JP2002533494A - フリース量の低減したビスフェノールaポリカーボネートの製造方法 - Google Patents
フリース量の低減したビスフェノールaポリカーボネートの製造方法Info
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Abstract
Description
する。この枝分れ種は後記の式(I)で表されるもので、「フリース(Frie
s)」枝分れ種(以下「フリース」と呼ぶ)として周知である。さらに具体的に
は、本発明は、溶融合成法で製造される低フリースポリカーボネートに関する。
さらに、本発明は、かかる低フリースポリカーボネートからなる光ディスク並び
にかかるポリカーボネートを用いる射出成形法にも関する。
えばビスフェノールA)の水溶液と、ハロゲン化カルボニル(例えばホスゲン)
を含む有機溶剤(例えばジクロロメタン)を共に混合することによって行われる
。非混和性の有機相と水相を混合すると、ジヒロドキシ化合物は相界面でハロゲ
ン化カルボニルと反応する。通例、第三アミン等の相間移動触媒を水相に加えて
反応を促進する。この合成法は、ポリカーボネート生産のための「界面」合成法
として周知である。
応体としてホスゲンを要するプロセスを操業するのは、明らかに安全性の問題が
あるので不利である。第二に、大量の有機溶剤を用いる必要のあるプロセスを操
業するのは、環境へのあらゆる悪影響を防ぐため経費のかかる予防措置を講じな
ければならないので不利である。第三に、界面法は比較的大規模な装置及び設備
投資を要する。第四に、マテリアルプロセスによって生成したポリカーボネート
は、色にバラツキがみられ、粒状物の含有量が高く、腐食を起こすおそれのある
塩素含有量が高い傾向にある。
には、新型工業ポリカーボネートプラントにはエステル交換反応でポリカーボネ
ートを合成するものがあり、この反応では炭酸ジエステル(例えば炭酸ジフェニ
ル)をジヒドロキシ化合物(例えばビスフェノールA)と縮合させる。この反応
は無溶剤で行われ、減圧及び高温下で、反応で生じたフェノールを同時に蒸留し
ながら反応体を混合することによって反応を完遂させる。この合成法は、一般に
「溶融」法と呼ばれる。溶融法は、ホスゲンを用いず、溶剤を必要とせず、用い
る装置がさほど大掛かりでないので、界面法よりも優れている。さらに、溶融法
で合成したポリカーボネートは、反応体由来の塩素汚染物を含まず、粒状物含有
量が低く、色のバラツキが少ない。従って、工業生産プロセスに溶融法を用いる
のが非常に望ましい。実際、本願出願人は溶融法を用いた世界初の工業プラント
を構築している。
を生ずる。具体的には、従来の界面法で合成されるポリカーボネートに枝分れが
生ずるのはゼロに近い。非常に高い延性が必要とされるような用途には枝分れ量
が低いことが望ましいが、高い溶融強度が必要とされる分野には高レベルの枝分
れが望ましい。界面法で合成されるポリカーボネートに枝分れが所望される場合
、重合時に枝分れ剤を添加して枝分れを導入しなければならない。また、界面型
ポリカーボネートには通例フリース枝分れ種は認め得る量では存在しない。対照
的に、溶融法は、フリース含有量の高いポリカーボネートを生じる傾向にある。
高レベルのフリースは低い延性を伴うので、用途によっては溶融法で低フリース
のポリカーボネートを合成するのが望まれる。以下に述べる通り、本願出願人は
この問題を解決した。
溶融法によるポリカーボネートの製造方法が開示されており、ポリカーボネート
はフリースと第二の枝分れ種を合計0.001〜0.3モル%、第二の枝分れ種
を0.001モル%以上含んでいる。従って、帝人の公開公報には、0.299
モル%未満のフリースを有する溶融型ポリカーボネートについて規定されている
。ただし、帝人の公開公報には、フリース含有量の非常に低いポリカーボネート
を溶融法で如何にして製造するかは教示されていない。事実、帝人の公開公報に
は、溶融法で製造されたフリース含有量が約360ppmを超えるポリカーボネ
ート(実施例3)が開示されているにすぎず、フリース含有量を大幅に下げるの
に有効な触媒は記載されていない。さらに、帝人の公開公報は、フリース含有量
の非常に低い溶融型ポリカーボネートを特殊な用途に用いることの利点について
開示されていない。
、オーディオ用コンパクトディスク「CD」、ビデオディスク「VD」及びCD
−ROMの各フォーマットのようなデータ再生専用のディスクがある。また、新
しい光ディスクは記録と再生の双方に使用できる。かかる用途の例には、ライト
ワンス型光ディスク、及び書換え可能型読み書き用光ディスクがある。かかるデ
ィスクは典型的には、トレイに載せると電気サーボを介して装置内に摺動挿入さ
れ、ディスクを装置奥に移動させる。ディスクがトレイに正しく載せられていな
いと、ディスクがトレイを開けた状態に維持するときディスクは横方向の応力を
受ける。この事態は頻繁に起こるので、多くの製造業者は装置を逆方向に動くよ
うに改造して、モータが十分な抵抗を受けたときはトレイを摺動させて外に戻す
ようにしている。かかる事情及びその他の事情(例えば郵送した光ディスクの屈
曲)に鑑みて、光ディスクは曲げても容易く折れないように十分に高い延性をも
つように製造しなければならない。界面法で製造されるポリカーボネートは、通
例、改質しなくても光ディスク用途に用いることのできる十分高い延性を有する
。しかし、溶融法で製造されるポリカーボネートは、通例、フリース含有量が高
いため延性がかなり低い。そこで、溶融法で製造される低フリースポリカーボネ
ートから光ディスクを製造する方法に対するニーズが存在する。後述するように
、本願出願人は、高い延性を有する低フリース溶融型ポリカーボネートを製造す
る方法を見出し、この問題を解決した。
対する一般ニーズが明らかに存在する。溶融法で低フリースポリカーボネートを
製造する方法に対するニーズも存在する。
発明は、フリース含有量の非常に低い(例えば、5ppmを超え360ppm未
満)ポリカーボネートを含む組成物を提供する。本発明は、溶融法で製造される
フリース含有量の非常に低いポリカーボネートも提供する。このポリカーボネー
トは高い延性と高い衝撃強さを有する。本発明は、これらの組成物の製造方法も
提供する。本発明の別の態様は、溶融法で製造されたフリース含有量の非常に低
いポリカーボネートからなる光ディスクである。かかる光ディスクは曲げによる
破損耐性をもつ。
び添付図面を参照するとさらに十分に理解されよう。
繰返し単位をいう。
し単位の含有量は、以下の実施例1に記載の手順で求めることができる。
ルとジヒドロキシ化合物のエステル交換で製造されるポリカーボネートをいう。
化合物の水溶液を、ハロゲン化カルボニルを含む非混和性有機相と共に混合する
ことで製造されるポリカーボネートをいう。
を提供する。具体的には、フリース含有量は360ppm未満であり、通常の界
面型ポリカーボネートで予想される含有量よりは多い。界面型ポリカーボネート
は典型的にはフリース含有量5ppm未満であり、大概は25ppm未満である
。本発明は、フリース含有量360ppm未満の溶融型ポリカーボネートを含む
組成物も提供する。
する。このポリカーボネートは溶融型ポリカーボネートでもよいし、溶融型ポリ
カーボネートと界面型ポリカーボネートの混合物であってもよい。具体的には、
フリース含有量は好ましくは5〜360ppmである。本発明のさらに好ましい
実施形態では、フリース含有量は290ppm未満である。さらに一段と好まし
い実施形態では、フリース含有量は25〜290ppmである。本発明の最も好
ましい実施形態では、フリース含有量は200ppm未満である。
組成物を提供する。本明細書に記載のMFR値はすべてISO1133に従って
荷重1.2kgで250℃で測定したものである。なお、この規格は文献の援用
によって本明細書に取り込まれる。本発明の好ましい実施形態では、MFRは1
0〜17である。さらに好ましい実施形態では、MFRは15.5未満である。
本発明の最も好ましい好ましい実施形態では、MFRは14未満である。
い。かかる追加ポリマーの非限定的な例には、ABS、ポリエステル及びポリア
ミドがある。
を提供する。本発明の好ましい実施形態では、溶融型ポリカーボネートのMFR
は10〜17である。さらに好ましい実施形態では、MFRは15.5未満であ
る。本発明の最も好ましい実施形態では、MFRは14未満である。
満のフリース含有量を有するポリカーボネート組成物の製造方法には少なくとも
2つの異なるものがある。最も単純な方法は、単に、適量の溶融型ポリカーボネ
ートを界面型ポリカーボネートにブレンドすることである。これは、適当な比率
の高フリース溶融型ポリカーボネートと界面型ポリカーボネートを押出機に単に
加えるなど様々な方法で達成できる。実施例4に記載の試料(2)及び(3)は
この方法で製造した。別法として、実施例2に記載したような方法で低フリース
溶融型ポリカーボネートを製造することもでき、不都合な量のフリースを含まな
い他の所望の成分を添加できる。以下に、フリース含有量が360ppm未満の
溶融型ポリカーボネートの製造方法を総括的に説明する。
炭酸ジエステルを反応させることを含む。
次の一般式(II)で表されるビスフェノール化合物を使用し得る。
も異なるものでもよい。p及びqは0〜4の整数を表す。Xは
Rdは環構造を形成していてもよい。Reは二価炭化水素基である。
ある。 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、 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」
と呼ぶ)、 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、 1,1−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)n−ブタン、 ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、 2,2−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、 1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパン、 2,2−(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン等のビス(ヒドロキ
シアリール)アルカン類、 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、又は 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビス(ヒドロキシ
アリール)シクロアルカン類。
−又は−SO2−基を表していてもよく、例えば以下のものがある。 4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、 4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルフェニルエーテル等のビス(ヒド
ロキシアリール)エーテル、 4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド 4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルスルフィド等のビス(
ヒドロキシアリール)スルフィド、 4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、 4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルスルホキシド等のビス
(ヒドロキシアリール)スルホキシド、 4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、又は 4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルスルホン等のビス(ヒ
ドロキシアリール)スルホン。
ロゲン置換炭化水素基を表す。nは0〜4の整数を表す。nが2以上のとき、R f で表される基は同一でも異なるものでもよい。
;3−メチルレゾルシノール、3−エチルレゾルシノール、3−プロピルレゾル
シノール、3−ブチルレゾルシノール、3−t−ブチルレゾルシノール、3−フ
ェニルレゾルシノール、3−クミルレゾルシノール、2,3,4,6−テトラフ
ルオロレゾルシノール及び2,3,4,6−テトラブロモレゾルシノール等の置
換レゾルシノール化合物;カテコール;ヒドロキノン;又は3−メチルヒドロキ
ノン、3−エチルヒドロキノン、3−プロピルヒドロキノン、3−ブチルヒドロ
キノン、3−t−ブチルヒドロキノン、3−フェニルヒドロキノン、3−クミル
ヒドロキノン、2,3,5,6−テトラメチルヒドロキノン、2,3,5,6−
テトラ−t−ブチルヒドロキノン、2,3,5,6−テトラフルオロヒドロキノ
ン及び2,3,5,6−テトラブロモヒドロキノン等の置換ヒドロキノン化合物
。
い。
は、2,2,2′,2′−テトラヒドロ−3,3,3′,3′−テトラメチル−
1,1′−スピロビ[1H−インダン]−6,6′−ジオールである。
好ましい化合物はビスフェノールAである。
ーボネートを製造することも可能である。
−ブチルフェニル)、炭酸ビス(2,4−ジクロロフェニル)、炭酸ビス(2,
4,6−トリクロロフェニル)、炭酸ビス(2−シアノフェニル)、炭酸ビス(
o−ニトロフェニル)、炭酸ジトリル、炭酸m−クレゾール、炭酸ジナフチル、
炭酸ビス(ジフェニル)、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸ジブチル又は炭酸
ジシクロヘキシルでよい。これらの中では、炭酸ジフェニルが好ましい。これら
の化合物2種類以上を組合せる場合には、組合せの一成分として炭酸ジフェニル
を用いるのが好ましい。
含んでいてもよい。具体的には、炭酸ジエステルに対して、ジカルボン酸又はジ
カルボン酸エステルは好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%
以下で存在すべきである。
タル酸、セバシン酸、デカン二酸、ドデカン二酸、セバシン酸ジフェニル、テレ
フタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル、デカン二酸ジフェニル又はドデ
カン二酸ジフェニルがある。炭酸ジエステルは、2種以上のジカルボン酸及び/
又はジカルボン酸エステルの組合せを含んでいてもよい。
エステルと、上記芳香族ジヒドロキシ化合物との重縮合によってポリエステルポ
リカーボネートを製造することができる。
の量は、使用する芳香族ジヒドロキシ化合物1モル当たり0.95〜1.30モ
ル、さらに好ましくは1.01〜1.20モルの比に維持すべきである。
合物及び炭酸ジエステルに、1分子当たり3以上の官能基を有する多官能性化合
物を加えてもよい。但し、低フリースポリカーボネートを製造しようとするとき
は、かかる多官能性化合物を用いるのは概して好ましくない。
カリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合物の合計量は、ジヒドロキシ化合物1
モル当たり1×10-6モル以下、好ましくは5×10-7モル以下とすべきである
。
カリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物の合計量がジヒドロキシ化合
物1モル当たり1×10-7モルを超えると、触媒の有効性を損なうおそれがある
。
ロキシ化合物及び炭酸ジエステルを精製することにより得ることができる。かか
る目的には、蒸留、再結晶及びその他周知の方法が適する。
とが直接接続された密閉系で製造される。この種の密閉系でポリカーボネートを
製造すると、不純物の混入をなくすのに役立つ。
酸ジエステルと共に停止剤を用いてもよい。
、製造されるポリカーボネート分子の終端に末端基を導入できる。
化水素基の種類に特に制限はない。フェニル基、ナフチル基又はアントラニル基
等の縮合環構造を用いてもよい。さらに、芳香族環は飽和炭素原子(1若しくは
複数)及び/又は異なる原子と共に環構造を形成していてもよい。さらに、これ
らの芳香族環はハロゲン又は炭素原子数1〜9のアルキル基で置換されていても
よい。
ジフェニル、p−tert−ブチルフェノール、炭酸p−tert−ブチルフェ
ニルフェニル、炭酸p−tert−ブチルフェニル、p−クミルフェノール、炭
酸p−クミルフェニルフェニル、炭酸p−クミルフェニル;並びに2,2,4−
トリメチル−4−(4−ヒドロキシフェニル)クロマン、2,2,4,6−テト
ラメチル−4−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)クロマン、2,
2,3−トリメチル−3−(4−ヒドロキシフェニル)クロマン、2,2,3,
6−テトラメチル−3−(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)クロマ
ン、2,4,4−トリメチル−2−(2−ヒドロキシフェニル)クロマン及び2
,4,4,6−テトラメチル−2−(3,5−ジメチル−2−ヒドロキシフェニ
ル)クロマン等のクロマン化合物。
用いてもよい。
.01〜0.2モル、好ましくは0.02〜0.15モル、さらに好ましくは0
.02〜0.1モルの量で存在すべきである。
に好ましくは96%以上である。上記以外の末端封鎖法及び末端封鎖剤が米国特
許第5187242号に記載されており、文献の援用によって本明細書に取り込
まれる。
い。
状でも枝分れでもよい。また、アルキル基はハロゲン置換されていてもよい。
、トリデカン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン
酸、ノナデカン酸、ヘンエイコサン酸、トリコサン酸及びメリシン酸等のアルキ
ルモノカルボン酸、並びにステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル及びステア
リン酸フェニル等のアルキルモノカルボン酸のメチルエステル、エチルエステル
及びフェニルエステルを始めとするアルキルモノカルボン酸エステルがある。
これらの脂肪族モノカルボキシ化合物は、芳香族ジヒドロキシ化合物1モル当た
り、0.01〜0.20モル、好ましくは0.02〜0.15モル、さらに好ま
しくは0.02〜0.10モルの量で存在すべきである。芳香族ジヒドロキシ化
合物1モル当たり0.2モルを超える合計量で上記停止剤を使用すると、重合速
度を低下させる可能性がある。
に適している。実験による検討の結果、質量数の増す順にアルカリ金属系列、つ
まりリチウム、ナトリウム及びカリウムを比較すると、リチウム塩が最低レベル
のフリースを与えることが判明した。但し、低フリースポリカーボネートの合成
にはセシウム触媒の方がカリウムよりも優れている。実験の結果、以下のアニオ
ンは次の関係でフリース生成量が増すことが判明した。ハロゲン化物>ArCO
O>H2PO4>HPO4 -2<OH-。この順序は、フリースの形成が、添加する触
媒の相対的塩基性度から予測し得ることを示唆している。
ース生成量がさらに一段と少ないことが判明した。従って、これらの触媒が好ま
しい。さらに好ましい触媒には、セシウム塩、アミン類、テトラアルキルアンモ
ニウム塩、テトラアルキルホスホニウム塩及びグアニジン類がある。これらの中
で最も好ましい触媒は、グアニジン類、亜リン酸アルカリ金属塩及び亜リン酸ア
ルカリ土類金属塩である。例えば米国特許第5319066号には、数多くの好
適な種類のグアニジン触媒が記載されており、文献の援用によって本明細書に取
り込まれる。また、米国特許仮出願第60/109496号、同第60/109
495号、同第60/109472号及び同第60/109473号(いずれも
1998年11月23日出願)には、多数の好適な亜リン酸アルカリ金属塩触媒
及び亜リン酸アルカリ土類金属塩触媒が記載されており、文献の援用によって本
明細書に取り込まれる。
シ化合物と炭酸ジエステルの溶融重縮合によって製造される。具体的には、ジヒ
ドロキシ化合物及び炭酸ジエステルは好ましくは第一段反応において大気圧下で
80〜250℃、好ましくは100〜230℃、さらに好ましくは120〜19
0℃の温度で、一般に0〜5時間、好ましくは0〜4時間、さらに一段と好まし
くは0〜3時間反応させる。次に、系の圧力を下げ、温度を上げて、ジヒドロキ
シ化合物と炭酸ジエステルを反応させるべきである。最後に、ジヒドロキシ化合
物と炭酸ジエステルの重縮合反応を240〜320℃で5mmHg未満、好まし
くは1mmHg未満で実施すべきである。
る装置は、容器、管又は塔状構造のいずれでもよい。
.10〜1.0dl/g、好ましくは0.30〜0.65dl/gであるべきで
ある。
)で表される枝分れ化合物を生じさせるため、製造したポリカーボネートに水酸
化ナトリウム等のアルカリを加えればよい。
定すればよい。この手順は以下の実施例1にも記載する。
その代わり、重縮合反応の直後に、含イオウ酸性化合物から形成される誘導体及
び/又はpKa3以下の酸性化合物(以下、酸性化合物とも呼ぶ)を加えてもよ
い。この誘導体は、亜硫酸、硫酸、スルフィン酸化合物、スルホン酸化合物又は
関連誘導体でよい。具体例には、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン
酸ブチル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル及び
p−トルエンスルホン酸ブチルがある。
属塩の量の0.1〜50モル倍とすべきであり、好ましくは0.1〜15モル倍
、さらに好ましくは0.1〜7モル倍である。このような量の酸性化合物を反応
生成物(ポリカーボネート)に加えると、ポリカーボネート中に残留するあらゆ
る亜リン酸アルカリ金属塩が中和又は希釈され、最終的に安定性及び耐湿性の向
上したポリカーボネートを与える。
水の量は、5〜1000ppmとすべきであり、好ましくは10〜500ppm
、さらに好ましくは20〜300ppmである。酸性化合物と水を加えると、ポ
リカーボネート中の重縮合触媒の中和効率がさらに高まり、溶融時の良好な安定
性と共に、優れた初期色、透明性、耐湿性及び耐候性を兼ね備えたポリカーボネ
ートを製造できる。
のような他の従来の混練機を用いて行うことができる。ベンドをもつ混練機もも
たない混練機も有効に使用し得る。
状態にある際に酸性化合物及び水を加えてもよい。酸性化合物と水は別々に加え
てもよいし一緒に加えてもよい。加える順序は制限されていないが、好ましくは
同時に加えるべきである。
物に添加剤を加えてもよい。かかる添加剤には、ポリカーボネートに様々な目的
で従来添加されている広範な物質がある。具体例には、熱安定剤、エポキシ化合
物、紫外線吸収剤、離型剤、着色剤、帯電防止剤、スリップ剤、粘着防止剤、滑
剤、防曇剤、天然油、合成油、ワックス、有機充填剤、難燃剤、無機充填剤その
た周知のあらゆる添加剤がある。
特に高い延性及び衝撃強さを要する用途に理想的である。例えば、これらのポリ
カーボネートは、自動車用ヘッドライトレンズ、眼鏡の光学レンズ、及び光記録
材料に有用である。これらのポリカーボネートは特に光ディスク用成形材料とし
ての使用に理想的である。
例示するためのものにすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
決定するため、溶融合成法で多数の異なる触媒を選別調査した。結果を下記の表
1にまとめる。
の試料は、表1に示す別の触媒を用いた点を除いて同一の手順で製造した。
648mol)を粉末としてテトラブチルホスホニウムヒドロキシド(0.20
6×10-4mol)と共に1リットルのガラス製溶融重合反応器に加えた。ガラ
ス製反応器の表面は、酸洗浄し、濯いだ後、70℃で一晩乾燥して予め不動態化
しておいた。反応容器を約1torrまで排気した後に精製窒素で再充填して酸
素を除去した。この酸素除去手順を計3回繰り返した。反応容器を予め180℃
に加熱した流動式熱浴に浸した。反応混合物を放置溶融させると、無色の均一な
液体が生じた。一旦、固形物質の大部分が溶融したら、残りの粉末懸濁液をゆっ
くりと攪拌して、さらに十分な熱交換を促した。完全な溶液が形成したら、系を
5〜10分間放置して熱的に平衡にした。次いで、溶液を250rpmで攪拌し
た。この時点で、反応温度は210℃まで上がっており、圧力は175mmHg
まで低下していた。直ちに反応器からフェノールが蒸留し始めた(約3〜4滴/
秒)。35分後に反応器の圧力を100mmHgまで下げ、この圧力にさらに3
5分間保った。フェノールは蒸留し続けて、受け器のフラスコに入り(2滴/秒
)、210℃段階の終わりまでに合計体積で68mlが回収された。次いで、反
応器温度を240℃(15torr)に上げ、これらの条件を40分間維持した
。この間に、フェノールは約1滴/3〜5秒の平均速度で蒸留した(この時点ま
でに合計105mlが回収された)。再び反応温度を20分間270℃(2to
rr)に上げ、最終的には0.75torrで300℃に上げ、この温度に65
分間維持した。次いで、反応を終了させた。反応過程全体で合計122.1グラ
ムの蒸留物が回収された。無色の高分子量ポリカーボネートが回収され、次の分
析データが得られた。フリース含有量1000ppm、MW=53447、Mn=
18256、MW/Mn=2.928、MZ=103907、及びOH=0.12
0重量%。
有量を決定した。まず、0.50グラムのポリカーボネートを4.0mlのTH
F(内部標準としてp−テルフェニルを含む)に溶解した。次に、3.0mlの
18%KOHのメタノール溶液を上記溶液に加えた。得られた混合物を室温で2
時間攪拌した。次に、1.0mlの酢酸を加えて、混合物を5分間攪拌した。1
時間放置して酢酸カリウムを結晶化させた。固形物を濾過して除去し、内部標準
としてp−テルフェニルを用いて、得られた濾液を液体クロマトグラフィーで分
析した。
は、表1に示す通り触媒及び触媒濃度が異なっていた点を除けば全く同一の手順
で合成した。
を備えた1リットルガラス製回分式反応器で溶融エステル交換反応を行った。反
応器の底には最終溶融部の除去のため取外し可能なガラスニップルが備えてあっ
た。ガラスからナトリウムをすべて除去するため、反応器を3NのHClに12
時間以上浸漬し、続いて18MΩの水に12時間以上浸漬した。次いで、オーブ
ンで反応器を一晩乾燥し、使用時まで覆いをして貯蔵した。流動式砂浴をPID
コントローラと併用して反応器の温度を維持し、温度は反応器と砂浴の界面近く
で測定した。反応器全体の圧力は、蒸留物回収用のフラスコの下流に設けた真空
ポンプへの窒素抽気によって制御し、比較的高い圧力(760〜40mmHg)
では水銀気圧計を用い、比較的低い圧力(40〜1mmHg)ではEdward
s製ピラニ真空計を用いて測定した。
スチックス株式会社製、0.6570mol)及び固形炭酸ジフェニル(日本ジ
ーイープラスチックス株式会社、0.7096mol)を投入した。次いで、反
応器を組み立てて密閉し、雰囲気を窒素で3回交換した。最後の窒素交換によっ
て、反応器は大気圧に近くなり、この反応器を180℃の流動式浴に沈めた。5
分後に、250rpmでの攪拌を開始した。さらに10分間の後に、反応体は完
全に溶融し、均一混合物の様相を呈した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド(Sachem社製、1.32×10-4mol)及びNaOH(J.T.Ba
ker社製、5.00×10-7mol)を脱イオン水(18MΩ)で適正な濃度
(0.220MのTMAH及び1.00×10-3MのNaOH)に希釈した後、
順次加えた。最後の触媒を加えた後に、時間計測を開始して、5分間かけて温度
を210℃に上げた。この温度に達した時点で圧力を180mmHgに下げると
、直ちにフェノールが留出した。25分後に、圧力を再び100mmHgに下げ
、45分間維持した。次いで、温度を5分間かけて240℃に上げ、圧力を15
mmHgに下げた。これらの条件を45分間維持した。次いで、温度を5分間か
けて270℃に上げ、圧力を2mmHgに下げた。これらの条件を10分間維持
した。次いで、温度を5分間かけて最終的な仕上げ温度に高め、圧力を1.1m
mHgまで下げた。表1に示す通り、実験に応じて最終温度は280℃又は31
0℃のいずれかとした。30分後に、反応器を砂浴から取り出し、溶融物を液体
窒素中に押出して、反応を急冷させた。
含有量が及ぼす影響を決定するため、コンパクトディスクを成形した。具体的に
は、フリース含有量の異なる2種類の溶融型ポリカーボネート試料から40枚の
CDを2組成形した。
0℃に設定し、金型温度は80℃に設定した。サイクル時間は6秒であった。
及び特開平2−153925号公報(その開示内容は文献の援用によって本明細
書に取り込まれる)に記載のものと同様の溶融ポリカーボネート反応器中で合成
した。
。
位でのエネルギー)は、特殊設計のジグ10及び20を用いてInstron試
験機で決定した。概略図を図1に示す。この試験は、コンパクトディスクを屈曲
させるのに必要なエネルギーを測定するために特に開発した。ディスク20(φ
=120mm、厚み1.2mm)をジグ10の間に固定して、500mm/分の
クロスヘッド速度で圧迫した。最大行程は95mmであった。ディスクを曲げる
のに必要な延性に関係するエネルギーは自動的に監視した。
R(繰り返し性及び再現性)は27%で測定した。
形したCDは150Kgf×mmの延性を有する一方、フリース含有量700p
pmの溶融型ポリカーボネート(ロットB)から成形したCDは345Kgf×
mmの延性を有することが判明した。従って、光ディスクの耐久性を高めるには
光ディスク製造にフリース含有量の低い溶融型ポリカーボネートを用いるのが望
ましい。
0ppmのポリカーボネートを製造し、CDを成形して、CDを実施例3に記載
の通り試験した。
80〜100ppmを下回ると、フリース量を下げても延性はそれ以上向上しな
い。ピーク射出圧力はフリース含有量によって大した影響は受けない。
。
型ポリカーボネートは、10のメルトフローインデクスを有していた。このカー
ボネートはフェノールで末端封鎖され、0.04%のモノステアリン酸グリセロ
ールを含んでいた。
ーボネートを溶融型ポリカーボネートとブレンドして製造した。具体的には、上
記界面型ポリカーボネートをフリース量800〜900ppmの溶融型ポリカー
ボネートとブレンドした。試料(2)及び(3)は、界面型樹脂を溶融型樹脂と
それぞれ75/25及び90/10の比率でブレンドして製造した。
925号公報に記載の市販の溶融反応器で製造した。これら2つの反応では、ビ
スフェノールA供給原料中の残留不純物ナトリウムが触媒として作用した。他の
触媒は一切加えなかった。下記の表5に反応条件をまとめた。
の他の形態も特許請求の範囲に包含される。従って、特許請求の範囲の技術的思
想及び範囲は本明細書中に記載した好ましい形態に限定されるものではない。
ンパクトディスクの試験に用いる装置を示す図である。
Claims (48)
- 【請求項1】 フリース含有量が5ppm超で360ppm未満のポリカー
ボネートを含んでなる組成物。 - 【請求項2】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が290ppm未満
である、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が25ppmを超え
る、請求項2記載の組成物。 - 【請求項4】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が200ppm未満
である、請求項3記載の組成物。 - 【請求項5】 前記ポリカーボネートが5〜30のMFR(1.2kg、2
50℃)を有する、請求項2記載の組成物。 - 【請求項6】 前記ポリカーボネートが10〜17のMFR(1.2kg、
250℃)を有する、請求項5記載の組成物。 - 【請求項7】 前記ポリカーボネートが15.5未満のMFR(1.2kg
、250℃)を有する、請求項6記載の組成物。 - 【請求項8】 前記ポリカーボネートが14未満のMFR(1.2kg、2
50℃)を有する、請求項7記載の組成物。 - 【請求項9】 ABS樹脂をさらに含む、請求項1記載の組成物。
- 【請求項10】 溶融法で製造された、フリース含有量260ppm未満の
ポリカーボネートを含んでなる組成物。 - 【請求項11】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が290ppm未
満である、請求項10記載の組成物。 - 【請求項12】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が200ppm未
満である、請求項11記載の組成物。 - 【請求項13】 5〜30のMFR(1.2kg、250℃)を有する、請
求項11記載の組成物。 - 【請求項14】 10〜17のMFR(1.2kg、250℃)を有する、
請求項13記載の組成物。 - 【請求項15】 15.5未満のMFR(1.2kg、250℃)を有する
、請求項14記載の組成物。 - 【請求項16】 14未満のMFR(1.2kg、250℃)を有する、請
求項15記載の組成物。 - 【請求項17】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が85%以上であ
る、請求項11記載の組成物。 - 【請求項18】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が96%以上であ
る、請求項17記載の組成物。 - 【請求項19】 ABS樹脂をさらに含む、請求項10記載の組成物。
- 【請求項20】 溶融法で製造されたポリカーボネートを含んでなり、15
0kgf/mmを上回る延性を有する光ディスク。 - 【請求項21】 200kgf/mmを上回る延性を有する、請求項20記
載の光ディスク。 - 【請求項22】 300kgf/mmを上回る延性を有する、請求項21記
載の光ディスク。 - 【請求項23】 480kgf/mmを上回る延性を有する、請求項22記
載の光ディスク。 - 【請求項24】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が1400ppm
未満である、請求項20記載の光ディスク。 - 【請求項25】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が1000ppm
未満である、請求項21記載の光ディスク。 - 【請求項26】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が800ppm未
満である、請求項22記載の光ディスク。 - 【請求項27】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が360ppm未
満である、請求項23記載の光ディスク。 - 【請求項28】 前記ポリカーボネートのフリース含有量が290ppm未
満である、請求項27記載の光ディスク。 - 【請求項29】 前記組成物が5〜30のMFR(1.2kg、250℃)
を有する、請求項21記載の方法。 - 【請求項30】 前記組成物が10〜17のMFR(1.2kg、250℃
)を有する、請求項29記載の方法。 - 【請求項31】 前記組成物が15未満のMFR(1.2kg、250℃)
を有する、請求項30記載の方法。 - 【請求項32】 前記組成物が14未満のMFR(1.2kg、250℃)
を有する、請求項31記載の方法。 - 【請求項33】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が85%を上回る
、請求項28記載の光ディスク。 - 【請求項34】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が96%を上回る
、請求項34記載の光ディスク。 - 【請求項35】 溶融法でポリカーボネートを製造し、該ポリカーボネート
を含んでなる組成物を射出成形機に導入することを含んでなル射出成形方法であ
って、前記ポリカーボネートが5超360未満のフリース含有量及び5〜30の
MFR(1.2kg、250℃)を有する、射出成形方法。 - 【請求項36】 前記溶融法が、セシウム塩、アミン、アンモニウム塩、ホ
スホニウム塩及びグアニジンからなる群から選択される触媒成分を用いる、請求
項35記載の方法。 - 【請求項37】 前記触媒成分が亜リン酸アルカリ金属塩又は亜リン酸アル
カリ土類金属塩である、請求項36記載の方法。 - 【請求項38】 前記触媒が助触媒をさらに含む、請求項36記載の方法。
- 【請求項39】 前記組成物のフリース含有量が290ppm未満である、
請求項35記載の方法。 - 【請求項40】 前記組成物のフリース含有量が25ppmを超える、請求
項39記載の方法。 - 【請求項41】 前記組成物のフリース含有量が200ppm未満である、
請求項40記載の方法。 - 【請求項42】 前記組成物が5〜30のMFR(1.2kg、250℃)
を有する、請求項39記載の方法。 - 【請求項43】 前記組成物が10〜17のMFR(1.2kg、250℃
)を有する、請求項42記載の方法。 - 【請求項44】 前記組成物が15.5未満のMFR(1.2kg、250
℃)を有する、請求項43記載の方法。 - 【請求項45】 前記組成物が14未満のMFR(1.2kg、250℃)
を有する、請求項44記載の方法。 - 【請求項46】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が85%以上であ
る、請求項39記載の方法。 - 【請求項47】 前記ポリカーボネートの末端封鎖含有量が96%以上であ
る、請求項46記載の方法。 - 【請求項48】 前記組成物がABS樹脂をさらに含む、請求項35記載の
方法。
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