10000 oder mehr, vorzugsweise 15000 oder mehr ohne Verminderung der Esteraustauschreaktivität in einfacher Weise erhalten wird. Erfindungsgemäß wurde ferner gefunden, dass ein hochqualitatives aromatisches Polycarbonat mit einer guten Farbe und einem geringen Anteil an verzweigtem Polycarbonat durch Begrenzen des Gehalts an hydrolysierbarem Halogen auf den vorstehend genannten Bereich erhalten wird.
Um einen aromatischen Kohlensäurediester zu erhalten, der 5 ppm oder weniger an hydrolysierbarem Halogen enthält, wird der aromatische Kohlensäurediester vorzugsweise einer Kontaktbehandlung mit heißem Wasser unterworfen, das auf eine Temperatur erhitzt worden ist, die höher ist als der Schmelzpunkt des aromatischen Kohlensäurediesters, vorzugsweise einer Kontaktbehandlung mit heißem Wasser, das einen pH-Wert von 8 bis 10 aufweist. Diese Behandlungen können kombiniert durchgeführt werden oder der aromatische Kohlensäurediester kann einer Kontaktbehandlung mit heißem Wasser nach der Reinigung z. B. durch Destillation unterworfen werden. Zusätzlich zu diesen Verfahren kann das hydrolysierbare Halogen unter Verwendung eines adsorbierenden Tons entfernt werden.
Die Kontaktbehandlung des aromatischen Kohlensäurediesters mit heißem Wasser wird bei einer Temperatur von 80 bis 120°C, vorzugsweise von 80 bis 100°C durchgeführt.
Zur Durchführung der Kontaktbehandlung des aromatischen Kohlensäurediesters mit heißem Wasser bei einer Temperatur, die höher ist als der Schmelzpunkt des aromatischen Kohlensäurediesters, kann der aromatische Kohlensäurediester einer gewöhnlichen Grenzflächenextraktion mit neutralem heißem Wasser unterworfen werden, während sich der aromatische Kohlensäurediester im geschmolzenen Zustand befindet. Wenn heißes Wasser mit einem pH-Wert von 8 bis 10 verwendet wird, kann eine basische Verbindung wie z. B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat verwendet werden. Es ist bevorzugt, dass in der vorstehend genannten Kontaktbehandlung mit heißem Wasser 0,5 bis 5 Gewichtsteile heißes Wasser bezogen auf 1 Gewichtsteil des aromatischen Kohlensäurediesters verwendet werden.
Ferner wird ganz besonders bevorzugt ein aromatischer Kohlensäurediester verwendet, der nach der Durchführung der vorstehend genannten Kontaktbehandlung mit heißem Wasser durch Destillation gereinigt worden ist.
Obwohl die vorstehend genannte Kontaktbehandlung mit heißem Wasser und die Reinigung durch Destillation ein- oder zweimal oder öfter getrennt durchgeführt werden kann, wird die Anzahl der Kontaktbehandlungen und der Reinigungsvorgänge entsprechend des gewünschten Gehalts an hydrolysierbarem Halogen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt.
Zur Erzeugung eines aromatischen Polycarbonats mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein an sich bekanntes Esteraustauschverfahren eingesetzt werden. Das heißt, der aromatische Kohlensäurediester der vorstehenden allgemeinen Formel (2) wird in einer Menge von 1,005 bis 1,20 mol, mehr bevorzugt von 1,01 bis 1,10 mol bezogen auf 1 mol der aromatischen Dihydroxyverbindung der vorstehenden allgemeinen Formel (3) eingesetzt.
In der vorliegenden Erfindung wird die Esteraustauschreaktion zwischen der aromatischen Dihydroxyverbindung der allgemeinen Formel (3) und dem aromatischen Kohlensäurediester der allgemeinen Formel (2), der 5 ppm oder weniger, vorzugsweise 2 ppm oder weniger hydrolysierbares Halogen enthält, in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt, während diese durch Erhitzen geschmolzen werden.
Als Esteraustauschreaktionskatalysator wird im Allgemeinen eine Alkalimetallverbindung, eine Erdalkalimetallverbindung oder eine Stickstoff-enthaltende basische Verbindung verwendet. Diese Katalysatoren werden nachstehend beschrieben.
Die als Katalysator verwendete Alkalimetallverbindung wird aus Hydroxiden, Hydrogencarbonaten, Carbonaten, Acetaten, Nitraten, Nitriten, Sulfiten, Cyanaten, Thiocyanaten, Stearaten, Borhydriden, Benzoaten, Hydrogenphosphaten, Bisphenolsalzen und Phenolsalzen von Alkalimetallen ausgewählt.
Veranschaulichende Beispiele der Alkalimetallverbindung umfassen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Lithiumcarbonat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Lithiumacetat, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Lithiumnitrat, Natriumnitrit, Kaliumnitrit, Lithiumnitrit, Natriumsulfit, Kaliumsulfit, Lithiumsulfit, Natriumcyanat, Kaliumcyanat, Lithiumcyanat, Natriumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Lithiumthiocyanat, Natriumstearat, Kaliumstearat, Lithiumstearat, Natriumborhydrid, Kaliumborhydrid, Lithiumborhydrid, Natriumborphenylat, Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat, Lithiumbenzoat, Dinatriumhydrogenphosphat, Dikaliumhydrogenphosphat, Dilithiumhydrogenphosphat; Dinatriumsalze, Dikaliumsalze und Dilithiumsalze von Bisphenol A und Natriumsalze, Kaliumsalze und Lithiumsalze von Phenol.
Von diesen sind Natriumsalze aromatischer Dihydroxyverbindungen wie z. B. Dinatriumsalze von Bisphenol A und Natriumsalze von aromatischen Monohydroxyverbindungen wie z. B. Natriumsalze von Phenol bevorzugt.
Die als Katalysator verwendete Erdalkalimetallverbindung wird aus Calciumhydroxid, Bariumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Strontiumhydroxid, Calciumhydrogencarbonat, Bariumhydrogencarbonat, Magnesiumhydrogencarbonat, Strontiumhydrogencarbonat, Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Strontiumcarbonat, Calciumacetat, Bariumacetat, Magnesiumacetat, Strontiumacetat, Calciumstearat, Bariumstearat, Magnesiumstearat, Strontiumstearat und dergleichen ausgewählt.
Die vorstehend genannte Alkalimetallverbindung oder Erdalkalimetallverbindung wird in einer Menge verwendet, so dass ein Metallelement, das in dem Katalysator vorliegt, in einer Menge von 1 × 10^–8 bis 5 × 10^–5 Äquivalenten, vorzugsweise 1 × 10^–7 bis 5 × 10^–6 Äquivalenten bezogen auf 1 mol der aromatischen Dihydroxyverbindung vorliegt. Wenn die Menge nicht in dem vorstehend genannten Bereich liegt, dann kann die Alkalimetallverbindung oder die Erdalkalimetallverbindung die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Polycarbonats nachteilig beeinflussen oder die Esteraustauschreaktion kann nicht vollständig ablaufen, wodurch es in unerwünschter Weise unmöglich wird, ein Polycarbonat mit hohem Molekulargewicht zu erzeugen.
Die als Katalysator verwendete Stickstoff-enthaltende basische Verbindung wird aus Ammoniumhydroxiden mit einer Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylgruppe wie z. B. Tetramethylammoniumhydroxid (Me₄NOH), Tetraethylammoniumhydroxid (Et₄NOH), Tetrabutylammoniumhydroxid (Bu₄NOH), Benzyltrimethylammoniumhydroxid (Φ-CH₂(Me)₃NOH) und Hexadecyltrimethylammoniumhydroxid; tertiären Aminen wie z. B. Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin, Hexadecyldimethylamin; und basischen Salzen wie z. B. Tetramethylammoniumborhydrid (Me₄NBH₄), Tetrabutylammoniumborhydrid (Bu₄NBH₄), Tetramethylammoniumtetraphenylborat (Me₄NBPh₄) und Tetrabutylammoniumtetraphenylborat (Bu₄NBPh₄) ausgewählt. Von diesen Verbindungen ist Tetramethylammoniumhydroxid (Me₄NOH) am meisten bevorzugt.
Die Stickstoff-enthaltende basische Verbindung wird in einer Menge von 1 × 10^–5 bis 1 × 10^–3 Äquivalenten, vorzugsweise 1 × 10^–5 bis 5 × 10^–4 Äquivalenten bezogen auf 1 mol der aromatischen Dihydroxyverbindung verwendet.
Die vorstehend genannten Esteraustauschreaktionskatalysatoren können allein oder in Kombination von 2 oder mehr davon eingesetzt werden. Beispielsweise können eine Alkalimetallverbindung oder eine Erdalkalimetallverbindung und eine Stickstoff-enthaltende basische Verbindung kombiniert eingesetzt werden. Wenn diese Verbindungen kombiniert verwendet werden, wird der Bereich des Katalysators entsprechend des Verhältnisses der Verbindungen geändert.
In der erfindungsgemäßen Esteraustauschreaktion können gegebenenfalls andere Verbindungen als Hilfskatalysator verwendet werden. Als solche Verbindung kann ein Katalysator eingesetzt werden; der für eine Veresterungsreaktion und eine Esteraustauschreaktion verwendet wird, wie z. B. ein Alkalimetallsalz oder ein Erdalkalimetallsalz von Bor oder Aluminiumhydroxid, ein quartäres Ammoniumsalz, Alkoxide eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls, ein Alkalimetallsalz oder ein Erdalkalimetallsalz einer organischen Säure, eine Zinkverbindung, eine Borverbindung, eine Siliciumverbindung, eine Germaniumverbindung, eine organische Zinnverbindung, eine Bleiverbindung, eine Osmiumverbindung, eine Antimonverbindung, eine Zirkoniumverbindung und dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Verbindungen beschränkt. Die Hilfskatalysatoren können allein oder in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
Dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Polycarbonat kann ein Stabilisator zugesetzt werden. Bekannte Stabilisatoren können in der vorliegenden Erfindung effektiv als Stabilisatoren verwendet werden. Von diesen sind Ammoniumsalze und Phosphoniumsalze von Sulfonsäure bevorzugt und Ammoniumsalze und Phosphoniumsalze von Dodecylbenzolsulfonsäure wie z. B. Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat und Ammoniumsalze und Phosphoniumsalze von p-Toluolsulfonsäure wie z. B. Tetrabutylammonium-p-toluolsulfonat sind mehr bevorzugt. Bevorzugte Sulfonate umfassen Methylbenzolsulfonat, Ethylbenzolsulfonat, Butylbenzolsulfonat, Octylbenzolsulfonat, Phenylbenzolsulfonat, Methyl-p-toluolsulfonat, Ethyl-p-toluolsulfonat, Butyl-p-toluolsulfonat, Octyl-p-toluolsulfonat, Phenyl-p-toluolsulfonat und dergleichen, und das am meisten bevorzugte Sulfonat ist Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat.
Der Stabilisator kann in einer Menge von 0,5 bis 50 mol, vorzugsweise von 0,5 bis 10 mol, mehr bevorzugt von 0,8 bis 5 mol bezogen auf 1 mol des Polymerisationskatalysators verwendet werden, der aus der Alkalimetallverbindung oder der Erdalkalimetallverbindung ausgewählt ist.
Der Stabilisator wird einem geschmolzenen Polycarbonat direkt oder nach dem Lösen oder Dispergieren in einem geeigneten Lösungsmittel zugesetzt und damit verknetet. Obwohl eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Vorgangs nicht besonders beschränkt ist, ist ein biaxialer Extruder bevorzugt und ein belüfteter biaxialer Extruder ist ganz besonders bevorzugt, wenn der Stabilisator in einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert ist.
In der vorliegenden Erfindung können dem Polycarbonat andere Zusätze zugesetzt werden, so lange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann. Diese Zusätze werden vorzugsweise einem geschmolzenen Polycarbonat zugesetzt, wie im Fall eines Stabilisators, und umfassen einen Wärmestabilisator, eine Epoxyverbindung, ein Ultraviolett-Absorptionsmittel, ein Trennmittel, ein Farbmittel, ein Gleitmittel, ein Antiblockiermittel, ein Schmiermittel, einen organischen Füllstoff und dergleichen.
Von diesen Substanzen werden insbesondere ein Wärmestabilisator, ein Ultraviolett-Absorptionsmittel, ein Trennmittel und ein Farbmittel allgemein verwendet und diese können in Kombination von zwei oder mehreren eingesetzt werden.
Veranschaulichende Beispiele des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Wärmestabilisators umfassen Phosphorverbindungen, phenolische Stabilisatoren, organische Stabilisatoren auf Thioetherbasis, Stabilisatoren auf der Basis gehinderter Amine und dergleichen.
Als Ultraviolett-Absorptionsmittel werden gebräuchlich verwendete Ultraviolett-Absorptionsmittel verwendet, die z. B. Ultraviolett-Absorptionsmittel auf Salicylsäurebasis, Ultraviolett-Absorptionsmittel auf Benzophenonbasis, Ultraviolett-Absorptionsmittel auf Benzotriazolbasis, Ultraviolett-Absorptionsmittel auf Cyanacrylatbasis und dergleichen umfassen.
Als Trennmittel können allgemein bekannte Trennmittel verwendet werden, die z. B. Trennmittel auf Kohlenwasserstoffbasis wie Paraffine, Trennmittel auf Fettsäurebasis wie Stearinsäure, Trennmittel auf Fettsäureamidbasis wie Stearinsäureamid, Trennmittel auf Alkoholbasis wie Stearylalkohole und Pentaerythrit, Trennmittel auf Fettsäureesterbasis wie Glycerinmonostearat, Trennmittel auf Siliconbasis wie Siliconöl und dergleichen umfassen.
Als Farbmittel können sowohl organische als auch anorganische Pigmente und Farbstoffe verwendet werden.
Das Verfahren zur Zugabe dieser Zusätze ist nicht speziell beschränkt. Diese Zusätze können jedoch direkt dem Polycarbonat zugesetzt werden oder Ausgangspellets derselben können zuerst hergestellt und dann zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Esteraustauschreaktion zwischen der aromatischen Dihydroxyverbindung und dem aromatischen Kohlensäurediester kann durch Abdestillieren einer aromatischen Monohydroxyverbindung, die durch Rühren dieser Verbindungen gebildet worden ist, unter Erwärmen und in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt werden, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Reaktionstemperatur beträgt im Allgemeinen 120 bis 350°C, vorzugsweise 160 bis 300°C und die Druckverminderungsrate eines Reaktionssystems wird in der letztgenannten Stufe der Reaktion auf 10 bis 0,1 Torr erhöht, so dass die aromatische Monohydroxyverbindung leicht abdestilliert werden kann, wodurch die Reaktion abgeschlossen wird.
Erfindungsgemäß kann ein aromatisches Polycarbonat mit einem hohen Molekulargewicht und einer hervorragenden Farbe ohne Beeinträchtigung der Esteraustauschreaktivität für die Herstellung des aromatischen Polycarbonats unter Verwendung eines aromatischen Kohlensäurediesters, der durch die Decarbonylierung eines aromatischen Oxalsäurediesters erhalten worden ist, und Steuern der Menge des hydrolysierbaren Halogens, das in dem aromatischen Kohlensäurediester enthalten ist, auf einen Wert, der kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, einfach erzeugt werden.
Beispiele
Die nachstehenden Beispiele werden angegeben, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen. "%" und "Teile" stehen in den nachstehenden Beispielen für "Gew.-%" bzw. "Gewichtsteile", falls nichts anderes angegeben ist. Die physikalischen Eigenschaften in den nachstehenden Beispielen wurden wie folgt gemessen.
(1) Viskositätsmittel des Molekulargewichts
Die intrinsische Viskosität einer 0,7 g/dl Methylenchloridlösung wird unter Verwendung eines Ubbelhode-Viskosimeters gemessen und das Viskositätsmittel des Molekulargewichts wird aus der folgenden Gleichung erhalten: [η] = 1,23 × 10–4M0,83
(2) Farbe (b-Wert)
Der Lab-Wert eines Polycarbonat-Pellets (2,5 (kleiner Durchmesser) × 3,3 (großer Durchmesser) × 3,0 (Länge) mm) wird mit einem Reflexionsverfahren unter Verwendung des ND-1001DP von Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. gemessen und der b-Wert wird als Vergilbungsindex verwendet. In den nachstehenden Tabellen steht "unmöglich" dafür, dass eine Pelletierung aufgrund des niedrigen Molekulargewichts des Polycarbonats nicht durchgeführt und somit keine Farbe gemessen werden konnte.
(3) Gehalt an hydrolysierbarem Halogen
Die Menge an Halogenionen, die durch die Hydrolyse von hydrolysierbarem Halogen gebildet wird, wird mit dem folgenden Verfahren gemessen. Ein Gramm eines aromatischen Kohlensäurediesters wird in 20 ml Toluol gelöst und 10 ml gereinigtes Wasser werden zugesetzt. Es wird 20 min gerührt, um die Halogenidionen in das Wasser zu extrahieren. Die Menge der Halogenidionen, die in 50 μl dieser Lösung enthalten ist, wird unter Verwendung von 2 mM NaHCO₃ als Elutionsmittel und der DX500-Ionenchromatographievorrichtung von Dionex Co., Ltd. bestimmt.
(4) Menge an verzweigtem Polycarbonat
20 mg Polycarbonat werden in 0,4 ml Chloroform-d gelöst und die Verzweigungsstruktur ➀ eines Phenylsalicylat-Typs (H1 8,06 bis 8,1 ppm) (H2 10,51 ppm) und ➁ eines DPC-COOPh-Typs (Ha 8,23 bis 8,27 ppm) werden mit 270 MHz ¹H-NMR (EX270 von JEOL LTD.) 2048 mal gemessen, um die Menge des verzweigten Polycarbonats zu bestimmen.
Beispiel 1
300 Teile Diphenyloxalat wurden in einen mit einem Rührer und einer Kühlkolonne ausgestatteten Reaktor eingebracht und 4,65 Teile Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator wurden zugesetzt. Die Temperatur innerhalb des Reaktors wurde unter Normaldruck auf 255°C erhöht und während der Entfernung von erzeugtem Kohlenmonoxidgas aus dem System wurde die Decarbonylierungsreaktion 3 Stunden bei 255°C durchgeführt, um Diphenylcarbonat zu erzeugen (DPC-Selektivität: 99%, DPC-Ausbeute 95%). 200 Teilen dieses Diphenylcarbonats wurden 400 Teile destilliertes Wasser (reines Wasser) zugesetzt und das Gemisch wurde auf 90°C erhitzt und 1 Stunde gerührt. Eine schwere Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurde abgetrennt und 24 Stunden bei 50°C unter vermindertem Druck ge trocknet, wobei Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthält, das in einer Esteraustauschreaktion verwendet werden soll.
100 Teile Bisphenol A (von Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), 95,7 Teile des vorstehend genannten Diphenylcarbonats, 2 × 10^–6 mol Natriumhydroxid und 1 × 10^–4 mol Tetramethylammoniumhydroxid bezogen auf 1 mol Bisphenol A als Esteraustauschkatalysatoren wurden in einen mit einem Rührer und einer Destillationskolonne ausgestatteten Reaktor eingebracht und das Innere des Reaktors wurde durch Stickstoff ersetzt. Dieses Gemisch wurde auf 150°C erhitzt, so dass es unter Rühren schmolz. Danach wurde der größte Teil des Phenols innerhalb von einer Stunde durch Vermindern des Drucks auf 30 mm Hg und Erhöhen der Temperatur auf 200°C abdestilliert. Anschließend wurde 2 Stunden durch weiteres Erhöhen der Temperatur auf 270°C und Vermindern des Drucks auf 1 mm Hg eine Reaktion durchgeführt und dann wurde die zweifache molare Menge, bezogen auf den Natriumkatalysator, an Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat als Stabilisator zugesetzt und das resultierende Produkt wurde geknetet.
Es wurde ein Polycarbonat mit einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 15200 erhalten und mit einer Schneideinrichtung zu einem Pellet geschnitten. Dieses Pellet wurde bezüglich der physikalischen Eigenschaften des Polycarbonats gemessen. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 2
Das Waschen des Diphenylcarbonats, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, mit heißem destillierten Wasser wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zweimal wiederholt, wobei Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,5 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Das Polycarbonat wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 synthetisiert, jedoch wurde dieses Diphenylcarbonat verwendet. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 3
Das Waschen des Diphenylcarbonats, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, mit heißem destillierten Wasser wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zweimal wiederholt. Das erhaltene Diphenylcarbonat wurde in eine Destillationsvorrichtung mit einer gepackten Kolonne eingebracht, die mit der 100A gepackten Kolonne CYX6 von SULZER ausgestattet war, wobei ein Diphenylcarbonat mit einem Gehalt von 0,9 ppm hydrolysierbarem Chlor in einer Ausbeute von 85% unter den Bedingungen einer Sumpftemperatur von 200°C, einem Druck an der Kolonnenspitze von 20 mm Hg und einem Rückflussverhältnis von 5 erhalten wurde.
Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 4
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 8 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,3 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt.
Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 5
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 8 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die erhaltene schwere Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 mit einer Ausbeute von 85% durch Destillation gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt.
Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 6
Zwischen dem Diphenylcarbonat von Beispiel 3, das 0,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt, und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Diphenylcarbonat, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, enthielt 24 ppm hydrolysierbares Chlor. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Diphenylcarbonat, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, enthielt 24 ppm hydrolysierbares Chlor. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 7
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 mit einer Ausbeute von 90% durch Destillation gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 1,2 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 8
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 3,1 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 1,8 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 9
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 3,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,4 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 10
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 4,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 5,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 5,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 5
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 5,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,5 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen I-A und I-B gezeigt.
Beispiel 11
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 80% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 12
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 90% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 13
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 3,1 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 14
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 3,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 6
Diphenylcarbonat, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung eines Hydrochlorids von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, enthielt 39 ppm hydrolysierbares Chlor. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 3,0 × 10^–5 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 15
Das Waschen des Diphenylcarbonats, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid und Chloroform als Katalysatoren erhalten worden ist, mit heißem destilliertem Wasser wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 zweimal wiederholt. Das erhaltene Diphenylcarbonat wurde in eine Destillationsvorrichtung mit einer gepackten Kolonne eingebracht, die mit der 100A gepackten Kolonne CYX6 von SULZER ausgestattet war, wobei ein Diphenylcarbonat mit einem Gehalt von 0,9 ppm hydrolysierbarem Chlor in einer Ausbeute von 90% unter den Bedingungen einer Sumpftemperatur von 200°C, einem Druck an der Kolonnenspitze von 20 mm Hg und einem Rückflussverhältnis von 5 erhalten wurde.
Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 16
Diphenylcarbonat, das 1,5 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt, wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 15 erhalten, jedoch wurde das Waschen mit heißem Wasser nur einmal durchgeführt. Ein Polycarbonat wurde unter Verwendung dieses Diphenylcarbonats unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 15 synthetisiert. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 7
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch eine Decarbonylierungsreaktion erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die erhaltene schwere Lösung wurde bei 50°C und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 8,3 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Ein Polycarbonat wurde unter Verwendung dieses Diphenylcarbonats unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 15 synthetisiert. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 17
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumbromid und Chlorwasserstoff als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 90% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,5 ppm hydrolysierbares Halogen enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 18
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumbromid und Chlorwasserstoff als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,5 ppm hydrolysierbares Halogen enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 8
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumbromid und Chlorwasserstoft als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 9,1 ppm hydrolysierbares Halogen enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen II-A und II-B gezeigt.
Beispiel 19
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphinoxid und Oxalylchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die resultierende schwere Lösung wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 durch Destillation gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat in einer Ausbeute von 90% erhalten wurde, das 1,1 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 20
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphinoxid und Oxalylchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Wäschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 2,1 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt.
Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 9
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphinoxid und Oxalylchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 10,3 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 21
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Chloroform als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Die erhaltene schwere Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 90% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 22
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Chloroform als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C er wärmt und 1 Stunde gerührt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 10
Diphenylcarbonat, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Chloroform als Katalysatoren erhalten worden ist, enthielt 15 ppm hydrolysierbares Chlor. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 21 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 23
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Brom (Br₂) als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die erhaltene schwere Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 85% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,7 ppm hydrolysierbares Brom enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 24
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Brom (Br₂) als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,7 ppm hydrolysierbares Brom enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 11
Das Waschen mit heißem destilliertem Wasser wurde nur einmal in der gleichen Weise wie in Beispiel 24 durchgeführt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 7,3 ppm hydrolysierbares Brom enthielt. Ein Polycarbonat wurde unter Verwendung dieses Diphenylcarbonats unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 24 erhalten. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 25
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Aluminiumchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 85% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,1 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 26
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 10 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Aluminiumchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 1,8 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Vergleichsbeispiel 12
400 Teile destilliertes Wasser wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Triphenylphosphin und Aluminiumchlorid als Katalysatoren erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 7,9 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 27
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 8 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 85% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,05 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pellet dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.
Beispiel 28
400 Teile einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung mit einem pH-Wert von 8 wurden 200 Teilen Diphenylcarbonat zugesetzt, das durch die Decarbonylierungsreaktion von Diphenyloxalat unter Verwendung von Tetraphenylphosphoniumchlorid als Katalysator erhalten worden ist, und das Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Der erhaltenen schweren Lösung (Diphenylcarbonatschicht) wurden 400 Teile destilliertes Wasser zugesetzt und das resultierende Gemisch wurde auf 90°C erwärmt und 1 Stunde gerührt. Dieser zusätzliche Waschschritt wurde zweimal wiederholt. Die resultierende schwere Lösung wurde durch Destillation auf die gleiche Weise wie im Beispiel 3 in einer Ausbeute von 85% gereinigt, wobei ein Diphenylcarbonat erhalten wurde, das 0,09 ppm hydrolysierbares Chlor enthielt. Zwischen diesem Diphenylcarbonat und Bisphenol A wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine Esteraustauschreaktion durchgeführt, jedoch wurde anstelle von Natriumhydroxid ein Dinatriumsalz von Bisphenol A in einer Menge von 2,0 × 10^–6 mol bezogen auf Natrium relativ zu Bisphenol A als Esteraustauschkatalysator verwendet, um ein Polycarbonat zu synthetisieren. Ein Pel let dieses Polycarbonats wurde für die Messung seiner physikalischen Eigenschaften verwendet. Die Bedingungen und Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen III-A und III-B gezeigt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einem aromatischen Kohlensäurediester und einer aromatischen Dihydroxyverbindung, wobei der aromatische Kohlensäurediester durch die Decarbonylierungsreaktion eines aromatischen Oxalsäurediesters, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist
, erhalten wird, worin die zwei Ar-Reste die gleichen oder unterschiedlichen aromatischen Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen sind, und einen hydrolysierbaren Halogenierungsgehalt von 5 ppm oder weniger aufweist, wobei das hydrolysierbare Halogen aus einem in der Decarbonylierungsreaktion des aromatischen Oxalsäurediesters verwendeten Katalysator stammt und wobei der in der Decarbonylierungsreaktion verwendete Katalysator eine Kombination einer organischen Phosphorverbindung und einer Halogenverbindung oder einer Halogen-enthaltenden, organischen Phosphorverbindung ist.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei der aromatische Kohlensäurediester 2 ppm oder weniger hydrolysierbares Halogen enthält.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei der aromatische Kohlensäurediester durch die folgende allgemeine For mel (2) dargestellt ist
, worin R₁, R₂, R₃ und R₄ gleich oder unterschiedlich sind und jeder ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder ein Halogenatom ist.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei die aromatische Dihydroxyverbindung durch die folgende allgemeine Formel (3) dargestellt ist
, worin W -O-, -S-, -SO-, -SO₂-,
ist, worin n 0 bis 4 ist, R₅ und R₆ gleich oder unterschiedlich sind und jeder ein Halogenatom oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, R₇ und R₈ gleich oder unterschiedlich sind und jeder ein Halogenatom, ein Wasserstoffatom oder ein Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist, und R₉ ein Alkylenrest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei die Esteraustauschreaktion in der Gegenwart von mindestens einem Katalysator, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkalimetallverbindungen, Erdalkalimetallverbindungen und Stickstoff-enthaltenden, basischen Ver bindungen, durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei eine Alkalimetallverbindung und eine Erdalkalimetallverbindung als Katalysatoren in einer äquivalenten Gesamtmenge von 1 × 10^–8 bis 5 × 10^–5, bezogen auf ein Mol der aromatischen Dihydroxyverbindung, in der Esteraustauschreaktion verwendet werden.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei eine Stickstoff-enthaltende, basische Verbindung als ein Katalysator in einer äquivalenten Menge von 1 × 10^–5 bis 1 × 10^–3, bezogen auf ein Mol der aromatischen Dihydroxyverbindung, in der Esteraustauschreaktion verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei die Esteraustauschreaktion bei einer Temperatur von 160 bis 300°C durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 1, wobei der aromatische Kohlensäurediester durch die Decarbonylierungsreaktion des aromatischen Oxalsäurediesters erhalten wird und einer Kontaktbehandlung mit heißem Wasser, welches auf eine Temperatur höher als der Schmelzpunkt des aromatischen Kohlensäurediesters erhitzt wird, unterworfen wird.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 9, wobei das heiße Wasser einen pH von 8 bis 10 aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Polycarbonats nach Anspruch 9, wobei die Reinigung durch Destillation vor und nach der vorstehenden Kontaktbehandlung mit heißem Wasser durchgeführt wird.
Aromatischer Kohlensäurediester, erhalten durch die Decarbonylierungsreakti on des aromatischen Oxalsäurediesters, der durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt ist
, worin die zwei Ar-Reste die gleichen oder unterschiedlichen aromatischen Kohlenwasserstoffreste mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen sind, und welcher 5 ppm oder weniger hydrolysierbares Halogen enthält, wobei das hydrolysierbare Halogen aus einem in der Decarbonylierungsreaktion des aromatischen Oxalsäurediesters verwendeten Katalysator stammt und wobei der in der Decarbonylierungsreaktion verwendete Katalysator eine Kombination einer organischen Phosphorverbindung und einer Halogenverbindung oder einer Halogen-enthaltenden, organischen Phosphorverbindung ist.
Verwendung des aromatischen Kohlensäurediesters nach Anspruch 12 bei der Herstellung eines aromatischen Polycarbonats.
Aromatisches Polycarbonat, erhalten durch eine Esteraustauschreaktion zwischen dem aromatischen Kohlensäurediester nach Anspruch 12 und einer aromatischen Dihydroxyverbindung.