JP2000297147A - ハロゲン化カーボネート化合物、その製造方法およびそれを用いた難燃性樹脂組成物 - Google Patents
ハロゲン化カーボネート化合物、その製造方法およびそれを用いた難燃性樹脂組成物Info
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Abstract
合物、かかるハロゲン化カーボネート化合物をハロゲン
置換二価フェノール及びホスゲンから収率良く製造する
方法およびこのハロゲン化カーボネート化合物を用いた
難燃性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 特定の構成単位を有する比粘度が0.0
15〜0.1のハロゲン化カーボネート化合物であっ
て、該ハロゲン化カーボネート化合物の末端塩素量が
0.3ppm以下であることを特徴とするハロゲン化カ
ーボネート化合物、上記ハロゲン化カーボネート化合物
の末端水酸基量が、該ハロゲン化カーボネート化合物の
構成単位1モルに対して、0.0005モル以下である
ことを特徴とするハロゲン化カーボネート化合物、その
製造方法およびこのハロゲン化カーボネート化合物を用
いた難燃性樹脂組成物。
Description
ハロゲン化カーボネート化合物、かかるハロゲン化カー
ボネート化合物をハロゲン置換二価フェノール及びホス
ゲンから収率良く製造する方法およびこのハロゲン化カ
ーボネート化合物を用いた難燃性樹脂組成物に関する。
ロゲン化カーボネートオリゴマーは熱可塑性樹脂用の難
燃剤として知られている。ハロゲン化カーボネートオリ
ゴマーは通常2,2−ビス(3,5−ジブロム−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン(以下テトラブロムビスフ
ェノールAという)のようなハロゲン置換二価フェノー
ルとホスゲンをアルカリ水溶液及び有機溶媒の存在下で
反応させることにより製造されている。しかしながら、
テトラブロムビスフェノールAのようなハロゲン置換二
価フェノールとホスゲンの反応は、一般のポリカーボネ
ート樹脂の原料である2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン(以下ビスフェノールAという)とホ
スゲンの反応に比べ、2個のブロムのオルト位置換によ
る水酸基の立体障害によって反応性が低く、またオリゴ
マーを得るにはポリマーを得るよりも過剰のホスゲンと
アルカリ化合物を使用する必要がある。これによって、
アルカリ化合物によるホスゲンの分解反応が高い割合で
起こる欠点がある。
肪族3級アミンを過剰に用いた場合、必要以上にクロロ
ホーメート末端が生成し、クロロホーメートとアルカリ
化合物の反応により、末端水酸基や、クロロホーメート
と余剰のアミンが反応してウレタン結合(カルバモイ
ル)が生成し、得られたカーボネート型難燃剤の熱安定
性が低下するといった問題がある。
スゲンが存在すると、ジアリールカーボネートが生成
し、得られたカーボネート型難燃剤の熱安定性が低下す
るといった問題がある。
ール、ホスゲン、アルカリ化合物、水、有機溶媒及びト
リアルキルアミンを、水相対有機溶媒相の容積比を0.
5〜1.0:1、アルカリ化合物対二価フェノールのモ
ル比を2.0〜2.4:1、ホスゲン対二価フェノール
のモル比を1.08〜1.50:1及びトリアルキルア
ミンを二価フェノールに対して0.01〜0.35モル
%にして15〜50℃で界面反応させることにより低割
合のホスゲンの使用でカーボネートオリゴマーのビスク
ロロホーメートを製造する方法が提案されている。しか
しながら、この方法をそのままテトラブロムビスフェノ
ールAに適用したのでは、反応が充分に進行し難く、ホ
スゲンの分解反応の割合も大きく、収率良くハロゲン化
カーボネートオリゴマーを製造することはできない。
は、有機溶媒及びアミン類触媒の存在下アルカリ水溶液
に溶解したハロゲン置換二価フェノールとホスゲンを反
応させる際に、ハロゲン置換二価フェノールに対するホ
スゲンのモル比を0.5〜1.1とし、アルカリ水溶液
のpHを10〜11にするハロゲン化カーボネートオリ
ゴマーの製造法が提案されている。しかしながら、この
方法で得られるハロゲン化カーボネートオリゴマーは反
応性分子鎖末端であるヒドロキシル基とクロロホーメー
ト基が混在しており、熱可塑性樹脂の難燃剤として使用
すると熱安定性不良、物性低下、表面不良、金型腐食等
の問題が生じる。
は、ハロゲン置換二価フェノールとホスゲンを界面反応
させる際にpHを7〜9にし、ハロゲン置換二価フェノ
ールに対して2〜20モル%の触媒を存在させてホスゲ
ン化反応させた後、pHを13より高くして重縮合反応
させるポリカーボネートの製造法が提案されている。し
かしながら、この方法では、ハロゲン置換二価フェノー
ルの主たる対象であるテトラブロムビスフェノールA
は、溶媒として一般的に使用されている水と塩化メチレ
ンの系で、pH7〜9の範囲では98%以上がフェノラ
ートに転化せず、反応に不活性なジヒドロキシ化合物の
ままであること、及び一般的に触媒として使用されてい
るトリエチルアミンの触媒効果を発揮させるにはpHが
9以上の塩基度が必要であることから、目的とするテト
ラブロムビスフェノールAとホスゲンの反応は進行し難
く、ハロゲン化カーボネートオリゴマーを収率よく製造
することはできないという問題がある。
737号公報において、ハロゲン置換二価フェノールと
ホスゲンを反応させてカーボネート型難燃剤を製造する
に当り、アルカリ化合物の使用量を該二価フェノールに
対して1.3〜2.4倍モル、ホスゲンの使用量を該二
価フェノールに対して1.1〜1.8倍モルとし且つ触
媒として該二価フェノールに対して0.01〜0.1倍
モルのアミン類触媒を存在させて反応系のpH9〜1
2、温度10〜30℃でホスゲン化反応させ、次いで一
価フェノールの存在下pH12以上、温度30〜38℃
で反応させることにより、ホスゲンの使用量を最低限に
抑えて収率良く経済的に製造する方法を提案した。しか
しながら、かかる方法により得られたカーボネート型難
燃剤は未だ熱安定性において十分ではなく、熱安定性の
良好なハロゲン化カーボネートオリゴマーおよび反応
性、生産性に優れたかかるハロゲン化カーボネートオリ
ゴマーの製造方法が求められている。
欠点を改善し、熱安定性に優れたハロゲン化カーボネー
トオリゴマー、かかるハロゲン化カーボネートオリゴマ
ーを収率良く製造する方法およびこのハロゲン化カーボ
ネート化合物を用いた難燃性樹脂組成物を提供すること
を目的とする。通常、反応性、生産性を上げるために、
反応温度を上げる、反応時の濃度を高くする、触媒量を
増やす等の手段があるが、かかる手段により得られるハ
ロゲン化カーボネートオリゴマーは一価フェノールによ
る末端封鎖率が低下し、熱安定性が低下するものと予想
された。しかしながら、本発明者は、上記目的を達成せ
んとして鋭意検討を重ねた結果、予想外にも有機溶媒の
使用量および重合反応温度と時間に関して特定の条件を
満足させることにより、末端塩素量、末端水酸基量が少
ない熱安定性の良好なハロゲン化カーボネート化合物を
収率良く製造できることを見出し、本発明に到達した。
ば、下記一般式(1)
は炭素数1〜4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキ
リデン基または−SO2−である。)で表される構成単
位が全構成単位の少なくとも60モル%で、比粘度が
0.015〜0.1のハロゲン化カーボネート化合物で
あって、該ハロゲン化カーボネート化合物の末端塩素量
が0.3ppm以下であることを特徴とするハロゲン化
カーボネート化合物が提供される。
で表される構成単位が全構成単位の少なくとも60モル
%で、比粘度が0.015〜0.1のハロゲン化カーボ
ネート化合物であって、該ハロゲン化カーボネート化合
物の末端水酸基量が、該ハロゲン化カーボネート化合物
の構成単位1モルに対して、0.0005モル以下であ
ることを特徴とするハロゲン化カーボネート化合物が提
供される。
は、前記一般式(1)で表される構成単位が全構成単位
の少なくとも60モル%、好ましくは少なくとも80モ
ル%であり、特に好ましくは実質的に前記一般式(1)
で表される構成単位からなるハロゲン化カーボネート化
合物である。
素原子または塩素原子、好ましくは臭素原子を示し、R
は炭素数1〜4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキ
リデン基または−SO2−、好ましくはメチレン基、エ
チレン基、イソプロピリデン基、−SO2−、特に好ま
しくはイソプロピリデン基を示す。
は、残存するクロロホーメート基末端が少なく、末端塩
素量が0.3ppm以下であり、好ましくは0.2pp
m以下である。ここで、末端塩素量は、試料を塩化メチ
レンに溶解し、4−(p−ニトロベンジル)ピリジンを
加えて末端塩素(末端クロロホーメート)と反応させ、
これを紫外可視分光光度計(日立製作所製U−320
0)により測定して求めたものである。末端塩素量が
0.3ppmを超えると、ハロゲン化カーボネート化合
物自体およびこれを樹脂に配合した樹脂組成物の熱安定
性が低下し好ましくない。
合物は、残存する水酸基末端が少なく、ハロゲン化カー
ボネート化合物の構成単位1モルに対して、末端水酸基
量が0.0005モル以下であり、好ましくは0.00
03モル以下である。ここで、末端水酸基量は、試料を
重クロロホルムに溶解し、1H−NMR法により測定し
て求めたものである。末端水酸基量がハロゲン化カーボ
ネート化合物の構成単位1モルに対して、0.0005
モルを超えると、ハロゲン化カーボネート化合物自体お
よびこれを樹脂に配合した樹脂組成物の熱安定性が低下
し好ましくない。
は、比粘度が0.015〜0.1の範囲、好ましくは
0.015〜0.08の範囲である。ここで、ハロゲン
化カーボネート化合物の比粘度は、温度20℃で濃度
0.7g/dlの塩化メチレン溶液で測定したものであ
る。本発明の比粘度が0.015〜0.1の範囲のハロ
ゲン化カーボネートオリゴマーは、特に高温成形や色目
が要求されるポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート用の難燃剤として
好適に使用される。
塩素量が0.3ppm以下であり、末端水酸基量がハロ
ゲン化カーボネート化合物の構成単位1モルに対して
0.0005モル以下であるハロゲン化カーボネート化
合物を得る方法としては、以下に示す製造方法が好適に
用いられる。
(2)で示されるハロゲン置換二価フェノールを60モ
ル%以上含む二価フェノールのアルカリ水溶液とホスゲ
ンとを有機溶媒および触媒の存在下反応させてハロゲン
化カーボネート化合物を製造するに当り、
は炭素数1〜4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキ
リデン基または−SO2−である。) (1).アルカリ化合物の使用量を該二価フェノールに
対して0.9〜1.4倍モル、有機溶媒の使用量を該二
価フェノール100gに対して40〜250mlとし
て、且つ触媒として該二価フェノールに対して0.01
〜0.05倍モルのアミン類触媒を存在させた混合液を
調製し、 (2).(1)の混合液に、該二価フェノールに対して
1.1〜1.8倍モルのホスゲンを添加し、反応系のp
Hを9〜12の範囲でホスゲン化反応させ、 (3).(2)のホスゲン化後の反応液にアルカリ化合
物を添加しpH12以上とし、且つ一価フェノールを添
加し、次いで反応温度が37〜45℃の範囲で、且つ該
温度範囲での反応時間が10〜120分となる条件で反
応させることを特徴とする比粘度が0.015〜0.1
であるハロゲン化カーボネート化合物の製造方法が提供
される。
ールは、前記一般式(2)で表されるハロゲン置換二価
フェノールを60モル%以上、好ましくは80モル%以
上有する二価フェノールであり、特に好ましくは実質的
に前記一般式(2)で表されるハロゲン置換二価フェノ
ールからなる二価フェノールである。かかるハロゲン置
換二価フェノールとしては、具体的には2,2−ビス
(3,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン(通称テトラブロムビスフェノールA)、2,2−ビ
ス(3,5−ジクロル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、1,1−ビス(3,5−ジブロム−4−ヒドロキ
シフェニル)エタン、1,1−ビス(3,5−ジクロル
−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス
(3,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、1,1−ビス(3,5−ジクロル−4−ヒドロキシ
フェニル)メタン、ビス(3,5−ジブロム−4−ヒド
ロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジクロル−
4−ヒドロキシフェニル)スルホン等が挙げられる。特
にテトラブロムビスフェノールAが好ましく使用され
る。これらは単独もしくは2種以上を混合して使用でき
る。
ールとしては、上記ハロゲン置換二価フェノールのハロ
ゲン置換していないもの、具体的には2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホン等が挙げられ、これらを全二価フェノール
成分の40モル%以下になる量併用することもできる。
合物はアルカリ金属またはアルカリ土類金属の化合物で
あり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチ
ウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属の水酸化物が好ましく用いられ、なかでも水
酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが特に好ましく用
いられる。
水に対して実質的に不溶で、反応に対して不活性で且つ
反応によって生成するハロゲン化カーボネートオリゴマ
ーを溶解する有機溶媒である。かかる有機溶媒としては
例えば塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、テトラ
クロロエタン、クロロホルム等の塩素化脂肪族炭化水
素、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエ
ン等の塩素化芳香族炭化水素、アセトフェノン、シクロ
へキサノン、アニソール等があげられ、これらは単独又
は2種以上混合して使用することができる。なかでも塩
化メチレンが特に好ましく使用される。
媒としては、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリへキ
シルアミン、トリオクチルアミン、トリデシルアミン、
ジメチル−n−プロピルアミン、ジエチル−n−プロピ
ルアミン、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジ
ン、キノリン、N−ジメチルアニリン、N−ジメチル−
4−アミノピリジン、N−ジエチル−4−アミノピリジ
ン等の三級アミン、トリメチルドデシルアンモニウムク
ロリド、トリエチルドデシルアンモニウムクロリド、ジ
メチルベンジルフェニルアンモニウムクロリド、ジエチ
ルベンジルフェニルアンモニウムクロリド、トリメチル
ドデシルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチ
ルドデシルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメ
チルベンジルアンモニウムクロリド、トリエチルベンジ
ルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムク
ロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド等の四級ア
ンモニウム化合物が挙げられる。また、トリフェニル−
n−ブチルホスホニウムブロマイド、トリフェニルメチ
ルホスホニウムブロマイド等の四級ホスホニウム塩を使
用してもよく、なかでもトリエチルアミンが好ましい。
これら触媒はホスゲン化反応時に存在させる。
価フェノール、アルカリ化合物、水、有機溶媒およびア
ミン類触媒からなる混合液を調製する。
ルに対して0.9〜1.4倍モル、好ましくは0.95
〜1.35倍モル、より好ましくは1.0〜1.3倍モ
ルの範囲とする。アルカリ化合物の使用量が0.9倍モ
ルより少ないと、ホスゲン化反応においてクロロホーメ
ートの生成反応が進行し難く、未反応物が多くなり反応
収率が低下するようになる。アルカリ化合物の使用量が
1.4倍モルより多くなると、ホスゲン化反応において
重合度の制御が難しくなり、また未反応物も多くなり反
応収率が低下するようになる。
gに対して40〜250mlであり、50〜240ml
が好ましく、60〜230mlがより好ましい。有機溶
媒の使用量が上記範囲より多いときは、ホスゲン化反応
の完結に長い時間を要すと共に、水酸基やクロロホーメ
ート基が残存して得られる反応生成物の熱安定性が悪化
することとなる。有機溶媒の使用量が上記範囲より少な
いときは有機溶媒相の粘性がホスゲン化反応と共に上昇
し、反応液の攪拌混合状態が悪くなり、未反応物が多く
なり反応収率が低下し、更に水酸基やクロロホーメート
基が残存して得られる反応生成物の熱安定性が悪化する
こととなる。
に対して0.01〜0.05倍モルであり、0.015
〜0.045倍モルが好ましく、0.02〜0.04倍
モルがより好ましい。アミン類触媒の使用量が上記範囲
より少いとホスゲン化反応の際クロロホーメートの生成
反応が進行し難く、未反応物が多く反応収率が低下する
こととなり、アミン類触媒の使用量が上記範囲より多い
とホスゲン化反応の際クロロホーメート基とアミンが反
応してウレタン結合(カルバモイル)が生成し、反応生
成物の熱安定性が悪化することとなる。
化合物、水、有機溶媒およびアミン類触媒からなる混合
液は、次いでホスゲン化反応を行う。ホスゲン化反応
は、かかる混合液にホスゲンを添加し、且つ反応系のp
Hを9〜12の範囲で反応させる。
使用量は、二価フェノールに対して1.1〜1.8倍モ
ルである。ホスゲンの使用量が上記範囲より少いときは
クロロホーメートの生成反応が進行し難く、未反応物が
多くなり反応収率が低下し、上記範囲より多いときは、
より過剰のアルカリ化合物が必要になって、ホスゲンや
生成したクロロホーメートの分解が多くなり、更に水酸
基やクロロホーメート基が残存して得られる反応生成物
の熱安定性が悪化することとなる。
〜12、好ましくはpHを9.5〜11.8、更に好ま
しくはpHを10.0〜11.5の範囲に維持すること
が必要であり、ホスゲン化反応中にアルカリ化合物を添
加することで上記pH範囲を維持することができる。か
かるpH範囲とすることによって過剰のアルカリ化合物
によるホスゲンや生成したクロロホーメートの分解を抑
制し、クロロホーメートの生成を促進する。ホスゲン添
加時の反応系のpHが9未満の時は、クロロホーメート
の生成反応が進行し難く、未反応物が多くなり反応収率
が低下することとなる。また、ホスゲン添加時の反応系
のpHが12より高くなると、重合度の制御が難しくな
り、また未反応物も多くなり反応収率が低下することと
なる。
0〜30℃の範囲が好ましく、かかる範囲ではホスゲン
の分解が少なくホスゲン化反応速度が適度で未反応物が
少なく反応収率が高くなり好ましい。
応終了後、反応溶液にアルカリ化合物を加えて反応系の
pHを12以上にし、且つ一価フェノールを添加し、次
いで反応温度が37〜45℃の範囲で、且つ該温度範囲
での反応時間が10〜120分間となる条件でさらに重
合反応させる。
ル、クレゾール、sec−ブチルフェノール、tert
−ブチルフェノール、tert−オクチルフェノール、
ノニルフェノール、クミルフェノール、2,4,6−ト
リブロモフェノール、ペンタブロモフェノール、ヒドロ
キシクロマン類等が挙げられ、これらは単独で又は二種
以上混合して使用してもよい。一価フェノールの使用量
は目的とする反応生成物の重合度によって調整すればよ
い。また、反応系のpHが12未満では一価フェノール
に起因するジアリールカーボネートが生成し、反応生成
物の熱安定性に悪影響を及ぼし好ましくなく、また触媒
の効果が充分に発揮されず、収率が低下するため好まし
くない。
〜45℃の温度範囲であり、該温度範囲での反応時間が
10〜120分、好ましくは15〜90分、更に好まし
くは20〜70分となる条件で重合反応させる必要があ
る。反応温度が溶媒の沸点以上になる場合にはオートク
レープ等圧力容器を用い加圧下で行うことが好ましい。
重合反応温度が37℃より低くまたは上記温度範囲での
反応時間が短いと、反応完結に長い時間を要すと共に、
水酸基やクロロホーメート基が残存して得られる反応生
成物の熱安定性が悪化することとなり好ましくない。重
合反応温度が45℃を超えると反応生成物の分解反応が
生じ好ましくない。
溶液から酸洗浄及び水洗等によって不純物を除去した後
有機溶媒を除去することによって粉粒状のハロゲン化カ
ーボネート化合物が得られる。
化カーボネート化合物は、残存するクロロホーメート基
末端および水酸基末端が少なく、末端塩素量が0.3p
pm以下であり、末端水酸基量がハロゲン化カーボネー
ト化合物の構成単位1モルに対して0.0005モル以
下である。また、末端停止剤として使用した一価フェノ
ールの使用量により、比粘度が0.015〜0.1の範
囲のハロゲン化カーボネートオリゴマー化合物を容易に
得ることができる。
分100重量%中、少なくとも50重量%が芳香族ポリ
エステル樹脂である熱可塑性樹脂100重量部および前
記一般式(1)で表される構成単位が全構成単位の少な
くとも60モル%で、比粘度が0.015〜0.1のハ
ロゲン化カーボネート化合物であって、該ハロゲン化カ
ーボネート化合物の末端塩素量が0.3ppm以下であ
るハロゲン化カーボネート化合物0.1〜50重量部か
らなる難燃性樹脂組成物が提供される。
100重量%中、少なくとも50重量%が芳香族ポリエ
ステル樹脂である熱可塑性樹脂100重量部および前記
一般式(1)で表される構成単位が全構成単位の少なく
とも60モル%で、比粘度が0.015〜0.1のハロ
ゲン化カーボネート化合物であって、該ハロゲン化カー
ボネート化合物の末端水酸基量が、該ハロゲン化カーボ
ネート化合物の構成単位1モルに対して、0.0005
モル以下であるハロゲン化カーボネート化合物0.1〜
50重量部からなる難燃性樹脂組成物が提供される。
脂は、芳香族ジカルボン酸又はその反応性誘導体と、ジ
オール、又はそのエステル誘導体とを主成分とする縮合
反応により得られる重合体ないしは共重合体である。
レフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、1,5−
ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボ
ン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−
ビフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ビフェニ
ルメタンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルスルホン
ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルイソプロピリデン
ジカルボン酸、1,2−ビス(フェノキシ)エタン−
4,4’−ジカルボン酸、2,5−アントラセンジカル
ボン酸、2,6−アントラセンジカルボン酸、4,4’
−p−ターフェニレンジカルボン酸、2,5−ピリジン
ジカルボン酸等の芳香族系ジカルボン酸が好適に用いら
れ、特にテレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン
酸が好ましく使用できる。
使用してもよい。尚、少量であれば該ジカルボン酸と共
にアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジ
酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン
酸等の脂環族ジカルボン酸等を一種以上混合使用するこ
とも可能である。
あるジオールとしては、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコ
ール、ネオペンチルグリコール、ペンタメチレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコ
ール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール等の脂肪族ジ
オール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の脂環
族ジオール等、2,2−ビス(β−ヒドロキシエトキシ
フェニル)プロパン等の芳香環を含有するジオール等お
よびそれらの混合物等が挙げられる。更に少量であれ
ば、分子量400〜6,000の長鎖ジオール、すなわ
ちポリエチレングリコール、ポリ−1,3−プロピレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール等を1種以
上共重合してもよい。
分岐剤を導入することにより分岐させることができる。
分岐剤の種類に制限はないがトリメシン酸、トリメリチ
ン酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロ
ピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)、ポリへキシレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレート(PEN)、ポリブチレンナフタレー
ト(PBN)、ポリエチレン−1,2−ビス(フェノキ
シ)エタン−4,4’−ジカルボキシレート等の他、ポ
リエチレンイソフタレート/テレフタレート、ポリブチ
レンテレフタレート/イソフタレート等のような共重合
ポリエステルが挙げられる。
とれたポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレン
ナフタレートおよびこれらの混合物が好ましく使用で
き、特に、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチ
レンテレフタレートが好ましく使用される。
端基構造は特に限定されるものではなく、末端基におけ
る水酸基とカルボキシル基の割合がほぼ同量の場合以外
に、一方の割合が多い場合であってもよい。またかかる
末端基に対して反応性を有する化合物を反応させる等に
より、それらの末端基が封止されているものであっても
よい。
については、常法に従い、チタン、ゲルマニウム、アン
チモン等を含有する重縮合触媒の存在下に、加熱しなが
らジカルボン酸成分と前記ジオール成分とを重合させ、
副生する水又は低級アルコールを系外に排出することに
より行われる。例えば、ゲルマニウム系重合触媒として
は、ゲルマニウムの酸化物、水酸化物、ハロゲン化物、
アルコラート、フェノラート等が例示でき、更に具体的
には、酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム、四塩化
ゲルマニウム、テトラメトキシゲルマニウム等が例示で
きる。
階であるエステル交換反応において使用される、マンガ
ン、亜鉛、カルシウム、マグネシウム等の化合物を併せ
て使用でき、およびエステル交換反応終了後にリン酸ま
たは亜リン酸の化合物等により、かかる触媒を失活させ
て重縮合することも可能である。
いては特に制限されないが、o−クロロフェノールを溶
媒として25℃で測定した固有粘度が0.4〜1.2が
好ましく、0.65〜1.15がより好ましい。
は、その熱可塑性樹脂成分100重量%中、少なくとも
50重量%、好ましくは少なくとも60重量%、より好
ましくは少なくとも80重量%が芳香族ポリエステル樹
脂である。また、実質的にかかる芳香族ポリエステル樹
脂単独のものも好ましい態様として採用される。
される熱可塑性樹脂としては、例えば芳香族ポリカーボ
ネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ゴム変性スチレン樹
脂、ABS樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン
系樹脂等の熱可塑性樹脂およびこれらの混合物が挙げら
れる。
ト化合物は、前述した末端塩素量や末端水酸基量が低減
されたハロゲン化カーボネート化合物であり、これを使
用した樹脂組成物は、熱安定性および難燃性に優れる。
かかるハロゲン化カーボネート化合物の配合量は、熱可
塑性樹脂100重量部に対して、0.1〜50重量部で
あり、0.2〜30重量部が好ましく、0.3〜20重
量部がより好ましい。
剤を必要に応じて使用することができる。かかる無機系
難燃助剤としては、臭素化合物との相互作用により難燃
性を増加させるものであり、具体的には、三酸化アンチ
モン、五酸化アンチモン、三酸化硼素、硼酸亜鉛、赤リ
ン等が挙げられ、なかでも三酸化アンチモンおよび五酸
化アンチモンが特に好ましい。無機系難燃助剤の配合量
は、前記熱可塑性樹脂100重量部に対して、0.1〜
25重量部が好ましく、0.2〜20重量部がより好ま
しく、0.3〜15重量部がさらに好ましく、0.5〜
10重量部が特に好ましい。
必要に応じて使用することができる。無機充填剤として
は、ガラス繊維(チョップドストランド)、炭素繊維、
金属繊維、ワラストナイト、ゾノトライト、チタン酸カ
リウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、塩
基性硫酸マグネシウムウイスカー等の繊維状充填剤、タ
ルク、マイカ、ガラスフレーク、グラファイトフレーク
等の板状充填剤、ガラス短繊維(ミルドファイバー)、
炭素短繊維、ガラスビーズ、ガラスバルーン、セラミッ
クバルーン、カーボンビーズ、シリカ粒子、チタニア粒
子、アルミナ粒子、カオリン、クレー、炭酸カルシウ
ム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、赤リン等の
各種粒子状充填剤、および上記各種の無機充填材にメッ
キ、蒸着、スパッタリング等の方法により、金、銀、ニ
ッケル、銅、クロム、アルミニウム等に代表される各種
金属や、酸化チタン、酸化鉄、酸化スズ、酸化ジルコニ
ウム、酸化セリウム等に代表される金属酸化物等を被覆
した無機充填材を挙げることができる。好ましくはガラ
ス繊維、炭素繊維、マイカ、タルク、ワラストナイト
や、これらに各種金属、金属酸化物等を被覆したものが
使用できる。無機充填剤の配合量は、前記熱可塑性樹脂
100重量部に対して、5〜200重量部が好ましく、
10〜100重量部がより好ましい。
成分を上記配合割合で配合し、ヘンシェルミキサー、タ
ンブラーミキサー、スーパーミキサー、バンバリーミキ
サー、ニーダー、ロール、単軸押出機、二軸押出機等に
より混合混練する方法を適宜用いることにより製造され
る。
色剤、顔料、安定剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、発
泡剤、その他の添加剤を所望により配合することができ
る。
実施例中の部及び%は重量部及び重量%であり、反応収
率、ホスゲン分解率、比粘度、末端塩素量(クロロホー
メート量)、末端水酸基量、融点、熱安定性及び難燃性
の評価は下記の方法に従った。
ェノール成分量(未反応フェノール成分量)を、紫外線
吸収スペクトルを測定して求め、次式により算出した。
なお、仕込みフェノール成分量及び未反応フェノール成
分量には一価フェノール成分を含む。
ールとしてテトラブロムビスフェノールA、末端停止剤
としてp−tert−ブチルフェノール又は2,4,6
−トリブロモフェノールを使用したので、これらを使用
した場合について説明する。反応終了後の水相中に存在
する未反応のテトラブロムビスフェノールA、p−te
rt−ブチルフェノール、2,4,6−トリブロモフェ
ノールの各成分の濃度は、各成分の紫外線吸収が重なっ
て現れるので、各成分の吸収極大波長における吸光係数
を求め、下記の連立方程式により求めた。なお、吸光度
は紫外線吸収スペクトロメータ[(株)日立製作所製U
−3200型]により測定した。テトラブロムビスフェ
ノールAとp−tert−ブチルフェノールの濃度の測
定は
(cm)、Cxはp−tert−ブチルフェノールの濃
度(g/リットル)、Cyはテトラブロムビスフェノー
ルAの濃度(g/リットル)]により、テトラブロムビ
スフェノールAと2,4,6−トリブロモフェノールの
濃度の測定は
(cm)、CyはテトラブロムビスフェノールAの濃度
(g/リットル)、Czは2,4,6−トリブロモフェ
ノールの濃度(g/リットル)]による。
中の炭酸ナトリウム量を中和滴定により求め、次式によ
り算出した。なお、ここでいうホスゲン分解率にはクロ
ロホーメートの分解も含む。
を塩化メチレン100mlに溶解し、オストワルド粘度
計により20℃で測定し、次式により算出した。
料溶液の落下秒数]
量):乾燥した試料を塩化メチレンに溶解し、4−(p
−ニトロベンジル)ピリジンを加えて末端塩素と反応さ
せ、これを紫外可視分光光度計(日立製作所製U−32
00)により測定した。検出限界は0.2ppmであ
る。
ロロホルムに溶解し、1H−NMR法により測定した。
検出限界は、ハロゲン化カーボネート化合物の構成単位
1モルに対して0.0003モルである。 (f)融点:カバーグラス上に試料を乗せ、微量融点測
定装置[柳本(株)製]の熱板上にセットし、拡大鏡で
観察しつつ3℃/分で加熱して細かい液滴が認められた
ときから透明な液滴になるまでの温度を測定した。
安定性:熱重量測定装置(DuPont製951)によ
り、40ml/分の窒素気流下、20℃/分の昇温速度
で測定した5%重量減少温度を測定した。
ンテレフタレート樹脂[帝人(株)製TRB−H]10
0重量部に三酸化アンチモン[日本精鉱(株)製ATO
X−S]7重量部及び各実施例や比較例で得られたハロ
ゲン化カーボネートオリゴマー14重量部を混合し、3
0mmφの押出機により成形温度240℃でペレット化
し、得られたペレットを120℃で5時間乾燥した後射
出成形機((株)名機製作所製SJ−25B)を用い、
シリンダー温度265℃で10分間滞留させたものとさ
せないものの試験片(縦70mm、横50mm、厚み2
mm)をそれぞれ作成し、その色相の変化(△E)を測
定した。色相の変化は、JISZ−8730に従い、色
差計(日本電色(株)製SE−2000)を用いて、そ
れぞれのL、a、b値を測定して、次式により算出し
た。
られたペレットを乾燥した後射出成形機[(株)名機製
作所製SJ−25B]によりシリンダー温度265℃で
縦152mm×横12.7mm×厚み3.18mm(1
/8インチ)及び縦152mm×横12.7mm×厚み
1.59mm(1/16インチ)の試験片を成形し、こ
れらの試験片を使用してアンダーライターズラボラトリ
ーのSubject94に従って測定した。
攪拌機を備えたフラスコにテトラブロムビスフェノール
A130g(0.239モル)、7.0%水酸化ナトリ
ウム水溶液161ml(水酸化ナトリウム0.298モ
ル)、塩化メチレン267ml及びトリエチルアミン
0.84ml(0.006モル)を仕込んで溶解し、攪
拌下20〜25℃に保持し、48.5%水酸化ナトリウ
ム水溶液7.76ml(水酸化ナトリウム0.141モ
ル)を加えながらホスゲン29.8g(0.301モ
ル)を60分を要して吹込んでホスゲン化反応させた。
ホスゲン化反応終了後p−tert−ブチルフェノール
11.1g(0.074モル)と水酸化ナトリウム3.
19g(0.080モル)を溶解した水溶液185ml
と共に48.5%水酸化ナトリウム水溶液9.64ml
(水酸化ナトリウム0.175モル)を加え、38〜4
1℃の温度で60分間反応させた。反応終了後静置して
水相と塩化メチレン相に分離し、水相中の未反応フェノ
ール成分量と炭酸ナトリウム量から反応収率とホスゲン
分解率を求めて結果を表2に示した。
ミン類がなくなるまで酸洗浄及び水洗した後、塩化メチ
レンを除去してハロゲン化カーボネートオリゴマーを得
た。反応条件を表1に、評価結果を表2に示した。
8.5%水酸化ナトリウム水溶液の使用量を8.04m
l(水酸化ナトリウム0.146モル)とし、ホスゲン
の使用量を31.6g(0.319モル)とし、ホスゲ
ン化反応終了後に加えるp−tert−ブチルフェノー
ル水溶液をp−tert−ブチルフェノール16.8g
(0.112モル)と水酸化ナトリウム4.83g
(0.121モル)を溶解した水溶液280mlとし、
これと共に加える48.5%水酸化ナトリウム水溶液の
使用量を8.42ml(水酸化ナトリウム0.153モ
ル)にする以外は実施例1と同様にしてハロゲン化カー
ボネートオリゴマーを得た。反応条件を表1に、評価結
果を表2に示した。
8.5%水酸化ナトリウム水溶液の使用量を5.24m
l(水酸化ナトリウム0.095モル)とし、ホスゲン
の使用量を27.8g(0.281モル)とし、ホスゲ
ン化反応終了後に加えるp−tert−ブチルフェノー
ル水溶液をp−tert−ブチルフェノール4.84g
(0.032モル)と水酸化ナトリウム1.39g
(0.035モル)を溶解した水溶液80.6mlと
し、これと共に加える48.5%水酸化ナトリウム水溶
液の使用量を13.9ml(水酸化ナトリウム0.25
3モル)にする以外は実施例1と同様にしてハロゲン化
カーボネートオリゴマーを得た。反応条件を表1に、評
価結果を表2に示した。
8.5%水酸化ナトリウム水溶液の使用量を9.46m
l(水酸化ナトリウム0.172モル)とし、ホスゲン
の使用量を33.5g(0.338モル)とし、ホスゲ
ン化反応終了後に加えるp−tert−ブチルフェノー
ル水溶液に代えて2,4,6−トリブロモフェノール3
6.4g(0.110モル)と水酸化ナトリウム15.
2g(0.38モル)を溶解した水溶液197mlと
し、これと共に加える48.5%水酸化ナトリウム水溶
液を加えない以外は実施例1と同様にしてハロゲン化カ
ーボネートオリゴマーを得た。反応条件を表1に、評価
結果を表2に示した。
0mlとした以外は実施例1と同様にしてハロゲン化カ
ーボネートオリゴマーを得た。反応条件を表1に、評価
結果を表2に示した。
攪拌機を備えたフラスコにテトラブロムビスフェノール
A130g(0.239モル)、7.0%水酸化ナトリ
ウム水溶液161ml(水酸化ナトリウム0.298モ
ル)、塩化メチレン361ml及びトリエチルアミン
0.84ml(0.006モル)を仕込んで溶解し、攪
拌下20〜25℃に保持し、48.5%水酸化ナトリウ
ム水溶液7.76ml(水酸化ナトリウム0.141モ
ル)を加えながらホスゲン29.8g(0.301モ
ル)を60分を要して吹込んでホスゲン化反応させた。
ホスゲン化反応終了後p−tert−ブチルフェノール
11.1g(0.074モル)と水酸化ナトリウム3.
19g(0.080モル)を溶解した水溶液185ml
と共に48.5%水酸化ナトリウム水溶液9.64ml
(水酸化ナトリウム0.175モル)を加え、30〜3
6℃の温度で120分間反応させた。反応終了後実施例
1と同様にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを得
た。反応条件を表1に、評価結果を表2に示した。
化反応終了後p−tert−ブチルフェノール11.1
g(0.074モル)と水酸化ナトリウム3.19g
(0.080モル)を溶解した水溶液185mlと共に
48.5%水酸化ナトリウム水溶液9.64ml(水酸
化ナトリウム0.175モル)を加えた後、38〜41
℃の温度で2分間反応させた後、すぐに冷却し、以降3
0〜36℃の温度で90分間反応させた以外は実施例1
と同様にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを得
た。反応条件を表1に、評価結果を表2に示した。
化反応終了後p−tert−ブチルフェノール11.1
g(0.074モル)と水酸化ナトリウム3.19g
(0.080モル)を溶解した水溶液185mlと共に
48.5%水酸化ナトリウム水溶液9.64ml(水酸
化ナトリウム0.175モル)を加えた後、30〜36
℃の温度で120分間反応させた以外は実施例1と同様
にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを得た。反応
条件を表1に、評価結果を表2に示した。
6.62ml(0.048モル)とした以外は比較例1
と同様にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを得
た。生成物の赤外吸収スペクトルには1740cm-1に
ジエチルカルバモイル末端の存在を示唆するピークが観
測された。反応条件を表1に、評価結果を表2に示し
た。
1mlとし、38℃〜41℃での反応時間を60分間か
ら90分間に代えた以外は実施例1と同様にしてハロゲ
ン化カーボネートオリゴマーを得た。反応条件を表1
に、評価結果を表2に示した。
攪拌機を備えたフラスコにテトラブロムビスフェノール
A108g(0.199モル)、4.6%水酸化ナトリ
ウム水溶液420ml(水酸化ナトリウム0.498モ
ル)及び塩化メチレン300mlを仕込んで溶解し、攪
拌下20〜25℃に保持し、48.5%水酸化ナトリウ
ム水溶液30.8ml(水酸化ナトリウム0.560モ
ル)を加えつつホスゲン42.3g(0.428モル)
を60分を要して吹込んでホスゲン化反応させた。ホス
ゲン化反応終了後、p−tert−ブチルフェノール
9.2g(0.061モル)と水酸化ナトリウム2.6
5g(0.066モル)を溶解した水溶液153mlと
共に48.5%水酸化ナトリウム水溶液10.0ml
(水酸化ナトリウム0.182モル)及びトリエチルア
ミン0.78ml(0.0056モル)を加え、30〜
36℃の温度で120分間反応させた。反応終了後実施
例1と同様にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを
得た。反応条件を表1に、評価結果を表2に示した。
攪拌機を備えたフラスコにテトラブロムビスフェノール
A130g(0.239モル)、p−tert−ブチル
フェノール11.1g(0.074モル)、7.0%水
酸化ナトリウム水溶液378ml(水酸化ナトリウム
0.699モル)及び塩化メチレン212mlを仕込ん
で溶解し、攪拌下20〜25℃に保持し、48.5%水
酸化ナトリウム水溶液87.3ml(水酸化ナトリウム
1.59モル)を加えつつホスゲン52.9g(0.5
34モル)を60分を要して吹込んでホスゲン化反応さ
せた。ホスゲン化反応終了後、トリエチルアミン4.6
7ml(0.0337モル)を加え、30〜36℃に保
持して120分間反応させた。反応終了後実施例1と同
様にしてハロゲン化カーボネートオリゴマーを得た。得
られたハロゲン化カーボネートオリゴマーは高速液体ク
ロマトグラフィーにより、ビス(4−tert−ブチル
フェニル)カーボネートが検出された。また、生成物の
赤外吸収スペクトルには1740cm-1にジエチルカル
バモイル末端の存在を示唆するピークが観測された。反
応条件を表1に、評価結果を表2に示した。
る記号は下記の化合物を示し、表2中のN.D.は検出
されないことを示す。 (1)TBA:テトラブロムビスフェノールA (2)TEA:トリエチルアミン (3)PTBP:p−tert−ブチルフェノール (4)MC:塩化メチレン (5)PG:ホスゲン (6)TBP:2,4,6−トリブロモフェノール
基量の低い熱安定性に優れたハロゲン化カーボネート化
合物が得られ、このハロゲン化カーボネート化合物は難
燃剤として好適に使用され、その奏する工業的効果は格
別なものである。
Claims (8)
- 【請求項1】 下記一般式(1) 【化1】 (式中、Xは臭素原子または塩素原子、Rは炭素数1〜
4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキリデン基また
は−SO2−である。)で表される構成単位が全構成単
位の少なくとも60モル%で、比粘度が0.015〜
0.1のハロゲン化カーボネート化合物であって、該ハ
ロゲン化カーボネート化合物の末端塩素量が0.3pp
m以下であることを特徴とするハロゲン化カーボネート
化合物。 - 【請求項2】 前記一般式(1)で表される構成単位が
全構成単位の少なくとも60モル%で、比粘度が0.0
15〜0.1のハロゲン化カーボネート化合物であっ
て、該ハロゲン化カーボネート化合物の末端水酸基量
が、該ハロゲン化カーボネート化合物の構成単位1モル
に対して、0.0005モル以下であることを特徴とす
るハロゲン化カーボネート化合物。 - 【請求項3】 ハロゲン化カーボネート化合物は、前記
一般式(1)において、Xは臭素原子およびRはイソプ
ロピリデン基を示す化合物である請求項1または請求項
2記載のハロゲン化カーボネート化合物。 - 【請求項4】 下記一般式(2)で示されるハロゲン置
換二価フェノールを60モル%以上含む二価フェノール
のアルカリ水溶液とホスゲンとを有機溶媒および触媒の
存在下反応させてハロゲン化カーボネート化合物を製造
するに当り、 【化2】 (式中、Xは臭素原子または塩素原子、Rは炭素数1〜
4のアルキレン基、炭素数1〜4のアルキリデン基また
は−SO2−である。) (1).アルカリ化合物の使用量を該二価フェノールに
対して0.9〜1.4倍モル、有機溶媒の使用量を該二
価フェノール100gに対して40〜250mlとし
て、且つ触媒として該二価フェノールに対して0.01
〜0.05倍モルのアミン類触媒を存在させた混合液を
調製し、 (2).(1)の混合液に、該二価フェノールに対して
1.1〜1.8倍モルのホスゲンを添加し、反応系のp
Hを9〜12の範囲でホスゲン化反応させ、 (3).(2)のホスゲン化後の反応液にアルカリ化合
物を添加しpH12以上とし、且つ一価フェノールを添
加し、次いで反応温度が37〜45℃の範囲で、且つ該
温度範囲での反応時間が10〜120分となる条件で反
応させることを特徴とする比粘度が0.015〜0.1
であるハロゲン化カーボネート化合物の製造方法。 - 【請求項5】 ハロゲン置換二価フェノールが、2,2
−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)
プロパンである請求項4記載のハロゲン化カーボネート
化合物の製造方法。 - 【請求項6】 有機溶媒が、塩化メチレンである請求項
4記載のハロゲン化カーボネート化合物の製造方法。 - 【請求項7】 熱可塑性樹脂成分100重量%中、少な
くとも50重量%が芳香族ポリエステル樹脂である熱可
塑性樹脂100重量部および請求項1記載のハロゲン化
カーボネート化合物0.1〜50重量部からなる難燃性
樹脂組成物。 - 【請求項8】 熱可塑性樹脂成分100重量%中、少な
くとも50重量%が芳香族ポリエステル樹脂である熱可
塑性樹脂100重量部および請求項2記載のハロゲン化
カーボネート化合物0.1〜50重量部からなる難燃性
樹脂組成物。
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JP2010043201A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリカーボネート樹脂、それを用いた電子写真感光体用塗布液及び電子写真感光体 |
JP2010222534A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Teijin Chem Ltd | 高分子量ハロゲン化ポリカーボネート化合物およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-01-27 JP JP2000018636A patent/JP3778756B2/ja not_active Expired - Lifetime
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