JP2011214015A - Polycarbonate resin - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently and stably producing a polycarbonate resin having excellent light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability and mechanical strength and stable performances.SOLUTION: The method for producing a polycarbonate resin comprises carrying out polycondensation by transesterification using a catalyst and, as raw material monomers, a carbonic acid diester and a dihydroxy compound, in a multistage process in a plurality of reactors. The carbonic acid diester used is purified by distillation. The dihydroxy compound comprises a plurality of kinds of dihydroxy compounds, in which at least one compound includes a -CH-O- moiety as a part of the structure (however, a moiety as a part of -CH-O-H is excluded). At least one reactor gives a distillation amount of monohydroxy compounds as a byproduct of the transesterification reaction, amounting to 20% or more of the theoretical distillation amount, and has an internal volume of 20 L or more, including a heating means for heating the reactor by use of a heating medium, and a reflux cooler, wherein the temperature difference between the heating medium and a reaction liquid in the reactor is at least 5°C. When the difference between a molar percentage of the dihydroxy compound upon feeding the compound as a raw material to the reactor, and a molar percentage of dihydroxy compound structural units in the obtained polycarbonate resin is divided by the molar percentage of the dihydroxy compound upon feeding the compound as a raw material to the reactor, the obtained value in terms of an absolute value falls in a specified range.

Description

本発明は、耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱安定性、及び機械的強度に優れ、性能の安定したポリカーボネート樹脂を、効率的かつ安定的に製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for efficiently and stably producing a polycarbonate resin having excellent light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability, and mechanical strength and stable performance.

ポリカーボネート樹脂は一般的にビスフェノール類をモノマー成分とし、透明性、耐熱性、機械的強度等の優位性を生かし、電気・電子部品、自動車用部品、光学記録媒体、レンズ等の光学分野等でいわゆるエンジニアリングプラスチックスとして広く利用されている。しかしながら、最近急激に普及しつつあるフラットパネルディスプレー等の光学補償フィルム用途では、低複屈折や低光弾性係数等、さらに高度な光学的特性が要求されるようになり、既存の芳香族ポリカーボネートではその要求に応えられなくなってきた。   Polycarbonate resins generally contain bisphenols as monomer components and take advantage of transparency, heat resistance, mechanical strength, etc., so-called electrical and electronic parts, automotive parts, optical recording media, optical fields such as lenses, etc. Widely used as engineering plastics. However, for optical compensation film applications such as flat panel displays, which have been rapidly spreading recently, more advanced optical properties such as low birefringence and low photoelastic coefficient have been required. With existing aromatic polycarbonates, It is no longer possible to meet that demand.

また、従来のポリカーボネートは、石油資源から誘導される原料を用いて製造されるが、近年、石油資源の枯渇が危惧されており、植物などのバイオマス資源から得られる原料を用いたポリカーボネートの提供が求められている。また、二酸化炭素排出量の増加、蓄積による地球温暖化が、気候変動などをもたらすことが危惧されていることからも、使用後の廃棄処分をしてもカーボンニュートラルな、植物由来モノマーを原料としたポリカーボネートの開発が求められている。   Conventional polycarbonates are manufactured using raw materials derived from petroleum resources. However, in recent years, there is a concern about the exhaustion of petroleum resources, and there is a need to provide polycarbonates using raw materials obtained from biomass resources such as plants. It has been demanded. In addition, it is feared that global warming due to the increase and accumulation of carbon dioxide emissions will lead to climate change, etc., so that carbon-neutral plant-derived monomers are used as raw materials even after disposal after use. There is a need to develop polycarbonate.

かかる状況下、特殊なジヒドロキシ化合物をモノマー成分とし、炭酸ジエステルとのエステル交換により副生するモノヒドロキシ化合物を減圧下で留去しながら、ポリカーボネートを得る方法が提案されている(例えば特許文献1〜6参照)。
ところが、このような特殊な構造を有するジヒドロキシ化合物は、ビスフェノール類に比べると沸点が低いため、高温、減圧下で行うエステル交換反応中の揮散が激しく、原料原単位の悪化を招くだけではなく、品質に影響を及ぼす末端基濃度を所定の値に制御することが困難になるという問題や、ジヒドロキシ化合物を複数種使用する場合には、使用するジヒドロキシ化合物のモル比率が重合中に変化し、所望の分子量や組成のポリカーボネート樹脂が得られないという問題があった。
Under such circumstances, there has been proposed a method for obtaining a polycarbonate while using a special dihydroxy compound as a monomer component and distilling off a monohydroxy compound by-produced by transesterification with a carbonic acid diester under reduced pressure (for example, Patent Documents 1 to 3). 6).
However, since the dihydroxy compound having such a special structure has a lower boiling point than bisphenols, volatilization during the transesterification reaction performed under high temperature and reduced pressure is severe, not only causing deterioration of the raw material unit, The problem is that it becomes difficult to control the terminal group concentration affecting the quality to a predetermined value, and when multiple types of dihydroxy compounds are used, the molar ratio of the dihydroxy compounds used changes during the polymerization, There was a problem that a polycarbonate resin having a molecular weight and a composition of the above could not be obtained.

この問題を解決するために、重合温度を低くしたり、減圧の度合いを緩めるなどの方法が考えられるが、この方法では、モノマーの揮散は抑制されるものの、生産性の低下を招くというジレンマがあった。
また、特定の還流冷却器を有する重合反応器を用いる方法も提案されているが(特許文献7参照)、原料原単位の改善は未だ満足できるレベルではなく、更なる改良が求められている。
In order to solve this problem, methods such as lowering the polymerization temperature or reducing the degree of decompression can be considered, but in this method, although the volatilization of the monomer is suppressed, there is a dilemma that causes a decrease in productivity. there were.
Further, although a method using a polymerization reactor having a specific reflux condenser has been proposed (see Patent Document 7), the improvement of the raw material basic unit is not yet satisfactory, and further improvement is demanded.

更には、副生するモノヒドロキシ化合物は、留去させる際に多くの蒸発潜熱を奪うため、所定の重合温度に保とうとすると熱媒体(熱媒)で加温する必要があるが、スケールが大きくなると、反応器内の単位反応液当たりの伝熱面積が小さくなるため、より高温の熱媒で加温する必要が出てくる。このことは、熱媒が流通する壁面と接触する部分の反応液がより高い温度で加熱されることを意味しており、該壁面に触れた沸点の低いジヒドロキシ化合物の揮散を著しく助長するに止まらず、該壁面近傍での熱劣化を招いて品質が悪化するという問題があり、スケールが大きくなるほど問題は深刻となる。   Furthermore, since the by-produced monohydroxy compound takes away a large amount of latent heat of evaporation when it is distilled off, it is necessary to heat it with a heat medium (heat medium) to keep it at a predetermined polymerization temperature, but the scale is large. Then, since the heat transfer area per unit reaction liquid in the reactor becomes small, it becomes necessary to heat with a higher temperature heating medium. This means that the reaction liquid in the part in contact with the wall surface through which the heat medium circulates is heated at a higher temperature, and only significantly promotes the volatilization of the dihydroxy compound having a low boiling point that touches the wall surface. However, there is a problem that the quality deteriorates due to thermal degradation in the vicinity of the wall surface, and the problem becomes more serious as the scale becomes larger.

国際公開第04/111106号パンフレットInternational Publication No. 04/111106 Pamphlet 特開2006−232897号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-232897 特開2006−28441号公報JP 2006-28441 A 特開2008−24919号公報JP 2008-24919 A 特開2009−91404号公報JP 2009-91404 A 特開2009−91417号公報JP 2009-91417 A 特開2008−56844号公報JP 2008-56844 A

本発明の目的は、上記従来の問題点を解消し、耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱安定性、及び機械的強度に優れ、性能の安定したポリカーボネート樹脂を、効率的かつ安定的に製造する方法を提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional problems, and to efficiently and stably produce a polycarbonate resin having excellent light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability and mechanical strength, and having stable performance. It is to provide a method of manufacturing.

本発明者は、上記課題を解決するべく、鋭意検討を重ねた結果、モノマーとして炭酸ジエステルおよびジヒドロキシ化合物を用いてエステル交換法により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法において、反応器から留出するモノマーを特定量以下にすることによって耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱安定性、及び機械的強度に優れ、性能の安定したポリカーボネート樹脂を製造する方法を見出した。   As a result of intensive investigations to solve the above problems, the present inventor distills from a reactor in a method of producing a polycarbonate resin by polycondensation by a transesterification method using a carbonic diester and a dihydroxy compound as monomers. The present inventors have found a method for producing a polycarbonate resin having excellent light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability, mechanical strength and stable performance by making the amount of the monomer to be a specific amount or less.

即ち、本発明の要旨は下記[1]〜[16]に存する。
[1] 触媒及び、原料モノマーとして炭酸ジエステル並びにジヒドロキシ化合物を用いて、複数の反応器で多段階で、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、
該ジヒドロキシ化合物が構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物を少なくとも含み、
エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つが、内容積20L以上の、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段及び還流冷却器を具備した反応器であり、該熱媒体の温度と反応器中の反応液の温度差が少なくとも5℃以上であり、かつ、
全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して10重量%以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [16].
[1] A method for producing a polycarbonate resin by polycondensation by a transesterification in a plurality of reactors using a carbonic acid diester and a dihydroxy compound as raw materials and a catalyst in multiple stages,
The dihydroxy compound includes at least a dihydroxy compound having a site represented by the following general formula (1) in a part of the structure;
At least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound produced as a by-product by the transesterification distills 20% or more of the theoretical distillate is used to heat the reactor using a heat medium having an internal volume of 20 L or more. A reactor having a heating means and a reflux condenser, wherein the temperature difference between the temperature of the heat medium and the reaction liquid in the reactor is at least 5 ° C., and
A method for producing a polycarbonate resin, characterized in that the total amount of monomers distilled out in all reaction stages is 10% by weight or less based on the total amount of raw material monomers.

Figure 2011214015
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(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
[2] 触媒及び、原料モノマーとして炭酸ジエステル並びにジヒドロキシ化合物を用いて、複数の反応器で多段階で、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、
該ジヒドロキシ化合物が、複数種のジヒドロキシ化合物からなり、その中の少なくとも1種が構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物であり、
エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つが、内容積20L以上の、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段及び還流冷却器を具備した反応器であり、該熱媒体の温度と反応器中の反応液の温度差が少なくとも5℃以上であり、かつ、反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率と、得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位のモル百分率との差を、反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率で除した値の絶対値が、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物については、0.03以下であり、いずれのジヒドロキシ化合物についても0.05を超えないことを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
[2] A method of producing a polycarbonate resin by polycondensation by a transesterification in a plurality of stages using a catalyst and a carbonic acid diester and a dihydroxy compound as raw materials monomers in a plurality of stages,
The dihydroxy compound is composed of a plurality of types of dihydroxy compounds, and at least one of them is a dihydroxy compound having a site represented by the following general formula (1) as part of the structure;
At least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound produced as a by-product by the transesterification distills 20% or more of the theoretical distillate is used to heat the reactor using a heat medium having an internal volume of 20 L or more. A reactor having a heating means and a reflux condenser, wherein the temperature difference between the temperature of the heating medium and the reaction liquid in the reactor is at least 5 ° C. or more, and when the reactor is charged as a raw material. The absolute value of the value obtained by dividing the difference between the molar percentage of the dihydroxy compound and the molar percentage of the structural unit of the dihydroxy compound in the obtained polycarbonate resin by the molar percentage of the dihydroxy compound at the time of charging as a raw material to the reactor, It is 0.03 or less for at least one dihydroxy compound, and any dihydroxy compound does not exceed 0.05. Manufacturing method of a polycarbonate resin.

Figure 2011214015
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(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
[3] 前記ジヒドロキシ化合物の内、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物の大気圧での沸点が300℃以下である[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4] 少なくとも3つの反応器を用いる[1]乃至[3]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[5] 前記還流冷却器に導入される冷媒の温度が、還流冷却器の入口において45〜180℃である[1]乃至[4]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[6] 前記全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して3重量%以下である[1]乃至[5]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[7] 前記エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する1つ目の反応器に、触媒として、リチウム及び長周期型周期表第2族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物を、その金属原子の合計量として、原料として用いた全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、20μmol以下用いる[1]乃至[6]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[8] 前記触媒が、マグネシウム化合物及びカルシウム化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物である[7]に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[9] 全反応段階における反応液の最高温度が250℃未満である[1]乃至[8]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[10] 前記熱媒体の最高温度が265℃未満である[1]乃至[9]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
[11] 前記ジヒドロキシ化合物が、下記一般式(2)の化合物と、脂肪族ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを含む[1]乃至[10]の何れかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
[3] The production method according to [1] or [2], wherein the boiling point at atmospheric pressure of at least one of the dihydroxy compounds is 300 ° C. or lower.
[4] The method for producing a polycarbonate resin according to any one of [1] to [3], wherein at least three reactors are used.
[5] The method for producing a polycarbonate resin according to any one of [1] to [4], wherein the temperature of the refrigerant introduced into the reflux condenser is 45 to 180 ° C. at the inlet of the reflux condenser.
[6] The method for producing a polycarbonate resin according to any one of [1] to [5], wherein the total amount of monomers distilled out in all the reaction steps is 3% by weight or less based on the total amount of raw material monomers.
[7] In the first reactor in which the distillation amount of the monohydroxy compound by-produced by the transesterification distills 20% or more of the theoretical distillation amount, lithium and long-period periodic table 2 [1] to [6], wherein at least one metal compound selected from the group consisting of group metals is used in a total amount of metal atoms of 20 μmol or less per 1 mol of all dihydroxy compounds used as raw materials. Of producing a polycarbonate resin.
[8] The method for producing a polycarbonate resin according to [7], wherein the catalyst is at least one metal compound selected from the group consisting of a magnesium compound and a calcium compound.
[9] The method for producing a polycarbonate resin according to any one of [1] to [8], wherein the maximum temperature of the reaction solution in all reaction stages is less than 250 ° C.
[10] The method for producing a polycarbonate resin according to any one of [1] to [9], wherein the maximum temperature of the heat medium is less than 265 ° C.
[11] The [1] to [10], wherein the dihydroxy compound includes a compound of the following general formula (2) and at least one compound selected from the group consisting of an aliphatic dihydroxy compound and an alicyclic dihydroxy compound. The manufacturing method of the polycarbonate resin in any one.

Figure 2011214015
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[12] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)の波長350nmにおける光線透過率が60%以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[13] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)の波長320nmにおける光線透過率が30%以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[14] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)を、63℃、相対湿度50%の環境下にて、メタルハライドランプを用い、波長300nm〜400nmの放射照度1.5kW/mで、100時間照射処理した後に、透過光で測定したASTM D1925−70に準拠したイエローインデックス(YI)値が12以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[15] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)の初期のイエローインデックス値が7以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[16] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)の初期のイエローインデックス値と、該成形体を、63℃、相対湿度50%の環境下にて、メタルハライドランプを用い、波長300nm〜400nmの放射照度1.5kW/mで、100時間照射処理した後に、透過光で測定したASTM D1925−70に準拠したイエローインデックス(YI)値との差の絶対値が6以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[17] [1]乃至[11]のいずれかに記載の方法によって得られたポリカーボネート樹脂であって、該ポリカーボネート樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)のL*値が96.3以上であることを特徴とするポリカーボネート樹脂。
[12] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein a molded article (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin has a light transmittance at a wavelength of 350 nm of 60. % Of polycarbonate resin.
[13] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein a molded product (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin has a light transmittance of 30 at a wavelength of 320 nm. % Of polycarbonate resin.
[14] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein a molded body (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin is obtained at 63 ° C. and a relative humidity of 50%. Yellow index (YI) in accordance with ASTM D1925-70 measured with transmitted light after irradiation for 100 hours at a wavelength of 300 nm to 400 nm and irradiance of 1.5 kW / m 2 using a metal halide lamp. A polycarbonate resin having a value of 12 or less.
[15] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein an initial yellow index value of a molded body (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin is 7 or less. Polycarbonate resin characterized by being.
[16] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein an initial yellow index value of a molded body (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin, ASTM measured with transmitted light after the molded body was irradiated for 100 hours at an irradiance of 1.5 kW / m 2 with a wavelength of 300 nm to 400 nm using a metal halide lamp in an environment of 63 ° C. and 50% relative humidity. A polycarbonate resin, characterized in that the absolute value of the difference from the yellow index (YI) value in accordance with D1925-70 is 6 or less.
[17] A polycarbonate resin obtained by the method according to any one of [1] to [11], wherein a molded product (thickness 3 mm) molded from the polycarbonate resin has an L * value of 96.3 or more. Polycarbonate resin characterized by being.

本発明によれば、優れた耐光性を有するだけでなく、優れた透明性、色相、耐熱性、成形性、及び機械的強度に優れ、電気・電子部品、自動車用部品等の射出成形分野、フィルム、シート分野、ボトル、容器分野、さらには、カメラレンズ、ファインダーレンズ、CCDやCMOS用レンズなどのレンズ用途、液晶やプラズマディスプレイなどに利用される位相差フィルム、拡散シート、偏光フィルムなどのフィルム、シート、光ディスク、光学材料、光学部品、色素及び電荷移動剤等を固定化するバインダー用途といった幅広い分野へ適用可能な性能を有するポリカーボネート樹脂を、効率的にかつ安定して製造することが可能になる。   According to the present invention, not only has excellent light resistance, but also excellent transparency, hue, heat resistance, moldability, and mechanical strength, and the field of injection molding such as electrical / electronic parts and automotive parts, Film, sheet field, bottle, container field, camera lens, finder lens, lens application such as CCD and CMOS lens, retardation film used for liquid crystal and plasma display, diffusion sheet, polarizing film, etc. It is possible to efficiently and stably produce polycarbonate resin with performance applicable to a wide range of fields such as sheet, optical disc, optical material, optical component, dye and charge transfer agent Become.

以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、以下の内容に限定されない。
本発明における第一の発明は、触媒及び原料モノマーとして炭酸ジエステル並びにジヒドロキシ化合物を用いて、複数の反応器で多段階で、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、該ジヒドロキシ化合物が構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物を少なくとも含み、
エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つが、内容積20L以上の、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段及び還流冷却器を具備した反応器であり、該熱媒体の温度と反応器中の反応液の温度差が少なくとも5℃以上であり、かつ、
全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して10重量%以下であることを特徴とするものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention. It is not limited to the contents.
A first invention in the present invention is a method for producing a polycarbonate resin by polycondensation by transesterification in a plurality of reactors in multiple stages using a carbonic acid diester and a dihydroxy compound as a catalyst and a raw material monomer, The dihydroxy compound includes at least a dihydroxy compound having a site represented by the following general formula (1) in a part of the structure;
At least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound produced as a by-product by the transesterification distills 20% or more of the theoretical distillate is used to heat the reactor using a heat medium having an internal volume of 20 L or more. A reactor having a heating means and a reflux condenser, wherein the temperature difference between the temperature of the heat medium and the reaction liquid in the reactor is at least 5 ° C., and
The total amount of monomers distilled out in all reaction stages is 10% by weight or less with respect to the total amount of raw material monomers.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
本発明においては、モノヒドロキシ化合物の留出量が、その理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つが、内容積20L以上であり、好ましくは30L以上である。前述のように、反応器の内容積が大きくなるほど本発明の効果が大きくなる。
(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
In the present invention, at least one of the reactors in which the monohydroxy compound distillates at least 20% of the theoretical distillate has an internal volume of 20 L or more, preferably 30 L or more. As described above, the effect of the present invention increases as the internal volume of the reactor increases.

本発明の方法において、炭酸ジエステルとジヒドロキシ化合物は、後述する触媒の存在下で、複数の反応器を用いて多段階でエステル交換反応により重縮合(単に重合という場合もある)させるが、この重合反応では、モノヒドロキシ化合物(例えば、炭酸ジエステルとしてジフェニルカーボネートを使用した場合にはフェノール)がその副生物として生じる。そこで、副生したモノヒドロキシ化合物は、系外に留去させながら重合を行うが、重合初期の段階においては、単位時間当たりのモノヒドロキシ化合物の副生量が多く、多くの蒸発潜熱を奪うため、本発明においては、モノヒドロキシ化合物の留出量が、その理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つを、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段を具備した反応器とし、導入される熱媒体の温度は反応器中の反応液の温度(以下、「内温」と称する場合がある)より高く、即ちその温度差を、少なくとも5℃以上(熱媒体温度>内温)とする。   In the method of the present invention, the carbonic acid diester and the dihydroxy compound are polycondensed (in some cases, simply referred to as polymerization) by transesterification in multiple stages using a plurality of reactors in the presence of a catalyst described later. In the reaction, a monohydroxy compound (for example, phenol when diphenyl carbonate is used as the carbonic acid diester) is produced as a by-product. Therefore, the by-produced monohydroxy compound is polymerized while being distilled out of the system, but in the initial stage of polymerization, the amount of monohydroxy compound by-product per unit time is large, and it takes a lot of latent heat of evaporation. In the present invention, a heating means for heating at least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound is distilled at 20% or more of the theoretical distillate using a heat medium is provided. The temperature of the introduced heat medium is higher than the temperature of the reaction liquid in the reactor (hereinafter sometimes referred to as “internal temperature”), that is, the temperature difference is at least 5 ° C. (heat Medium temperature> internal temperature).

ここで、本発明における、モノヒドロキシ化合物の理論留出量とは、原料として使用する炭酸ジエステルの2倍のモル数であり、理論留出量の20%以上留出する反応器とは、バッチ式反応の場合には、原料として当初仕込んだ炭酸ジエステル化合物の量に対する、1つの反応器から留出するモノヒドロキシ化合物のトータルの量から算出して、理論留出量の20%以上となっている反応器を意味し、連続反応の場合には、原料として供給する炭酸ジエステルの単位時間当たりの量に対する、1つの反応器から留出する単位時間当たりのモノヒドロキシ化合物の量から算出して、理論留出量の20%以上となっている反応器を意味する。   Here, the theoretical distillation amount of the monohydroxy compound in the present invention is twice the number of moles of carbonic acid diester used as a raw material, and a reactor that distills 20% or more of the theoretical distillation amount is a batch. In the case of the formula reaction, it is calculated from the total amount of the monohydroxy compound distilled from one reactor with respect to the amount of the carbonic diester compound initially charged as a raw material, and becomes 20% or more of the theoretical distillation amount. In the case of continuous reaction, it is calculated from the amount of monohydroxy compound per unit time distilled from one reactor with respect to the amount per unit time of carbonic diester fed as a raw material, It means a reactor that is 20% or more of the theoretical distillation amount.

また、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段としては、反応器の周囲(全周囲又は部分的に)に設けたジャケット形式(以下、単に熱媒体ジャケットと呼ぶことがある)や、反応器の内部に内部コイルを設置する形式や、反応器の外部に設けた熱交換器の形式などが挙げられるが、加熱手段が熱媒体ジャケットであるのが好ましい。熱媒体ジャケットを用いる場合、そのジャケット内の熱媒体の温度を過度に高くしないために、反応器の内部にも内部コイルを設置し、反応器の内部からも熱を与えて、加熱伝面積を増やしてやることは有効である。   Further, as a heating means for heating the reactor using a heat medium, a jacket type (hereinafter sometimes simply referred to as a heat medium jacket) provided around the reactor (entirely or partially), Examples of the type include an internal coil installed inside the reactor and a type of heat exchanger provided outside the reactor. The heating means is preferably a heat medium jacket. When using a heat medium jacket, in order not to make the temperature of the heat medium in the jacket excessively high, an internal coil is also installed inside the reactor, and heat is applied also from the inside of the reactor to reduce the heat transfer area. It is effective to increase it.

熱媒体の温度と反応液の温度差が5℃未満では、反応器の熱収支が悪化し、反応液の温度を所定の温度に出来ない場合がある。特に反応器の大きさが大きくなると、例えば加熱手段が熱媒体ジャケットである場合には、反応器の内容積に対する熱媒体ジャケットの伝熱面積が低下する傾向にあるため、熱媒体の温度と反応液の温度差は大きくするのが望ましく、好ましくは10℃以上、特には15℃以上とするのが好ましい。   When the temperature difference between the temperature of the heat medium and the reaction liquid is less than 5 ° C., the heat balance of the reactor is deteriorated, and the temperature of the reaction liquid may not be set to a predetermined temperature. In particular, when the size of the reactor is increased, for example, when the heating means is a heat medium jacket, the heat transfer area of the heat medium jacket tends to decrease with respect to the internal volume of the reactor. It is desirable to increase the temperature difference between the liquids, preferably 10 ° C. or higher, and more preferably 15 ° C. or higher.

逆に、熱媒体の温度と反応液の温度差が大きくなりすぎると、原料モノマーの留出量が多くなるだけではなく、内容物の熱劣化も激しくなるため、好ましくは、80℃以下、より好ましくは40℃以下、特に好ましくは30℃以下である。
導入される熱媒体の温度は、達成したい反応液の温度によって、適宜決めればよいが、熱媒体の温度が高くなりすぎると、原料モノマーの留出量が多くなりすぎるため、最高温度が好ましくは265℃未満、より好ましくは260℃未満、特に好ましくは255℃未満である。
On the other hand, if the temperature difference between the temperature of the heat medium and the reaction liquid becomes too large, not only will the amount of distillate of the raw material monomer increase, but the content will also become severely deteriorated by heat. Preferably it is 40 degrees C or less, Most preferably, it is 30 degrees C or less.
The temperature of the heat medium to be introduced may be appropriately determined depending on the temperature of the reaction liquid to be achieved, but if the temperature of the heat medium becomes too high, the amount of raw material monomer distills too much, so the highest temperature is preferably It is less than 265 ° C, more preferably less than 260 ° C, and particularly preferably less than 255 ° C.

熱媒体の温度を反応液の温度より5℃以上高くするとは、その1つの反応器における反応時間内において、常に5℃以上高くしてもよいし、モノヒドロキシ化合物の留出が顕著な時間・期間のみ行ってもよい。一般的に、連続反応では前者、バッチ反応では後者である。
尚、本発明において、熱媒体の温度とは、加熱手段に導入する前の温度、例えば加熱手段が熱媒体ジャケットである場合には、反応器の周囲(全周囲又は部分的に)に設けられた熱媒体ジャケットに導入する前の熱媒体の温度をさす。また、本発明において、反応液の温度とは、熱対などの測定機器で測定される反応液の温度をいう。
When the temperature of the heat medium is higher than the temperature of the reaction solution by 5 ° C. or more, it may be always higher by 5 ° C. or more during the reaction time in one reactor, You may go only for a period. Generally, the former is used for continuous reactions and the latter is used for batch reactions.
In the present invention, the temperature of the heat medium is a temperature before being introduced into the heating means, for example, when the heating means is a heat medium jacket, it is provided around the reactor (entirely or partially). The temperature of the heat medium before being introduced into the heat medium jacket. In the present invention, the temperature of the reaction liquid refers to the temperature of the reaction liquid measured by a measuring instrument such as a thermocouple .

本発明における重合反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つの内温は、通常140〜270℃、好ましくは180〜240℃、更に好ましくは200〜230℃である。内温が過度に高いと原料モノマーの留出量が多くなるだけではなく、熱劣化も激しくなり、過度に低いと反応速度が低下し、生産の効率を低下させる。   In the present invention, the internal temperature of at least one of the reactors in which the distillation amount of the monohydroxy compound by-produced by the polymerization reaction is 20% or more of the theoretical distillation amount is usually 140 to 270 ° C, preferably 180 to 240 ° C. More preferably, it is 200-230 degreeC. If the internal temperature is excessively high, not only will the amount of distillate of the raw material monomer increase, but thermal deterioration will also become severe, and if it is excessively low, the reaction rate will decrease and production efficiency will decrease.

本発明においては、モノヒドロキシ化合物の留出量が、その理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つに、留出するモノマーの量を抑制するために、還流冷却器を具備させることを特徴とする。
還流冷却器に導入される冷媒の温度は該還流冷却器の入口において、45〜180℃であるのが好ましく、より好ましくは、80〜150℃、特に好ましくは100〜130℃である。冷媒の温度が高すぎると還流量が減り、その効果が低下する傾向があり、逆に低すぎると、本来留去すべきモノヒドロキシ化合物の留去効率が低下する傾向にある。冷媒としては、温水、蒸気、熱媒オイル等が用いられ、蒸気、熱媒オイルが好ましい。
In the present invention, in order to suppress the amount of the monomer to be distilled, at least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound distills 20% or more of the theoretical distillate is used. It is characterized by comprising.
The temperature of the refrigerant introduced into the reflux cooler is preferably 45 to 180 ° C., more preferably 80 to 150 ° C., and particularly preferably 100 to 130 ° C. at the inlet of the reflux cooler. If the temperature of the refrigerant is too high, the amount of reflux decreases and the effect tends to decrease. On the other hand, if the temperature is too low, the distillation efficiency of the monohydroxy compound that should be distilled off tends to decrease. As the refrigerant, hot water, steam, heat medium oil or the like is used, and steam or heat medium oil is preferable.

還流冷却器は、留出するモノマーの量を抑制するために、モノヒドロキシ化合物の留出量が、その理論留出量の10%以上留出する反応器にも具備させることが好ましい。本発明の方法において、全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して10重量%以下であることが肝要である。
ここで全反応段階で留出するモノマーの合計量(以下、「留出するモノマー量」と称する場合がある)とは、エステル交換反応の開始から終了までに留出した全てのモノマーの合計量である。
In order to suppress the amount of the monomer to be distilled, the reflux condenser is preferably provided in a reactor in which the distillate of the monohydroxy compound is distilled at 10% or more of the theoretical distillate. In the method of the present invention, it is important that the total amount of monomers distilled out in all reaction stages is 10% by weight or less based on the total amount of raw material monomers.
Here, the total amount of monomers distilled in all the reaction stages (hereinafter sometimes referred to as “the amount of monomers to be distilled”) is the total amount of all monomers distilled from the start to the end of the transesterification reaction. It is.

留出するモノマー量が原料モノマーの総量に対して10重量%を越えると、原料原単位の悪化を招くだけではなく、品質に影響を及ぼす末端基濃度を所定の値に制御することが困難になるという問題や、ジヒドロキシ化合物を複数使用する場合には、使用するジヒドロキシ化合物のモル比率が重合中に変化し、所望の分子量や組成のポリカーボネート樹脂が得られない可能性がある。   If the amount of monomer to be distilled exceeds 10% by weight based on the total amount of raw material monomers, not only will the raw material basic unit be deteriorated, but it will be difficult to control the terminal group concentration affecting the quality to a predetermined value. In the case of using a plurality of dihydroxy compounds, there is a possibility that the molar ratio of the dihydroxy compound to be used changes during the polymerization, and a polycarbonate resin having a desired molecular weight and composition cannot be obtained.

留出するモノマー量は、原料モノマー総量に対して好ましくは5重量%以下、更に好ましくは3重量%以下、特に好ましくは2重量%以下である。
留出するモノマー量は、少ない方が原料原単位の改善が大きい一方で、内温や加熱媒体温度を過度に低くしたり、圧力を過度に高くしたり、触媒量を増やしたり、重合時間を長くしたりする必要があり、ポリカーボネート樹脂の生産効率低下や、品質の悪化を招くため、その下限は通常0.2重量%、好ましくは0.4重量%、より好ましくは0.6重量%である。
The amount of the monomer to be distilled is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less, and particularly preferably 2% by weight or less based on the total amount of raw material monomers.
The smaller the amount of monomer distilled, the greater the improvement of the raw material unit, while the internal temperature and heating medium temperature are excessively lowered, the pressure is excessively increased, the amount of catalyst is increased, the polymerization time is increased. The lower limit is usually 0.2% by weight, preferably 0.4% by weight, and more preferably 0.6% by weight. is there.

本発明で規定した留出するモノマー量は、前記のように触媒の種類と量、反応液の温度、加熱媒体の温度、反応圧力、滞留時間、還流条件等を適宜選択することによって達成することができる。
例えば、重合初期においては、相対的に低温、低真空でプレポリマーを得、重合後期においては相対的に高温、高真空で所定の値まで分子量を上昇させるが、各分子量段階での熱媒体の温度と内温、反応系内の圧力を適切に選択することが重要である。例えば、重合反応が所定の値に到達する前に温度、圧力のどちらか一方でも早く変化させすぎると、未反応のモノマーが留出し、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルのモル比率を狂わせ、重合速度の低下を招いたり、所定の分子量や末端基を持つポリマーが得られなかったりする可能性がある。
The amount of monomer to be distilled as defined in the present invention is achieved by appropriately selecting the type and amount of the catalyst, the temperature of the reaction solution, the temperature of the heating medium, the reaction pressure, the residence time, the reflux conditions and the like as described above. Can do.
For example, in the initial stage of polymerization, a prepolymer is obtained at a relatively low temperature and low vacuum, and in the latter stage of polymerization, the molecular weight is increased to a predetermined value at a relatively high temperature and high vacuum. It is important to select the temperature, internal temperature, and pressure in the reaction system appropriately. For example, if either the temperature or the pressure is changed too quickly before the polymerization reaction reaches a predetermined value, the unreacted monomer will be distilled, causing the molar ratio of the dihydroxy compound and the carbonic acid diester to change, resulting in a decrease in the polymerization rate. Or a polymer having a predetermined molecular weight or terminal group may not be obtained.

重合速度を適切に維持し、モノマーの留出を抑制しながら、最終的なポリカーボネート樹脂の色相や熱安定性、耐光性等を損なわないようにするためには、後述する触媒の種類と量の選定も重要である。
本発明の方法において、ポリカーボネート樹脂の製造は、触媒を用いて、複数の反応器を用いて多段階で重合させるが、重合を複数の反応器で実施する理由は、重合反応初期においては、反応液中に含まれるモノマーが多いために、必要な重合速度を維持しつつ、モノマーの揮散を抑制してやることが重要であり、重合反応後期においては、平衡を重合側にシフトさせるために、副生するモノヒドロキシ化合物を十分留去させることが重要になるためである。このように、異なった重合反応条件を設定するには、直列に配置された複数の重合反応器を用いることが、生産効率の観点から好ましい。
In order to maintain the polymerization rate appropriately and suppress the distillation of the monomer while maintaining the hue, thermal stability, light resistance, etc. of the final polycarbonate resin, Selection is also important.
In the method of the present invention, the polycarbonate resin is produced in multiple stages using a catalyst and a plurality of reactors using a catalyst. The reason for carrying out the polymerization in a plurality of reactors is that the reaction is performed at the initial stage of the polymerization reaction. Since many monomers are contained in the liquid, it is important to suppress the volatilization of the monomers while maintaining the necessary polymerization rate. In the late stage of the polymerization reaction, by-products are generated in order to shift the equilibrium to the polymerization side. This is because it is important to sufficiently distill off the monohydroxy compound. Thus, in order to set different polymerization reaction conditions, it is preferable from the viewpoint of production efficiency to use a plurality of polymerization reactors arranged in series.

本発明の方法で使用される反応器は、上述の通り、少なくとも2つ以上であればよいが、生産効率などの観点からは、3つ以上、好ましくは3〜5つ、特に好ましくは、4つである。
本発明において、反応器が2つ以上であれば、その反応器中で、更に条件の異なる反応段階を複数持たせ、段階的にあるいは連続的に温度・圧力を変えていくなどしてもよい。
As described above, the number of reactors used in the method of the present invention may be at least two or more. However, from the viewpoint of production efficiency and the like, three or more, preferably 3 to 5, particularly preferably 4 are used. One.
In the present invention, if there are two or more reactors, a plurality of reaction stages having different conditions may be further provided in the reactor, and the temperature and pressure may be changed stepwise or continuously. .

即ち、例えば、反応器を2つ用い、それぞれで反応条件を変えて2段階の重合とするケースや、反応器を2つ用い、1つ目の反応器で条件の異なる2つの反応段階を持たせ、かつ、2つ目の反応器で1つの反応条件を持たせて、3段階とするケースなどが含まれる。
本発明において、後述する触媒は原料調製槽、原料貯槽に添加することもできるし、反応器に直接添加することもできるが、供給の安定性、重合の制御の観点からは、反応器に供給される前の原料ラインの途中に触媒供給ラインを設置し、好ましくは水溶液で供給する。
That is, for example, when two reactors are used and the reaction conditions are changed to make two-stage polymerization, or when two reactors are used, the first reactor has two reaction stages with different conditions. And a case where the second reactor has one reaction condition and has three stages.
In the present invention, the catalyst described later can be added to the raw material preparation tank, the raw material storage tank, or can be added directly to the reactor. However, from the viewpoint of supply stability and polymerization control, the catalyst is supplied to the reactor. A catalyst supply line is installed in the middle of the raw material line before being fed, and preferably supplied as an aqueous solution.

エステル交換反応の温度は、低すぎると生産性の低下や製品への熱履歴の増大を招き、高すぎるとモノマーの揮散を招くだけでなく、ポリカーボネート樹脂の分解や着色を助長する可能性がある。
副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つの内温については、上述した通り、その最高温度として、140〜270℃、好ましくは180〜240℃、更に好ましくは200〜230℃であるが、その他の条件としては、通常110〜1kPa、好ましくは70〜5kPa、更に好ましくは30〜10kPa(絶対圧力)の圧力下、通常0.1〜10時間、好ましくは0.5〜3時間で、発生するモノヒドロキシ化合物を反応系外へ留去しながら実施される。
If the temperature of the transesterification reaction is too low, it may lead to a decrease in productivity and an increase in the thermal history of the product, and if it is too high, it may not only cause vaporization of the monomer but also promote the decomposition and coloring of the polycarbonate resin. .
As described above, the internal temperature of at least one reactor in which the distillate of the by-produced monohydroxy compound distills 20% or more of the theoretical distillate is 140 to 270 ° C., preferably 180, as the maximum temperature. Although it is -240 degreeC, More preferably, it is 200-230 degreeC, As other conditions, it is usually 110-1 kPa, Preferably it is 70-5 kPa, More preferably, it is 30-10 kPa (absolute pressure), and usually 0.1 The reaction is carried out for 10 to 10 hours, preferably 0.5 to 3 hours while distilling off the generated monohydroxy compound to the outside of the reaction system.

第2段目以降は、反応系の圧力を第1段目の圧力から徐々に下げ、引き続き発生するモノヒドロキシ化合物を反応系外へ除きながら、最終的には反応系の圧力(絶対圧力)を通常1000Pa以下、好ましくは200Pa以下にして、内温の最高温度210〜270℃、好ましくは220〜250℃で行う。
特にポリカーボネート樹脂の着色や熱劣化を抑制し、留出するモノマー量を原料モノマーの総量に対して10重量%以下とするためには、全反応段階における内温の最高温度が、250℃未満、特に225〜245℃であることが好ましい。本発明の方法において、副生したモノヒドロキシ化合物は、資源有効活用の観点から、必要に応じ精製を行った後、炭酸ジエステルやビスフェノール化合物等の原料として再利用することが好ましい。
In the second and subsequent stages, the pressure in the reaction system is gradually reduced from the pressure in the first stage, and the monohydroxy compound that is subsequently generated is removed from the reaction system. Usually, the pressure is 1000 Pa or less, preferably 200 Pa or less, and the maximum internal temperature is 210 to 270 ° C., preferably 220 to 250 ° C.
In particular, in order to suppress the coloring and thermal deterioration of the polycarbonate resin, and to make the amount of monomer to be distilled to 10% by weight or less based on the total amount of raw material monomers, the maximum internal temperature in all reaction stages is less than 250 ° C., In particular, the temperature is preferably 225 to 245 ° C. In the method of the present invention, the by-produced monohydroxy compound is preferably reused as a raw material for carbonic acid diester, bisphenol compound, etc., after purification as necessary from the viewpoint of effective utilization of resources.

本発明における第二の発明は、触媒及び、原料モノマーとして炭酸ジエステル並びにジヒドロキシ化合物を用いて、複数の反応器で多段階で、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、
該ジヒドロキシ化合物が、複数種のジヒドロキシ化合物からなり、その中の少なくとも1種が構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物であり、
エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する反応器の少なくとも1つが、内容積20L以上の、熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段及び還流冷却器を具備した反応器であり、該熱媒体の温度と反応器中の反応液の温度差が少なくとも5℃以上であり、かつ、
反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率と、得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位のモル百分率との差を、反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率で除した値の絶対値が、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物については、0.03以下であり、いずれのジヒドロキシ化合物についても0.05を超えないことを特徴とする。
A second invention in the present invention is a method for producing a polycarbonate resin by polycondensation by a transesterification reaction in multiple stages in a plurality of reactors using a catalyst and a carbonic acid diester and a dihydroxy compound as raw material monomers. ,
The dihydroxy compound is composed of a plurality of types of dihydroxy compounds, and at least one of them is a dihydroxy compound having a site represented by the following general formula (1) as part of the structure;
At least one of the reactors in which the distillate of the monohydroxy compound produced as a by-product by the transesterification distills 20% or more of the theoretical distillate is used to heat the reactor using a heat medium having an internal volume of 20 L or more. A reactor having a heating means and a reflux condenser, wherein the temperature difference between the temperature of the heat medium and the reaction liquid in the reactor is at least 5 ° C., and
The difference between the molar percentage of the dihydroxy compound at the time of charging as a raw material and the molar percentage of the structural unit of the dihydroxy compound in the obtained polycarbonate resin is determined as the mole of the dihydroxy compound at the time of charging as the raw material. The absolute value of the value divided by percentage is 0.03 or less for at least one dihydroxy compound, and 0.05 for any dihydroxy compound.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
より具体的に説明すると、反応器、加熱手段、還流冷却器、それぞれの温度条件などは、上記第一の発明で説明した通りであるが、第二の発明においては、複数種のジヒドロキシ化合物を原料として用い、反応器へ原料として仕込んだ仕込み時の各ジヒドロキシ化合物のモル百分率をそれぞれ、A、B、C・・・・Nモル%とし、得られたポリカーボネート樹脂中の各ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位のモル百分率を、それぞれa、b、c・・・nモル%とした場合に、(|(a−A)/A|、|(b−B)/B|、|(c−C)/C|、・・、|(n−N/N|)の何れかを、0.03以下、好ましくは0.02以下、更に好ましくは0.01以下、特に好ましくは0.005以下とする。また、いずれのジヒドロキシ化合物についても0.05を越えないことが必要であり、好ましくは0.03以下、更に好ましくは0.02以下、特に好ましくは0.01以下、好適には0.005以下である。該値は、前記のように触媒の種類と量、エステル交換反応の温度(内温)、熱媒体の温度、圧力、滞留時間、還流条件等を適宜選択することによって達成することができる。
(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
More specifically, the reactor, heating means, reflux condenser, each temperature condition, and the like are as described in the first invention. In the second invention, a plurality of types of dihydroxy compounds are used. The mole percentage of each dihydroxy compound used as a raw material and charged to the reactor as a raw material is A, B, C,... N mol%, respectively, and is derived from each dihydroxy compound in the obtained polycarbonate resin. (| (A-A) / A |, | (b-B) / B |, | (c-C) where the molar percentages of the structural units are a, b, c. ) / C |,..., (N-N / N |) is 0.03 or less, preferably 0.02 or less, more preferably 0.01 or less, and particularly preferably 0.005 or less. For any dihydroxy compound Is preferably not more than 0.05, preferably not more than 0.03, more preferably not more than 0.02, particularly preferably not more than 0.01, and preferably not more than 0.005. As described above, this can be achieved by appropriately selecting the type and amount of the catalyst, the temperature (internal temperature) of the transesterification reaction, the temperature of the heat medium, the pressure, the residence time, the reflux conditions, and the like.

(ジヒドロキシ化合物)
本発明のポリカーボネート樹脂の製法においては、原料モノマーとして、炭酸ジエステル及びジヒドロキシ化合物を用いるが、ジヒドロキシ化合物の少なくとも1種が、構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物であることを特徴とする(以下、「本発明のジヒドロキシ化合物」と称することがある。)。即ち、本発明のジヒドロキシ化合物は、2つのヒドロキシル基と、更に下記一般式(1)の構造単位を少なくとも含むものをいう。
(Dihydroxy compound)
In the method for producing a polycarbonate resin of the present invention, a carbonic acid diester and a dihydroxy compound are used as raw material monomers, and at least one of the dihydroxy compounds has a portion represented by the following general formula (1) in a part of the structure. It is a compound (hereinafter, sometimes referred to as “dihydroxy compound of the present invention”). That is, the dihydroxy compound of the present invention refers to a compound containing at least two hydroxyl groups and at least a structural unit of the following general formula (1).

Figure 2011214015
Figure 2011214015

(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
本発明のジヒドロキシ化合物としては、構造の一部に上記一般式(1)で表される部位を有するものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのオキシアルキレングリコール類、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−メチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−イソプロピルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−イソブチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−tert−ブチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−フェニルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3,5−ジメチルフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)−3−tert−ブチル−6−メチルフェニル)フルオレン9,9−ビス(4−(3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロポキシ)フェニル)フルオレン等、側鎖に芳香族基を有し、主鎖に芳香族基に結合したエーテル基を有する化合物、下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に代表される無水糖アルコール、下記式(3)で表されるスピログリコール等の環状エーテル構造を有する化合物が挙げられるが、中でも、下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に代表される無水糖アルコール、下記式(3)で表される環状エーテル構造を有する化合物が好ましい。
(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
The dihydroxy compound of the present invention is not particularly limited as long as it has a site represented by the above general formula (1) in a part of its structure. Specifically, diethylene glycol, triethylene glycol, Oxyalkylene glycols such as tetraethylene glycol and polyethylene glycol, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-methylphenyl ) Fluorene, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-isopropylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-isobutylphenyl) fluorene, 9,9 -Bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-tert-butylphenyl) fluorene 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-cyclohexylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-phenylphenyl) fluorene, 9,9-bis ( 4- (2-hydroxyethoxy) -3,5-dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) -3-tert-butyl-6-methylphenyl) fluorene 9,9-bis (4- (3-hydroxy-2,2-dimethylpropoxy) phenyl) fluorene or the like, a compound having an aromatic group in the side chain and an ether group bonded to the aromatic group in the main chain, the following formula (2) A compound having a cyclic ether structure such as an anhydrosugar alcohol typified by a dihydroxy compound represented by formula (3) and a spiroglycol represented by the following formula (3). Among them, a compound having a cyclic ether structure represented by the anhydro sugar alcohols represented by the dihydroxy compound represented by the following formula (2), the following equation (3) is preferable.

これらは得られるポリカーボネート樹脂の要求性能に応じて、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more depending on the required performance of the polycarbonate resin to be obtained.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

Figure 2011214015
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上記一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物としては、立体異性体の関係にある、イソソルビド、イソマンニド、イソイデットが挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらのジヒドロキシ化合物のうち、芳香環構造を有しないジヒドロキシ化合物を用いることがポリカーボネート樹脂の耐光性の観点から好ましく、中でも植物由来の資源として豊富に存在し、容易に入手可能な種々のデンプンから製造されるソルビトールを脱水縮合して得られるイソソルビドが、入手及び製造のし易さ、耐光性、光学特性、成形性、耐熱性、カーボンニュートラルの面から最も好ましい。
Examples of the dihydroxy compound represented by the general formula (2) include isosorbide, isomannide and isoidet which are in a stereoisomeric relationship, and these may be used alone or in combination of two or more. It may be used.
Of these dihydroxy compounds, it is preferable to use a dihydroxy compound having no aromatic ring structure from the viewpoint of the light resistance of the polycarbonate resin, and among them, it is abundant as a plant-derived resource and is produced from various easily available starches. Isosorbide obtained by dehydrating and condensing sorbitol is most preferable from the viewpoints of availability and production, light resistance, optical properties, moldability, heat resistance, and carbon neutral.

本発明のポリカーボネート樹脂の製造方法においては、原料モノマーとして、上記本発明のジヒドロキシ化合物以外のジヒドロキシ化合物(以下「その他のジヒドロキシ化合物」と称す場合がある。)に由来する構成単位を含んでいてもよく、その他のジヒドロキシ化合物としては、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,5−ヘプタンジオール、1,6−ヘキサンジオールのなどの脂肪族ジヒドロキシ化合物、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、2,6−デカリンジメタノール、1,5−デカリンジメタノール、2,3−デカリンジメタノール、2,3−ノルボルナンジメタノール、2,5−ノルボルナンジメタノール、1,3−アダマンタンジメタノール、等の脂環式ジヒドロキシ化合物、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジエチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−(3,5−ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,4’−ジヒドロキシ−ジフェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−5−ニトロフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、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’−ジクロロジフェニルエーテル、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ−2−メチル)フェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)フルオレン等の芳香族ビスフェノール類が挙げられる。   In the method for producing a polycarbonate resin of the present invention, a constituent unit derived from a dihydroxy compound other than the above-described dihydroxy compound of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “other dihydroxy compound”) is included as a raw material monomer. As other dihydroxy compounds, ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 1,5 -Aliphatic dihydroxy compounds such as heptanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethanol, pentacyclo Pentadecane dimethanol, 2,6- Alicyclic dihydroxy such as carindimethanol, 1,5-decalindimethanol, 2,3-decalindimethanol, 2,3-norbornanedimethanol, 2,5-norbornanedimethanol, 1,3-adamantandimethanol, etc. Compound, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [= bisphenol A], 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3) , 5-diethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy- (3,5-diphenyl) phenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) pentane, 2,4′-dihydroxy-diphenylmethane, bis (4-hydroxyphenyl) Nyl) methane, bis (4-hydroxy-5-nitrophenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 3,3-bis (4-hydroxyphenyl) pentane, 1,1-bis (4 -Hydroxyphenyl) cyclohexane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,4'-dihydroxydiphenylsulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3, 3'-dichlorodiphenyl ether, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy-2-methyl) phenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy Aromatic bisphenols such as 2-methylphenyl) fluorene .

中でも、ポリカーボネート樹脂の色相を良好とする観点から、脂肪族ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物であるのが好ましく、脂肪族ジヒドロキシ化合物としては、特に1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが好ましく、脂環式ジヒドロキシ化合物としては、特に1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノールが好ましい。   Among these, from the viewpoint of improving the hue of the polycarbonate resin, it is preferably at least one compound selected from the group consisting of aliphatic dihydroxy compounds and alicyclic dihydroxy compounds. 3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol are preferable, and 1,4-cyclohexanedimethanol and tricyclodecanedimethanol are particularly preferable as the alicyclic dihydroxy compound.

これらのその他のジヒドロキシ化合物を用いることにより、ポリカーボネート樹脂の柔軟性の改善、耐熱性の向上、成形性の改善などの効果を得ることも可能であるが、その他のジヒドロキシ化合物に由来する構成単位の含有割合が多過ぎると、機械的物性の低下や、耐熱性の低下を招くことがあるため、全ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位に対する本発明のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の割合が、20モル%以上、好ましくは30モル%以上、特には50モル%以上であることが好ましい。   By using these other dihydroxy compounds, it is possible to obtain effects such as improvement in flexibility of polycarbonate resin, improvement in heat resistance, improvement in moldability, etc., but structural units derived from other dihydroxy compounds When the content ratio is too large, mechanical properties and heat resistance may be lowered. Therefore, the ratio of the structural unit derived from the dihydroxy compound of the present invention to the structural unit derived from all dihydroxy compounds is 20 mol. % Or more, preferably 30 mol% or more, and particularly preferably 50 mol% or more.

本発明のジヒドロキシ化合物およびその他のジヒドロキシ化合物の内、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物の大気圧での沸点が、300℃以下である場合には、ジヒドロキシ化合物が重合反応中に揮散し易いため本発明の効果が大きく奏され、290℃以下の場合に更に効果が大きい。
本発明のジヒドロキシ化合物は、還元剤、抗酸化剤、脱酸素剤、光安定剤、制酸剤、pH安定剤、熱安定剤等の安定剤を含んでいても良く、特に酸性下で本発明のジヒドロキシ化合物は変質しやすいことから、塩基性の安定剤を含むことが好ましい。塩基性の安定剤としては、長周期型周期表(Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005)における1族または2族の金属の水酸化物、炭酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、次亜リン酸塩、硼酸塩、脂肪酸塩や、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチ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ヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等の塩基性アンモニウム化合物、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等のアミン系化合物が挙げられる。その中でも、その効果と後述する蒸留除去のしやすさから、NaまたはKのリン酸塩、亜リン酸塩が好ましく、中でもリン酸水素2Na、亜リン酸水素2Naが好ましい。
Among the dihydroxy compounds of the present invention and other dihydroxy compounds, when the boiling point at atmospheric pressure of at least one dihydroxy compound is 300 ° C. or lower, the dihydroxy compound is easily volatilized during the polymerization reaction. The effect is greatly achieved, and the effect is even greater when the temperature is 290 ° C. or lower.
The dihydroxy compound of the present invention may contain a stabilizer such as a reducing agent, antioxidant, oxygen scavenger, light stabilizer, antacid, pH stabilizer, heat stabilizer, etc. Since the dihydroxy compound is easily altered, it is preferable to contain a basic stabilizer. Basic stabilizers include Group 1 or Group 2 metal hydroxides, carbonates, phosphates, phosphites, hypophosphites in the Long Periodic Table (Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005). Acid salts, borates, fatty acid salts, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide , Triethylmethylammonium hydroxide, triethylbenzylammonium hydroxide, triethylphenylammonium hydroxide, tributylbenzylammonium hydroxide, tributylphenylammonium Basic ammonium compounds such as monium hydroxide, tetraphenylammonium hydroxide, benzyltriphenylammonium hydroxide, methyltriphenylammonium hydroxide, butyltriphenylammonium hydroxide, 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, N, N -Dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 2-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, 2-dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, 2-methylimidazole And amine compounds such as aminoquinoline. Of these, Na or K phosphates and phosphites are preferred, and hydrogen phosphate 2Na and hydrogen phosphite 2Na are particularly preferred, because of their effects and ease of distillation removal described below.

これらの塩基性安定剤の含有量に特に制限はないが、少なすぎると本発明のジヒドロキシ化合物の変質を抑制する効果が得られない可能性があり、多すぎるとジヒドロキシ化合物の変性を招く場合があるので、通常、本発明のジヒドロキシ化合物に対して、0.0001重量%〜1重量%、好ましくは0.001重量%〜0.1重量%である。
また、これらの塩基性安定剤を含有した本発明のジヒドロキシ化合物をポリカーボネート樹脂の製造原料として用いると、塩基性安定剤自体が重合触媒となり、重合速度や品質の制御が困難になるだけでなく、初期色相の悪化を招き、結果的に成形品の耐光性を悪化させるため、ポリカーボネート樹脂の製造原料として使用する前に塩基性安定剤をイオン交換樹脂や蒸留等で除去することが好ましい。
The content of these basic stabilizers is not particularly limited, but if it is too small, there is a possibility that the effect of suppressing the alteration of the dihydroxy compound of the present invention may not be obtained, and if it is too much, the modification of the dihydroxy compound may be caused. Therefore, it is usually 0.0001% by weight to 1% by weight, preferably 0.001% by weight to 0.1% by weight, based on the dihydroxy compound of the present invention.
Further, when the dihydroxy compound of the present invention containing these basic stabilizers is used as a raw material for producing polycarbonate resin, the basic stabilizer itself becomes a polymerization catalyst, and it becomes difficult to control the polymerization rate and quality. In order to deteriorate the initial hue and consequently deteriorate the light resistance of the molded product, it is preferable to remove the basic stabilizer by ion exchange resin or distillation before using it as a raw material for producing the polycarbonate resin.

本発明のジヒドロキシ化合物がイソソルビド等、環状エーテル構造を有する場合には、酸素によって徐々に酸化されやすいので、保管や、製造時には、酸素による分解を防ぐため、水分が混入しないようにし、また、脱酸素剤等を用いたり、窒素雰囲気下で取り扱うことが肝要である。イソソルビドが酸化されると、蟻酸等の分解物が発生する場合がある。例えば、これら分解物を含むイソソルビドをポリカーボネート樹脂の製造原料として使用すると、得られるポリカーボネート樹脂の着色を招く可能性があり、又、物性を著しく劣化させる可能性があるだけでなく、重合反応に影響を与え、高分子量の重合体が得られない場合もあり、好ましくない。   When the dihydroxy compound of the present invention has a cyclic ether structure such as isosorbide, it is likely to be gradually oxidized by oxygen. It is important to use an oxygen agent or the like or handle it under a nitrogen atmosphere. When isosorbide is oxidized, decomposition products such as formic acid may be generated. For example, when isosorbide containing these decomposition products is used as a polycarbonate resin production raw material, the resulting polycarbonate resin may be colored, and may not only significantly deteriorate the physical properties but also affect the polymerization reaction. In some cases, a high molecular weight polymer cannot be obtained.

上記酸化分解物を含まない本発明のジヒドロキシ化合物を得るために、また、前述の塩基性安定剤を除去するためには、蒸留精製を行うことが好ましい。この場合の蒸留とは単蒸留であっても、連続蒸留であっても良く、特に限定されない。蒸留の条件としてはアルゴンや窒素などの不活性ガス雰囲気において、減圧下で蒸留を実施することが好ましく、熱による変性を抑制するためには、250℃以下、好ましくは200℃以下、特には180℃以下の条件で行うことが好ましい。   In order to obtain the dihydroxy compound of the present invention which does not contain the above oxidative decomposition product, and in order to remove the above basic stabilizer, it is preferable to carry out distillation purification. The distillation in this case may be simple distillation or continuous distillation, and is not particularly limited. As distillation conditions, it is preferable to carry out distillation under reduced pressure in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. In order to suppress thermal denaturation, it is 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, particularly 180 °. It is preferable to carry out under the conditions of ℃ or less.

このような蒸留精製で、本発明のジヒドロキシ化合物中の蟻酸含有量を20重量ppm以下、好ましくは10重量ppm以下、特に好ましくは5重量ppm以下にすることにより、前記本発明のジヒドロキシ化合物を含むジヒドロキシ化合物をポリカーボネート樹脂の製造原料として使用した際に、重合反応性を損なうことなく色相や熱安定性に優れたポリカーボネート樹脂の製造が可能となる。蟻酸含有量の測定はイオンクロマトグラフィーで行う。   By such purification by distillation, the dihydroxy compound of the present invention is contained by adjusting the formic acid content in the dihydroxy compound of the present invention to 20 ppm by weight or less, preferably 10 ppm by weight or less, particularly preferably 5 ppm by weight or less. When a dihydroxy compound is used as a raw material for producing a polycarbonate resin, it is possible to produce a polycarbonate resin excellent in hue and thermal stability without impairing polymerization reactivity. The formic acid content is measured by ion chromatography.

(炭酸ジエステル)
本発明においては、上述した本発明のジヒドロキシ化合物を含むジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを原料として、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を得ることができる。本発明で用いられる炭酸ジエステルとしては、通常、下記一般構造式(4)で表されるものが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
(Carbonated diester)
In the present invention, a polycarbonate resin can be obtained by polycondensation by a transesterification reaction using a dihydroxy compound containing the above-described dihydroxy compound of the present invention and a carbonic acid diester as raw materials. Examples of the carbonic acid diester used in the present invention include those represented by the following general structural formula (4). These carbonic acid diesters may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

(一般式(4)において、 及び は、置換若しくは無置換の炭素数1〜18の脂肪族基または置換若しくは無置換の芳香族基であり、 及び は同一であっても異なっていてもよい。)
上記一般式(4)で表される炭酸ジエステルとしては、例えば、ジフェニルカーボネート(以下、DPCと略記することがある)、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びジ−t−ブチルカーボネート等が例示されるが、好ましくはジフェニルカーボネート、置換ジフェニルカーボネートであり、特に好ましくはジフェニルカーボネートである。これらの炭酸ジエステルは、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。なお、炭酸ジエステルは、塩化物イオンなどの不純物を含む場合があり、重合反応を阻害したり、得られるポリカーボネート樹脂の色相を悪化させたりする場合があるため、必要に応じて、蒸留などにより精製したものを使用することが好ましい。
(In General Formula (4), A 1 and A 2 are a substituted or unsubstituted aliphatic group having 1 to 18 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aromatic group, and A 1 and A 2 are the same. Or different.)
Examples of the carbonic acid diester represented by the general formula (4) include diphenyl carbonate (hereinafter sometimes abbreviated as DPC), substituted diphenyl carbonate such as ditolyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-t-. Although butyl carbonate etc. are illustrated, Diphenyl carbonate and substituted diphenyl carbonate are preferable, and diphenyl carbonate is particularly preferable. These carbonic acid diesters may be used alone or in combination of two or more. Carbonic acid diesters may contain impurities such as chloride ions, which may hinder the polymerization reaction or worsen the hue of the resulting polycarbonate resin. It is preferable to use what was done.

本発明の方法において、原料であるジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルは、エステル交換反応前に均一に混合することが好ましい。
混合の温度は通常80℃以上、好ましくは90℃以上であり、その上限は通常250℃以下、好ましくは200℃以下、更に好ましくは150℃以下である。中でも100℃以上120℃以下が好適である。混合の温度が低すぎると溶解速度が遅かったり、溶解度が不足する可能性があり、しばしば固化等の不具合を招き、混合の温度が高すぎるとジヒドロキシ化合物の熱劣化を招く場合があり、結果的に得られるポリカーボネート樹脂の色相が悪化し、耐光性や耐熱性に悪影響を及ぼす可能性がある。
In the method of the present invention, it is preferable that the raw material dihydroxy compound and carbonic acid diester are mixed uniformly before the transesterification reaction.
The mixing temperature is usually 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher, and the upper limit is usually 250 ° C. or lower, preferably 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower. Among these, 100 ° C. or higher and 120 ° C. or lower is preferable. If the mixing temperature is too low, the dissolution rate may be slow or the solubility may be insufficient, often causing problems such as solidification, and if the mixing temperature is too high, the dihydroxy compound may be thermally deteriorated. The hue of the polycarbonate resin obtained in this way may deteriorate and adversely affect light resistance and heat resistance.

本発明の方法において、原料である本発明のジヒドロキシ化合物を含むジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルと混合する操作は、酸素濃度は通常10vol%以下、更には0.0001vol%〜10vol%、中でも0.0001vol%〜5vol%、特には0.0001vol%〜1vol%の雰囲気下で行うことが、色相悪化防止の観点から好ましい。   In the method of the present invention, the operation of mixing the dihydroxy compound containing the dihydroxy compound of the present invention as a raw material with a carbonic acid diester is usually performed at an oxygen concentration of 10 vol% or less, more preferably 0.0001 vol% to 10 vol%, and more preferably 0.0001 vol%. It is preferable to carry out in an atmosphere of ˜5 vol%, particularly 0.0001 vol% to 1 vol% from the viewpoint of preventing hue deterioration.

本発明において、炭酸ジエステルは、反応に用いる本発明のジヒドロキシ化合物を含む全ジヒドロキシ化合物に対して、通常0.90〜1.20のモル比率で用い、好ましくは、0.95〜1.10、更に好ましくは0.97〜1.03、特に好ましくは0.99〜1.02である。このモル比率が大きすぎても小さすぎても、エステル交換反応の速度が低下し、重合反応時の熱履歴の増大を招き、結果的に得られたポリカーボネート樹脂の色相を悪化させる可能性があり、更には所望する高分子量体が得られない可能性がある。   In the present invention, the carbonic acid diester is usually used in a molar ratio of 0.90 to 1.20, preferably 0.95 to 1.10, based on all dihydroxy compounds including the dihydroxy compound of the present invention used in the reaction. More preferably, it is 0.97 to 1.03, and particularly preferably 0.99 to 1.02. If the molar ratio is too large or too small, the rate of the transesterification reaction decreases, which may increase the thermal history during the polymerization reaction, and may deteriorate the hue of the resulting polycarbonate resin. Furthermore, there is a possibility that a desired high molecular weight body cannot be obtained.

(エステル交換触媒)
本発明の方法においては、上述のように本発明のジヒドロキシ化合物を含むジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルをエステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する際に、エステル交換触媒を存在させる。即ち、重合反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する1つ目の反応器に、特定の化合物を存在させる。
(Transesterification catalyst)
In the method of the present invention, as described above, a transesterification catalyst is present when a polycarbonate resin is produced by polycondensing a dihydroxy compound containing the dihydroxy compound of the present invention and a carbonic acid diester by a transesterification reaction. That is, the specific compound is present in the first reactor in which the distillate amount of the monohydroxy compound produced as a by-product by the polymerization reaction is distillate by 20% or more of the theoretical distillate amount.

本発明の方法において、エステル交換反応触媒(重合触媒)は、特に波長350nmにおける光線透過率や、イエローインデックス(YI)値に影響を与え得る。
用いられるエステル交換触媒(以後、単に触媒と呼ぶことがある)としては、ポリカーボネート樹脂の色相、耐光性等を満足するものであれば、限定されるものではないが、長周期型周期表における1族または2族(以下、単に「1族」、「2族」と表記する。)の金属化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物が挙げられる。好ましくは1族金属化合物及び/又は2族金属化合物が使用される。
In the method of the present invention, the transesterification catalyst (polymerization catalyst) can particularly affect the light transmittance at a wavelength of 350 nm and the yellow index (YI) value.
The transesterification catalyst used (hereinafter sometimes simply referred to as a catalyst) is not limited as long as it satisfies the hue, light resistance, etc. of the polycarbonate resin. A basic compound such as a metal compound, a basic boron compound, a basic phosphorus compound, a basic ammonium compound, or an amine compound of a group or group 2 (hereinafter simply referred to as “group 1” or “group 2”) Can be mentioned. Preferably, Group 1 metal compounds and / or Group 2 metal compounds are used.

1族金属化合物及び/又は2族金属化合物と共に、補助的に、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能であるが、1族金属化合物及び/又は2族金属化合物のみを使用することが特に好ましい。
また、1族金属化合物及び/又は2族金属化合物の形態としては通常、水酸化物、又は炭酸塩、カルボン酸塩、フェノール塩といった塩の形態で用いられるが、入手のし易さ、取扱いの容易さから、水酸化物、炭酸塩、酢酸塩が好ましく、色相と重合活性の観点からは酢酸塩が好ましい。
It is possible to use a basic compound such as a basic boron compound, a basic phosphorus compound, a basic ammonium compound, and an amine compound in combination with the Group 1 metal compound and / or the Group 2 metal compound. It is particularly preferred to use only Group 1 metal compounds and / or Group 2 metal compounds.
In addition, the group 1 metal compound and / or the group 2 metal compound are usually used in the form of a hydroxide or a salt such as a carbonate, a carboxylate, or a phenol salt. From the viewpoint of easiness, a hydroxide, carbonate, and acetate are preferable, and acetate is preferable from the viewpoint of hue and polymerization activity.

1族金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素セシウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素セシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸セシウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、リン酸水素2セシウム、フェニルリン酸2ナトリウム、フェニルリン酸2カリウム、フェニルリン酸2リチウム、フェニルリン酸2セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2リチウム塩、2セシウム塩等が挙げられ、中でもリチウム化合物が好ましい。   Examples of the Group 1 metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, cesium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, lithium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, Cesium carbonate, sodium acetate, potassium acetate, lithium acetate, cesium acetate, sodium stearate, potassium stearate, lithium stearate, cesium stearate, sodium borohydride, potassium borohydride, lithium borohydride, cesium borohydride , Sodium borohydride, potassium borohydride, lithium phenide boron, cesium phenide boron, sodium benzoate, potassium benzoate, lithium benzoate, cesium benzoate, 2 sodium hydrogen phosphate 2 potassium potassium phosphate, 2 lithium hydrogen phosphate, 2 cesium hydrogen phosphate, 2 sodium phenyl phosphate, 2 potassium phenyl phosphate, 2 lithium phenyl phosphate, 2 cesium phenyl phosphate, sodium, potassium, lithium, Examples include cesium alcoholate, phenolate, disodium salt of bisphenol A, 2 potassium salt, 2 lithium salt, 2 cesium salt, etc. Among them, lithium compounds are preferable.

2族金属化合物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられ、中でもマグネシウム化合物、カルシウム化合物、バリウム化合物が好ましく、重合活性と得られるポリカーボネート樹脂の色相の観点から、マグネシウム化合物及びカルシウム化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物が更に好ましく、最も好ましくはカルシウム化合物である。   Examples of the Group 2 metal compound include calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, strontium hydroxide, calcium hydrogen carbonate, barium hydrogen carbonate, magnesium hydrogen carbonate, strontium hydrogen carbonate, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, Examples include strontium carbonate, calcium acetate, barium acetate, magnesium acetate, strontium acetate, calcium stearate, barium stearate, magnesium stearate, strontium stearate, etc., among which magnesium compounds, calcium compounds and barium compounds are preferred, and polymerization activity and obtained From the viewpoint of the hue of the polycarbonate resin obtained, at least one metal compound selected from the group consisting of a magnesium compound and a calcium compound is more preferable. Most preferably calcium compound.

塩基性ホウ素化合物としては、例えば、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。   Examples of the basic boron compound include tetramethyl boron, tetraethyl boron, tetrapropyl boron, tetrabutyl boron, trimethylethyl boron, trimethylbenzyl boron, trimethylphenyl boron, triethylmethyl boron, triethylbenzyl boron, triethylphenyl boron, tributylbenzyl. Examples include sodium, potassium, lithium, calcium, barium, magnesium, or strontium salts such as boron, tributylphenylboron, tetraphenylboron, benzyltriphenylboron, methyltriphenylboron, butyltriphenylboron, etc. It is done.

塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。
塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチ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ヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
Examples of the basic phosphorus compound include triethylphosphine, tri-n-propylphosphine, triisopropylphosphine, tri-n-butylphosphine, triphenylphosphine, tributylphosphine, and quaternary phosphonium salts.
Examples of the basic ammonium compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, Triethylmethylammonium hydroxide, triethylbenzylammonium hydroxide, triethylphenylammonium hydroxide, tributylbenzylammonium hydroxide, tributylphenylammonium hydroxide, tetraphenylammonium hydroxide, benzyltriphenylammonium hydroxide, methyltriphenylammonium hydroxide Sid, butyl triphenyl ammonium hydroxide, and the like.

アミン系化合物としては、例えば、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。   Examples of the amine compound include 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 2-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, 2 -Dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, 2-methylimidazole, aminoquinoline and the like.

上記触媒の使用量は、通常、用いた全ジヒドロキシ化合物1mol当たり0.1μmol〜300μmol、好ましくは0.5μmol〜100μmolであり、中でもリチウム及び長周期型周期表第2族の金属から選ばれる少なくとも1種の金属化合物を用いる場合、用いた全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、金属量として、通常、0.1μmol以上、好ましくは0.5μmol以上、特に好ましくは0.7μmol以上とする。また上限としては、通常20μmol、好ましくは10μmol、さらに好ましくは3μmol、特に好ましくは1.5μmol、中でも1.0μmolが好適である。   The amount of the catalyst used is usually 0.1 μmol to 300 μmol, preferably 0.5 μmol to 100 μmol, based on 1 mol of all dihydroxy compounds used, and among them, at least 1 selected from lithium and metals of Group 2 of the long-period periodic table When using a seed metal compound, the amount of metal is usually 0.1 μmol or more, preferably 0.5 μmol or more, particularly preferably 0.7 μmol or more, per 1 mol of all dihydroxy compounds used. Further, the upper limit is usually 20 μmol, preferably 10 μmol, more preferably 3 μmol, particularly preferably 1.5 μmol, and most preferably 1.0 μmol.

尚、上記触媒は、反応器に直接添加してもよいし、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを予め混合する原料調整槽に添加し、その後、反応器に存在させる方法を取ってもよい。
触媒の使用量が少なすぎると、十分な重合活性が得られず重合反応の進行が遅くなるため、所望の分子量のポリカーボネート樹脂が得られにくく、また、原料モノマーがポリカーボネート樹脂中に取り込まれる量が減り、副生するモノヒドロキシ化合物とともに留出するモノマー量が増加し、結果的に原料原単位の悪化や、その回収のため余分なエネルギーが必要となる可能性があり、更には、複数種のジヒドロキシ化合物を用いた共重合の場合には、前述のように、原料として用いたモノマーの組成比と製品ポリカーボネート樹脂中の各モノマー単位に由来する構成単位比が変わってしまう原因となることがある。
The catalyst may be added directly to the reactor, or may be added to a raw material adjusting tank in which the dihydroxy compound and the carbonic acid diester are mixed in advance and then exist in the reactor.
If the amount of the catalyst used is too small, sufficient polymerization activity cannot be obtained and the progress of the polymerization reaction is delayed, so that it is difficult to obtain a polycarbonate resin having a desired molecular weight, and the amount of raw material monomer incorporated into the polycarbonate resin is small. As a result, the amount of monomer distilling together with the monohydroxy compound produced as a by-product increases, resulting in deterioration of the raw material basic unit and the possibility of extra energy required for recovery. In the case of copolymerization using a dihydroxy compound, as described above, the composition ratio of the monomer used as a raw material and the constituent unit ratio derived from each monomer unit in the product polycarbonate resin may change. .

一方、触媒の使用量が多すぎると、上記のような留出するモノマー量過多に起因する問題は改善される方向にはなるが、その一方で得られるポリカーボネート樹脂の色相や耐光性、熱安定性等が悪化する可能性がある。
また、1族金属、中でもナトリウム、カリウム及びセシウムは、特にはリチウム、ナトリウム、カリウム及びセシウムは、ポリカーボネート樹脂中に多く含まれると色相に悪影響を及ぼす可能性があり、該金属は使用する触媒からのみではなく、原料や反応装置から混入する場合があるため、ポリカーボネート樹脂中のこれらの化合物の合計量は、金属量として、通常1重量ppm以下、好ましくは0.8重量ppm以下、より好ましくは0.7重量ppm以下である。
On the other hand, if the amount of the catalyst used is too large, the problems due to the excessive amount of monomer distilled as described above will be improved, but on the other hand, the hue, light resistance and heat stability of the obtained polycarbonate resin will be improved. There is a possibility that the sex etc. will deteriorate.
In addition, Group 1 metals, especially sodium, potassium and cesium, especially lithium, sodium, potassium and cesium, may have a bad influence on the hue when contained in the polycarbonate resin in a large amount. The total amount of these compounds in the polycarbonate resin is usually 1 ppm by weight or less, preferably 0.8 ppm by weight or less, more preferably, as the amount of metal. 0.7 ppm by weight or less.

ポリカーボネート樹脂中の金属量は、湿式灰化などの方法でポリカーボネート樹脂中の金属を回収した後、原子発光、原子吸光、Inductively Coupled Plasma(ICP)等の方法を使用して測定することが出来る。
本発明においては、重合反応中のモノマーの揮散を抑制することにより、原料として使用するジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルのモル比を理論量の1.00近傍にすることができ、重合速度を低下させることなく高分子量の色相のよいポリカーボネート樹脂が得られる。
The amount of metal in the polycarbonate resin can be measured using a method such as atomic emission, atomic absorption, or inductively coupled plasma (ICP) after recovering the metal in the polycarbonate resin by a method such as wet ashing.
In the present invention, by suppressing the volatilization of the monomer during the polymerization reaction, the molar ratio of the dihydroxy compound used as the raw material to the carbonic acid diester can be brought close to the theoretical amount of 1.00, thereby reducing the polymerization rate. A polycarbonate resin having a high molecular weight and good hue can be obtained.

(得られるポリカーボネート樹脂)
本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂は、該樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)の波長350nmにおける光線透過率が60%以上であることが好ましく、さらに好ましくは65%以上、特に好ましくは70%以上である。該波長における光線透過率が60%を下回ると、吸収が大きくなり、耐光性が悪化する場合がある。
(Polycarbonate resin obtained)
The polycarbonate resin obtained by the method of the present invention preferably has a light transmittance at a wavelength of 350 nm of a molded product (thickness 3 mm) molded from the resin of 60% or more, more preferably 65% or more, particularly preferably. Is 70% or more. When the light transmittance at the wavelength is less than 60%, the absorption increases and the light resistance may deteriorate.

また、本発明のポリカーボネート樹脂は、該樹脂から成形された成形体(厚さ3mmの平板)の波長320nmにおける光線透過率が、30%以上であることが好ましく、40%以上が更に好ましく、50%以上が特に好ましい。該波長における光線透過率が30%を下回ると、耐光性が悪化する傾向にある。
本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂は、該樹脂から成形された成形体(厚さ3mm)を、63℃、相対湿度50%の環境下にて、メタルハライドランプを用い、波長300nm〜400nmの放射照度1.5kW/mで、100時間照射処理した後に、透過光で測定したASTM D1925−70に準拠したイエローインデックス(YI)値が12以下であるのが好ましく、より好ましくは10以下、特に好ましくは8以下である。
In the polycarbonate resin of the present invention, the light transmittance at a wavelength of 320 nm of a molded body (thickness 3 mm flat plate) molded from the resin is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and 50 % Or more is particularly preferable. When the light transmittance at the wavelength is less than 30%, the light resistance tends to deteriorate.
The polycarbonate resin obtained by the method of the present invention is a radiation product having a wavelength of 300 nm to 400 nm using a metal halide lamp in a molded body (thickness 3 mm) molded from the resin in an environment of 63 ° C. and a relative humidity of 50%. It is preferable that the yellow index (YI) value based on ASTM D 1925-70 measured by transmitted light after irradiation treatment at an illuminance of 1.5 kW / m 2 for 100 hours is 12 or less, more preferably 10 or less, particularly Preferably it is 8 or less.

尚、本発明において、メタルハライドランプを用いた照射処理は、後述するが、特定の装置で、特定のフィルターなどを用い、主として300nm〜400nmの波長の光を(この波長範囲以外の波長の光はできるだけ取り除き)、放射照度1.5kW/mで、試料に100時間照射することをいう。
また、本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂は、該樹脂から厚さ3mmの平板に成形し、上記のようなメタルハライドランプでの照射処理等を行わずに、透過光で測定したイエローインデックス値(初期のイエローインデックス値、初期のYI値と言う)が通常10以下、好ましくは7以下、特に好ましくは5以下であり、メタルハライドランプ照射前後でのイエローインデックスの差の絶対値が6以下であるのが好ましく、より好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。
In the present invention, the irradiation process using a metal halide lamp will be described later, but with a specific device, a specific filter or the like is used to mainly emit light with a wavelength of 300 nm to 400 nm (light with a wavelength other than this wavelength range). This means irradiating the sample for 100 hours with an irradiance of 1.5 kW / m 2 .
In addition, the polycarbonate resin obtained by the method of the present invention is formed into a 3 mm-thick flat plate from the resin, and the yellow index value (measured with transmitted light) without performing irradiation treatment with the metal halide lamp as described above ( The initial yellow index value (referred to as the initial YI value) is usually 10 or less, preferably 7 or less, particularly preferably 5 or less, and the absolute value of the difference in yellow index before and after metal halide lamp irradiation is 6 or less. Is preferable, more preferably 4 or less, and particularly preferably 3 or less.

初期のイエローインデックス(YI)値が10を超えると、耐光性が悪化する傾向がある。
更には、本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂は、該樹脂から厚さ3mmの平板に成形し、透過光で測定した国際照明委員会(CIE)で規定されたL*値は通常96.3以上、好ましくは96.6以上、好適には96.8以上である。L*値が96.3を下回った場合には、耐光性が悪化する傾向がある。
When the initial yellow index (YI) value exceeds 10, light resistance tends to deteriorate.
Furthermore, the polycarbonate resin obtained by the method of the present invention is molded into a 3 mm thick flat plate from the resin, and the L * value defined by the International Commission on Illumination (CIE) measured by transmitted light is usually 96.3. The above is preferably 96.6 or more, and preferably 96.8 or more. When the L * value is less than 96.3, the light resistance tends to deteriorate.

このようなポリカーボネート樹脂を得るためには、上述した通りの、本発明の特徴に加え、例えば、重合時の特定の金属濃度を制限する、触媒の種類と量を適宜選択する、重合時の温度及び時間を適宜選択する、着色原因となる化合物、例えば、残存モノマー、残存フェノール、残存ジフェニルカーボネートを減らす、用いる原料モノマーの着色物となる不純物を減らす等して製造することができる。特に、触媒の種類と量、重合時の温度及び時間が重要である。   In order to obtain such a polycarbonate resin, in addition to the features of the present invention as described above, for example, the type and amount of a catalyst that restricts the specific metal concentration during polymerization are appropriately selected, and the temperature during polymerization. In addition, the compound can be produced by appropriately selecting the time, reducing the compound that causes coloring, for example, reducing the residual monomer, residual phenol, and residual diphenyl carbonate, and reducing impurities that become the color of the raw material monomer to be used. In particular, the type and amount of the catalyst, the temperature and time during the polymerization are important.

本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂の分子量は、還元粘度で表すことができ、還元粘度は、通常0.30dL/g以上であり、0.35dL/g以上が好ましく、還元粘度の上限は、1.20dL/g以下、1.00dL/g以下がより好ましく、0.80dL/g以下が更に好ましい。
ポリカーボネート樹脂の還元粘度が低すぎると成形品の機械的強度が小さい可能性があり、大きすぎると、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性を低下させる傾向がある。
The molecular weight of the polycarbonate resin obtained by the method of the present invention can be represented by a reduced viscosity, and the reduced viscosity is usually 0.30 dL / g or more, preferably 0.35 dL / g or more, and the upper limit of the reduced viscosity is 1.20 dL / g or less and 1.00 dL / g or less are more preferable, and 0.80 dL / g or less is still more preferable.
If the reduced viscosity of the polycarbonate resin is too low, the mechanical strength of the molded product may be small. If it is too large, the fluidity at the time of molding tends to decrease, and the productivity and moldability tend to decrease.

尚、還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、ポリカーボネート濃度を0.6g/dLに精密に調製し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度管を用いて測定する。
また、本発明で得られるポリカーボネート樹脂の下記構造式(5)で表される末端基の濃度の下限量は、通常20μeq/g、好ましくは40μeq/g、特に好ましくは50μeq/gであり、上限は通常160μeq/g、好ましくは140μeq/g、特に好ましくは100μeq/gである。
The reduced viscosity is measured using a Ubbelohde viscometer at a temperature of 20.0 ° C. ± 0.1 ° C., precisely prepared at a polycarbonate concentration of 0.6 g / dL using methylene chloride as a solvent.
The lower limit of the concentration of the terminal group represented by the following structural formula (5) of the polycarbonate resin obtained in the present invention is usually 20 μeq / g, preferably 40 μeq / g, particularly preferably 50 μeq / g, and the upper limit. Is usually 160 μeq / g, preferably 140 μeq / g, particularly preferably 100 μeq / g.

下記構造式(5)で表される末端基の濃度が、高すぎると重合直後や成型時の色相が良くても、紫外線曝露後の色相の悪化を招く可能性があり、逆に低すぎると熱安定性が低下する恐れがある。
下記構造式(5)で表される末端基の濃度を制御するには、原料である本発明のジヒドロキシ化合物を含むジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルのモル比率を制御する他、エステル交換反応時の重合圧力や重合温度、還流冷却器の温度等をモノマーの揮散のし易さに応じて制御する方法が挙げられ、本発明によればモノマーの揮散を抑制することができるので、原料のモル比率での制御が容易になる。
If the concentration of the end group represented by the following structural formula (5) is too high, even if the hue at the time of polymerization or at the time of molding is good, the hue after UV exposure may be deteriorated. Thermal stability may be reduced.
In order to control the concentration of the terminal group represented by the following structural formula (5), in addition to controlling the molar ratio of the dihydroxy compound containing the dihydroxy compound of the present invention and the diester carbonate, the polymerization pressure during the transesterification reaction And a method of controlling the polymerization temperature, the temperature of the reflux condenser, etc. according to the ease of volatilization of the monomer, and according to the present invention, it is possible to suppress the volatilization of the monomer. Control becomes easy.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

本発明の方法で得られるポリカーボネート樹脂は、上述の通り重縮合後、通常、冷却固化させ、回転式カッター等でペレット化される。
ペレット化の方法は限定されるものではないが、最終重合反応器から溶融状態で抜き出し、ストランドの形態で冷却固化させてペレット化させる方法、最終重合反応器から溶融状態で一軸または二軸の押出機に樹脂を供給し、溶融押出しした後、冷却固化させてペレット化させる方法、又は、最終重合反応器から溶融状態で抜き出し、ストランドの形態で冷却固化させて一旦ペレット化させた後に、再度一軸または二軸の押出機に樹脂を供給し、溶融押出しした後、冷却固化させてペレット化させる方法等が挙げられる。
The polycarbonate resin obtained by the method of the present invention is usually cooled and solidified after polycondensation as described above, and pelletized with a rotary cutter or the like.
The method of pelletization is not limited, but it is extracted from the final polymerization reactor in a molten state, cooled and solidified in the form of a strand, and pelletized, or from the final polymerization reactor in a molten state, uniaxial or biaxial extrusion. The resin is supplied to the machine, melt-extruded, cooled and solidified into pellets, or extracted from the final polymerization reactor in a molten state, cooled and solidified in the form of strands, once pelletized, and then uniaxially again Alternatively, a method may be mentioned in which resin is supplied to a biaxial extruder, melt-extruded, cooled and solidified, and pelletized.

その際、押出機中で、残存モノマーの減圧脱揮や、通常知られている、熱安定剤、中和剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、潤滑剤、可塑剤、相溶化剤、難燃剤等を添加、混練することも出来る。
押出機中の、溶融混練温度は、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度や分子量に依存するが、通常150〜300℃、好ましくは200〜270℃、更に好ましくは230〜260℃である。溶融混練温度が150℃より低いと、ポリカーボネート樹脂の溶融粘度が高く、押出機への負荷が大きくなり、生産性が低下する。300℃より高いと、ポリカーボネートの熱劣化が激しくなり、分子量の低下による機械的強度の低下や着色、ガスの発生を招く。
At that time, in the extruder, the residual monomer under reduced pressure devolatilization, and generally known heat stabilizers, neutralizers, UV absorbers, mold release agents, colorants, antistatic agents, lubricants, lubricants, A plasticizer, a compatibilizer, a flame retardant, etc. can be added and kneaded.
The melt-kneading temperature in the extruder depends on the glass transition temperature and molecular weight of the polycarbonate resin, but is usually 150 to 300 ° C, preferably 200 to 270 ° C, more preferably 230 to 260 ° C. When the melt-kneading temperature is lower than 150 ° C., the melt viscosity of the polycarbonate resin is high, the load on the extruder is increased, and the productivity is lowered. When the temperature is higher than 300 ° C., the thermal deterioration of the polycarbonate becomes severe, resulting in a decrease in mechanical strength due to a decrease in molecular weight, coloring, and gas generation.

本発明の製法においては、異物の混入を防止するため、フィルターを設置することが望ましい。フィルターの設置位置は押出機の下流側が好ましく、フィルターの異物除去の大きさ(目開き)は、99%除去の濾過精度として100μm以下が好ましい。特に、フィルム用途等で微少な異物の混入を嫌う場合は、40μm以下、さらには10μm以下が好ましい。   In the production method of the present invention, it is desirable to install a filter in order to prevent foreign substances from entering. The filter installation position is preferably on the downstream side of the extruder, and the foreign matter removal size (opening) of the filter is preferably 100 μm or less as the filtration accuracy for 99% removal. In particular, in the case of disagreeing with the entry of minute foreign matters for film use etc., it is preferably 40 μm or less, more preferably 10 μm or less.

また、ポリカーボネート樹脂の押出は、押出後の異物混入を防止するために、好ましくはJISB 9920(2002年)に定義されるクラス7、更に好ましくはクラス6より清浄度の高いクリーンルーム中で実施することが望ましい。
更には、押出されたポリカーボネート樹脂を冷却しチップ化する際は、空冷、水冷等の冷却方法を使用するのが好ましい。空冷の際に使用する空気は、ヘパフィルター等で空気中の異物を事前に取り除いた空気を使用し、空気中の異物の再付着を防ぐのが望ましい。
水冷を使用する際は、イオン交換樹脂等で水中の金属分を取り除き、さらにフィルターにて、水中の異物を取り除いた水を使用することが望ましい。用いるフィルターの目開きは、99%除去の濾過精度として10〜0.45μmであることが好ましい。
Also, the extrusion of polycarbonate resin is preferably carried out in a clean room having a higher degree of cleanliness than Class 7, more preferably Class 6 as defined in JIS B 9920 (2002), in order to prevent foreign matter from being mixed after extrusion. Is desirable.
Furthermore, when cooling the extruded polycarbonate resin into chips, it is preferable to use a cooling method such as air cooling or water cooling. As the air used for air cooling, it is desirable to use air from which foreign substances in the air have been removed in advance with a hepa filter or the like to prevent reattachment of foreign substances in the air.
When water cooling is used, it is desirable to use water from which metal in water has been removed with an ion exchange resin or the like, and foreign matter in water has been removed with a filter. The opening of the filter to be used is preferably 10 to 0.45 μm as 99% removal filtration accuracy.

本発明の方法で得られたポリカーボネート樹脂は、射出成形法、押出成形法、圧縮成形法等の通常知られている方法で成形物にすることができる。
また、種々の成形を行う前に、必要に応じて、樹脂に熱安定剤、中和剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、潤滑剤、可塑剤、相溶化剤、難燃剤等の添加剤を、タンブラー、スーパーミキサー、フローター、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、押出機などで混合することもできる。
The polycarbonate resin obtained by the method of the present invention can be formed into a molded product by a generally known method such as an injection molding method, an extrusion molding method, or a compression molding method.
Also, before performing various moldings, if necessary, the resin is heat stabilizer, neutralizer, UV absorber, mold release agent, colorant, antistatic agent, lubricant, lubricant, plasticizer, compatibilizing Additives such as additives and flame retardants can also be mixed with a tumbler, super mixer, floater, V-type blender, nauter mixer, Banbury mixer, extruder or the like.

本発明の方法で得られたポリカーボネート樹脂は例えば、芳香族ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリオレフィン、アクリル樹脂、アモルファスポリオレフィン、ABS、ASなどの合成樹脂、ポリ乳酸、ポリブチレンスクシネートなどの生分解性樹脂、ゴムなどの1種又は2種以上と混練して、ポリマーアロイとしても用いることもできる。   Polycarbonate resins obtained by the method of the present invention include, for example, aromatic polycarbonate, aromatic polyester, aliphatic polyester, polyamide, polystyrene, polyolefin, acrylic resin, amorphous polyolefin, ABS, AS, and other synthetic resins, polylactic acid, polybutylene. It can also be used as a polymer alloy by kneading with one or more of biodegradable resins such as succinate and rubber.

本発明によれば、耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱安定性、及び機械的強度に優れ、性能の安定したポリカーボネート樹脂を、モノマーのロスを減らし、効率的に製造できる。   According to the present invention, a polycarbonate resin excellent in light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability, and mechanical strength and having stable performance can be efficiently produced with reduced monomer loss.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。
以下において、ポリカーボネートの物性ないし特性の評価は次の方法により行った。
(1)酸素濃度の測定
重合反応装置内の酸素濃度を、酸素計(AMI社製:1000RS)を使用し、測定した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by a following example, unless the summary is exceeded.
In the following, the physical properties and characteristics of polycarbonate were evaluated by the following methods.
(1) Measurement of oxygen concentration
The oxygen concentration in the polymerization reaction apparatus was measured using an oxygen meter (manufactured by AMI: 1000RS).

(2)留出したモノマー量およびフェノール量の定量
各反応段階で留出した各モノマーおよびフェノールの重量を液体クロマトグラフィーで測定した組成から定量した。
(3)留出したモノマーの合計量の原料モノマーの総量に対する割合(重量%)の算出
上記(2)で定量した、ジフェニルカーボネートを含む全ての留出したモノマーの合計量と、原料として仕込んだ全てのモノマーの総量から、留出したモノマーの合計量の原料モノマーの総量に対する割合を算出した。
(2) Quantification of amount of distilled monomer and amount of phenol The weight of each monomer and phenol distilled at each reaction stage was quantified from the composition measured by liquid chromatography.
(3) Calculation of the ratio (% by weight) of the total amount of distilled monomers to the total amount of raw material monomers The total amount of all distilled monomers including diphenyl carbonate, as determined in (2) above, was charged as a raw material. From the total amount of all monomers, the ratio of the total amount of distilled monomers to the total amount of raw material monomers was calculated.

(4)還元粘度の測定
ポリカーボネート樹脂のサンプルを、溶媒として塩化メチレンを用いて溶解し、0.6g/dLの濃度のポリカーボネート溶液を調製した。森友理化工業社製ウベローデ型粘度管を用いて、温度20.0℃±0.1℃で測定を行い、溶媒の通過時間tと溶液の通過時間tから次式より相対粘度ηrelを求め、
ηrel=t/t
相対粘度から次式より比粘度ηspを求めた。
(4) Measurement of reduced viscosity A polycarbonate resin sample was dissolved using methylene chloride as a solvent to prepare a polycarbonate solution having a concentration of 0.6 g / dL. Measured at a temperature of 20.0 ° C. ± 0.1 ° C. using an Ubbelohde viscometer manufactured by Moriyu Rika Kogyo Co., Ltd., and obtained the relative viscosity ηrel from the following equation from the solvent passage time t 0 and the solution passage time t
ηrel = t / t 0
From the relative viscosity, the specific viscosity ηsp was determined from the following formula.

ηsp=(η−η)/η=ηrel−1
比粘度を濃度c(g/dL)で割って、還元粘度ηsp/cを求めた。この値が高いほど分子量が大きい。
(5)ポリカーボネート樹脂中の各ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位比及び末端フェニル基濃度の測定
ポリカーボネート樹脂中の各ジヒドロキシ化合物構造単位比は、ポリカーボネート樹脂30mgを秤取し、重クロロホルム約0.7mLに溶解し、溶液とし、これを内径5mmのNMR用チューブに入れ、日本電子社製JNM−AL400(共鳴周波数400MHz)を用いて常温でH NMRスペクトルを測定した。各ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位に基づくシグナル強度比より各ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位比を求めた。
ηsp = (η−η 0 ) / η 0 = ηrel−1
The reduced viscosity ηsp / c was determined by dividing the specific viscosity by the concentration c (g / dL). The higher this value, the higher the molecular weight.
(5) Measurement of the structural unit ratio derived from each dihydroxy compound in the polycarbonate resin and the terminal phenyl group concentration The ratio of each dihydroxy compound structural unit in the polycarbonate resin was obtained by weighing out 30 mg of the polycarbonate resin to about 0.7 mL of deuterated chloroform. dissolved, a solution, which was placed in a NMR tube having an inner diameter of 5 mm, was analyzed by 1 H NMR spectrum at room temperature using a Nippon Denshi JNM-AL400 (resonance frequency 400 MHz). The structural unit ratio derived from each dihydroxy compound was determined from the signal intensity ratio based on the structural unit derived from each dihydroxy compound.

末端フェニル基濃度は、1,1,2,2−テトラブロモエタンを内標として、上記と同様にH−NMRを測定し、内標と末端フェニル基に基づくシグナル強度比より求めた。
(6)原料として仕込んだ各ジヒドロキシ化合物の組成比と得られたポリカーボネート樹脂中の各ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位比のずれ
上記(5)で求めたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位のモル百分率と原料として仕込んだジヒドロキシ化合物のモル百分率の差を、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物のモル百分率で除して求めた値の絶対値から判断した。数値が大きいほど、上記ずれが大きいことを意味する。
The terminal phenyl group concentration was determined from the signal intensity ratio based on the internal standard and the terminal phenyl group by measuring 1 H-NMR in the same manner as described above using 1,1,2,2-tetrabromoethane as the internal standard.
(6) Deviation between the composition ratio of each dihydroxy compound charged as a raw material and the structural unit ratio derived from each dihydroxy compound in the resulting polycarbonate resin The mole percentage of the dihydroxy compound structural unit in the polycarbonate resin determined in (5) above And the absolute value of the value obtained by dividing the difference in mole percentage of the dihydroxy compound charged as the raw material by the mole percentage of the dihydroxy compound charged as the raw material. The larger the value, the greater the deviation.

(7)ポリカーボネート樹脂中の金属濃度の測定
パーキンエルマー社製マイクロウェーブ分解容器にポリカーボネート樹脂ペレット約0.5gを精秤し、97%硫酸2mLを加え、密閉状態にして230℃で10分間マイクロウェーブ加熱した。室温まで冷却後、68%硝酸1.5mLを加えて、密閉状態にして150℃で10分間マイクロウェーブ加熱した後、再度室温まで冷却を行い、68%硝酸2.5mLを加え、再び密閉状態にして230℃で10分間マイクロウェーブ加熱し、内容物を完全に分解させた。室温まで冷却後、上記で得られた液を純水で希釈し、サーモクエスト社製ICP−MSで定量した。
(7) Measurement of metal concentration in polycarbonate resin About 0.5 g of polycarbonate resin pellets are precisely weighed in a microwave decomposition vessel manufactured by PerkinElmer, and 2 mL of 97% sulfuric acid is added to make it sealed and microwave at 230 ° C. for 10 minutes. Heated. After cooling to room temperature, 1.5 mL of 68% nitric acid is added, sealed and microwave heated at 150 ° C. for 10 minutes, cooled again to room temperature, added with 2.5 mL of 68% nitric acid, and sealed again. And microwaved at 230 ° C. for 10 minutes to completely decompose the contents. After cooling to room temperature, the liquid obtained above was diluted with pure water and quantified with ICP-MS manufactured by ThermoQuest.

(8)ポリカーボネート樹脂の初期色相の評価方法
ポリカーボネート樹脂のペレットを、窒素雰囲気下、110℃で10時間乾燥する。次に、乾燥したポリカーボネート樹脂のペレットを射出成形機(日本製鋼所社製J75EII型)に供給し、樹脂温度220℃、成形サイクル23秒間の条件で、射出成形片(幅60mm×長さ60mm×厚さ3mm)を成形する操作を繰り返し、10ショット目〜20ショット目で得られた射出成形片の厚み方向での透過光におけるイエローインデックス(YI)値とL*値をカラーテスタ(コニカミノルタ社製CM−3700d)を用いて測定し、平均値を算出した。YI値が小さい程、黄色味がなく品質が優れることを示し、L*値が大きいほど明度が高いことを示す。
(8) Evaluation Method of Initial Hue of Polycarbonate Resin Pellets of polycarbonate resin are dried at 110 ° C. for 10 hours in a nitrogen atmosphere. Next, the dried polycarbonate resin pellets were supplied to an injection molding machine (J75EII type, manufactured by Nippon Steel Co., Ltd.), and injection molded pieces (width 60 mm × length 60 mm × under conditions of a resin temperature of 220 ° C. and a molding cycle of 23 seconds) Repeat the operation to form a 3mm thick) color tester (Konica Minolta, Inc.) using the yellow index (YI) value and L * value in the transmitted light in the thickness direction of the injection molded pieces obtained in the 10th to 20th shots. An average value was calculated using CM-3700d). The smaller the YI value, the better the quality without yellowness, and the larger the L * value, the higher the brightness.

(9)波長350nmおよび320nmにおける光線透過率
上記(8)で得られた射出成形片(幅60mm×長さ60mm×厚さ3mm、10ショット目〜20ショット目)の厚み方向の光線透過率を、紫外可視分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U2900)を用いて測定し、その平均値を算出し評価した。
(10)メタルハライドランプ照射試験
スガ試験機社製メタリングウェザーメーターM6Tを用いて、63℃、相対湿度50%の条件下、光源として水平式メタリングランプを、インナーフィルターとして石英を、またランプの周囲にアウターフィルターとして♯500のフィルターを取り付け、波長300〜400nmの放射照度が1.5kw/m2になるように設定し、上記(8)で得られた20ショット目の平板(幅60mm×長さ60mm×厚さ3mm)の正方形の面に対して、100時間照射処理を行った。照射後のYI値を上記(8)と同様に測定した。
(9) Light transmittance at wavelengths of 350 nm and 320 nm The light transmittance in the thickness direction of the injection molded piece (width 60 mm × length 60 mm × thickness 3 mm, 10th shot to 20th shot) obtained in (8) above. The measurement was performed using an ultraviolet-visible spectrophotometer (U2900 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and the average value was calculated and evaluated.
(10) Metal halide lamp irradiation test Using a metal ring weather meter M6T manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., a horizontal metal ring lamp as a light source, quartz as an inner filter, and quartz A # 500 filter is attached around as an outer filter, the irradiance at a wavelength of 300 to 400 nm is set to 1.5 kw / m2, and the 20th shot flat plate obtained in (8) above (width 60 mm × length) A square surface having a thickness of 60 mm × thickness of 3 mm was subjected to irradiation treatment for 100 hours. The YI value after irradiation was measured in the same manner as (8) above.

以下の実施例の記載の中で用いた化合物の略号は次の通りである。
ISB:イソソルビド(ロケットフルーレ社製、商品名POLYSORB)
CHDM:1,4−シクロヘキサンジメタノール(新日本理化社製 商品名SKY CHDM)
DEG:ジエチレングリコール(三菱化学社製)
DPC:ジフェニルカーボネート (三菱化学社製)
[実施例1]
(第1段階の反応)
オイルを熱媒体とした熱媒体ジャケットおよび撹拌翼、真空ポンプに連結された留出管を具備した40Lの重合反応器に、ISBを30.44mol、CHDMを13.04mol、蒸留精製して塩化物イオン濃度を10ppb以下にしたDPCを43.48mol仕込み、水溶液にした酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり1.25×10−6molになるように仕込んだ後、十分に窒素置換した(酸素濃度0.0005vol%〜0.001vol%)。留出管には、冷媒として蒸気(入口温度100℃)を用いた還流冷却器、更に還流冷却器の下流に冷媒として温水(入口温度45℃)を用いた凝縮器を配置した。続いて該反応器に加温した熱媒体を流通させ、反応液(即ち内温)が100℃になった時点で撹拌を開始し、内温を100℃に保ちながら内容物を融解させ均一にした。その後、昇温を開始して、40分で内温を220℃にし、内温が220℃になった時点で減圧を開始して、90分で13.3kPa(絶対圧力、以下同様)になるように制御した。減圧を開始すると、速やかに反応で生成したフェノールの蒸気が留出し始め、内温を220℃に一定に制御するように、熱媒体ジャケットに導入するオイルの温度(熱媒体ジャケット入口温度)を適宜調整した。フェノールの留出量が多くなった時間帯は熱媒体オイルの温度を242℃とし、それ以外の時間帯は242℃未満とした。
The abbreviations of the compounds used in the description of the following examples are as follows.
ISB: Isosorbide (Rocket Fleure, trade name POLYSORB)
CHDM: 1,4-cyclohexanedimethanol (trade name SKY CHDM manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.)
DEG: Diethylene glycol (Mitsubishi Chemical Corporation)
DPC: Diphenyl carbonate (Mitsubishi Chemical Corporation)
[Example 1]
(First stage reaction)
A 40L polymerization reactor equipped with a heat medium jacket and a stirring blade using oil as a heat medium, and a distillation pipe connected to a vacuum pump was subjected to distillation purification by 30.44 mol of ISB, 13.04 mol of CHDM, and chloride. After 43.48 mol of DPC having an ion concentration of 10 ppb or less was charged and calcium acetate monohydrate made into an aqueous solution was charged to 1.25 × 10 −6 mol per 1 mol of all dihydroxy compounds, nitrogen substitution was sufficiently performed. (Oxygen concentration 0.0005 vol% to 0.001 vol%). A reflux condenser using steam (inlet temperature 100 ° C.) as a refrigerant and a condenser using hot water (inlet temperature 45 ° C.) as a refrigerant were arranged downstream of the reflux condenser in the distillation pipe. Subsequently, a heated heating medium is circulated through the reactor, and stirring is started when the reaction solution (that is, the internal temperature) reaches 100 ° C., and the contents are melted and uniformly distributed while maintaining the internal temperature at 100 ° C. did. Thereafter, the temperature rise is started, the internal temperature is set to 220 ° C. in 40 minutes, the pressure reduction is started when the internal temperature reaches 220 ° C., and 13.3 kPa (absolute pressure, the same applies hereinafter) in 90 minutes. Was controlled as follows. When depressurization is started, the temperature of the oil introduced into the heat medium jacket (heat medium jacket inlet temperature) is appropriately adjusted so that the vapor of phenol generated by the reaction starts to distill and the internal temperature is controlled to be constant at 220 ° C. It was adjusted. During the time period when the amount of phenol distillate increased, the temperature of the heat medium oil was set at 242 ° C., and other time periods were set at less than 242 ° C.

13.3kPaに到達した後、この圧力を保ったまま、さらに60分間保持し、ポリカーボネートオリゴマーを得た。
重合反応で副生するフェノール及び留出するモノマーは、還流冷却器でその一部を凝縮させて重合反応器に戻し、凝縮しないフェノールおよび還流冷却器で凝縮しなかったモノマーは凝縮器に導いて回収した。この段階で留出したフェノールは、理論留出量の94%であった。
After reaching 13.3 kPa, the pressure was maintained and maintained for an additional 60 minutes to obtain a polycarbonate oligomer.
Phenol and by-produced monomer produced as a by-product in the polymerization reaction are partly condensed in a reflux condenser and returned to the polymerization reactor, and uncondensed phenol and monomer not condensed in the reflux condenser are led to the condenser. It was collected. The phenol distilled at this stage was 94% of the theoretical distillation amount.

(第2段階の反応)
オイルを熱媒とした熱媒体ジャケットおよび撹拌翼、真空ポンプに連結された留出管を具備した重合反応器に、窒素雰囲気下、第1段階で得られたポリカーボネートオリゴマーを移送した。留出管には、冷媒として蒸気(入口温度100℃)を用いた還流冷却器、および還流冷却器の下流に冷媒として温水(入口温度45℃)を用いた凝縮器、更にその下流にドライアイスを冷媒としたコールドトラップを設置した。
(Second stage reaction)
The polycarbonate oligomer obtained in the first stage was transferred to a polymerization reactor equipped with a heat medium jacket using oil as a heat medium, a stirring blade, and a distillation pipe connected to a vacuum pump under a nitrogen atmosphere. In the distillation pipe, a reflux condenser using steam (inlet temperature 100 ° C.) as a refrigerant, a condenser using hot water (inlet temperature 45 ° C.) as a refrigerant downstream of the reflux condenser, and further downstream of dry ice A cold trap was installed with the refrigerant.

オリゴマー移送後、減圧を開始し、60分で内温220℃、圧力200Paにした。その後、20分かけて内温230℃、圧力133Pa以下にして、所定撹拌動力になった時点で復圧し、内容物をストランドの形態で抜出し、回転式カッターでペレットにした。この時、圧力が1kPaに到達した時点から所定撹拌動力に達した時点までの時間を計測した。   After transferring the oligomer, decompression was started, and the internal temperature was 220 ° C. and the pressure was 200 Pa in 60 minutes. Thereafter, the internal temperature was set to 230 ° C. over 20 minutes, the pressure was 133 Pa or less, the pressure was restored when the predetermined stirring power was reached, the contents were extracted in the form of strands, and pelletized with a rotary cutter. At this time, the time from the time when the pressure reached 1 kPa to the time when the predetermined stirring power was reached was measured.

重合反応で副生するフェノール及び留出するモノマーは、還流冷却器でその一部を凝縮させて重合反応器に戻し、凝縮しないフェノールおよび還流冷却器で凝縮しなかったモノマーは凝縮器に導いて回収した。更に凝縮器で凝縮しなかった留出分は、凝縮器の下流に設置したコールドトラップで回収した。
各反応段階で、還流冷却器、凝縮器およびコールドトラップで回収された留出分は、それぞれ重量と組成を測定し、留出した副生フェノールとモノマーを定量した。このようにして決定された各段階における留出モノマーの重量を全て合計して、原料として仕込んだモノマーとの比を算出して、表1に示した。
Phenol and by-produced monomer produced as a by-product in the polymerization reaction are partly condensed in a reflux condenser and returned to the polymerization reactor, and uncondensed phenol and monomer not condensed in the reflux condenser are led to the condenser. It was collected. Further, the distillate that was not condensed by the condenser was collected by a cold trap installed downstream of the condenser.
At each reaction stage, the distillate collected by a reflux condenser, a condenser, and a cold trap was measured for weight and composition, respectively, and the by-produced phenol and monomer were quantified. Table 1 shows the total weight of the distilled monomer in each stage determined in this way, and the ratio with the monomer charged as a raw material was calculated.

得られたペレットを、2つのベント口を有する日本製鋼所社製2軸押出機(LABOTEX30HSS-32)を用いて、出口の樹脂温が250℃になるようにストランド状に押し出し、水で冷却固化させた後、回転式カッターでペレット化した。この際、ベント口は真空ポンプに連結し、ベント口での圧力が500Paになるように制御した。
得られたポリカーボネート樹脂の分析結果、および前記方法において評価した結果を表1に示した。モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
The obtained pellets were extruded in a strand shape using a twin screw extruder (LABOTEX30HSS-32) manufactured by Nippon Steel Works with two vents so that the resin temperature at the outlet was 250 ° C, and cooled and solidified with water. Then, it was pelletized with a rotary cutter. At this time, the vent port was connected to a vacuum pump, and the pressure at the vent port was controlled to be 500 Pa.
Table 1 shows the analysis results of the obtained polycarbonate resin and the results evaluated in the above method. Distillation of monomer is small, and there is little deviation between the ratio of dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin, resulting in a polycarbonate resin with good yellowness, lightness, and good color tone. The light resistance was also good.

[実施例2]
ISBとCHDMのモル比率と第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例1と同様に行った。実施例1と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 2]
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the molar ratio of ISB and CHDM and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction were changed. Similar to Example 1, the amount of monomer distilling is small, the deviation of the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例3]
酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、2.50×10−6molになるように仕込み、第1段の反応における熱媒の最高温度を244℃とした以外は実施例1と同様に実施した。実施例1と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 3]
Example 1 except that calcium acetate monohydrate was charged to 2.50 × 10 −6 mol per mol of all dihydroxy compounds, and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was 244 ° C. It carried out similarly. Similar to Example 1, the amount of monomer distilling is small, the deviation of the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例4]
酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、0.90×10−6molになるように仕込み、第1段の反応における熱媒の最高温度を239℃とした以外は実施例1と同様に実施した。実施例1と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さいポリカーボネート樹脂が得られた。また、実施例1より更に黄色度が小さく、明度に優れ、耐光性も良好であった。
[Example 4]
Calcium acetate monohydrate was charged in an amount of 0.90 × 10 −6 mol per 1 mol of all dihydroxy compounds, and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was changed to 239 ° C. It carried out similarly. As in Example 1, a polycarbonate resin was obtained in which the amount of distillate of the monomer was small and the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin was small. Moreover, yellowness was smaller than Example 1, the brightness was excellent, and the light resistance was also favorable.

[実施例5]
酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、0.25×10−6molになるように仕込み、第1段の反応における熱媒の最高温度を233℃とした以外は、実施例1と同様に実施した。実施例1に比べ第2段での重合速度が低下し、モノマーの留出が若干増加したが、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 5]
Example 1 except that calcium acetate monohydrate was charged to 0.25 × 10 −6 mol per 1 mol of all dihydroxy compounds and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was 233 ° C. It carried out like. Compared to Example 1, the polymerization rate in the second stage was decreased and the distillation of the monomer was slightly increased, but a polycarbonate resin having a small yellowness, excellent lightness, and good color tone was obtained, and light resistance was also good. there were.

[実施例6]
酢酸カルシウム1水和物の代わりに酢酸マグネシウム4水和物を用い、第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例3と同様に実施した。実施例3と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 6]
This was carried out in the same manner as in Example 3 except that magnesium acetate tetrahydrate was used instead of calcium acetate monohydrate and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was changed. As in Example 3, the amount of distillate of the monomer is small, the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例7]
酢酸カルシウム1水和物の代わりに酢酸バリウムを用い、第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例3と同様に実施した。実施例3と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 7]
The same procedure as in Example 3 was performed except that barium acetate was used instead of calcium acetate monohydrate and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was changed. As in Example 3, the amount of distillate of the monomer is small, the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例8]
酢酸カルシウム1水和物の代わりに酢酸リチウムを用い、第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例3と同様に実施した。実施例3と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 8]
The same procedure as in Example 3 was performed except that lithium acetate was used instead of calcium acetate monohydrate and the maximum temperature of the heating medium in the first stage reaction was changed. As in Example 3, the amount of distillate of the monomer is small, the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例9]
CHDMの代わりにDEGを用い、第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例3と同様に実施した。実施例3と同様、モノマーの留出が少なく、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが小さく、黄色度の小さい、明度に優れた、色調の良いポリカーボネート樹脂が得られ、耐光性も良好であった。
[Example 9]
The same procedure as in Example 3 was performed except that DEG was used instead of CHDM and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was changed. As in Example 3, the amount of distillate of the monomer is small, the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin is small, the yellowness is small, the lightness is excellent, and the color tone A good polycarbonate resin was obtained, and the light resistance was also good.

[実施例10]
酢酸カルシウム1水和物の代わりに炭酸セシウムを用い、第1段の反応における熱媒の最高温度を変えた以外は、実施例3と同様に実施した。実施例3と比較すると、モノマーの留出が若干増加し、重合時間が増大して、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれも若干大きくなった。
[Example 10]
The same procedure as in Example 3 was performed except that cesium carbonate was used instead of calcium acetate monohydrate and the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was changed. Compared with Example 3, the distillation of the monomer was slightly increased, the polymerization time was increased, and the deviation between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin was also slightly increased. .

[実施例11]
酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、5.00×10−6molになるように仕込み、第1段の反応における熱媒の最高温度を248℃に変えた以外は、実施例1と同様に実施した。実施例1と同様、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれは小さかったが、若干着色が見られた。
[Example 11]
Example 1 except that calcium acetate monohydrate was charged to 5.00 × 10 −6 mol per 1 mol of all dihydroxy compounds and the maximum temperature of the heating medium in the first stage reaction was changed to 248 ° C. 1 was carried out. As in Example 1, the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin was small, but slight coloring was observed.

[比較例1]
第1段階、第2段階において、還流冷却器をバイパスさせ、使用しなかった他は、実施例10と同様に実施した。第2段階において1kPa到達時点から180分経過しても所定動力に達しなかったため、そこでポリマーを抜き出した。モノマーの留出量が多く、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが大きいだけでなく、黄色度や耐光性が悪化した。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 10 was performed except that the reflux condenser was bypassed and not used in the first stage and the second stage. In the second stage, the predetermined power was not reached even after 180 minutes had passed since reaching 1 kPa, so the polymer was extracted there. The amount of monomer distillation was large, and not only the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin was large, but also the yellowness and light resistance deteriorated.

[比較例2]
第1段階において、原料混合物を100℃で均一に融解させた後、60分かけて内温を220℃にし、内温が220℃になった時点で減圧を開始して、120分で13.3kPaになるように制御した以外は、比較例1と同様に実施した。
第2段階において1kPa到達時点から180分経過しても所定動力に達しなかったため、そこでポリマーを抜き出した。モノマーの留出量は比較例1よりも減少したが依然多く、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれも大きかった。
[Comparative Example 2]
In the first stage, after the raw material mixture is uniformly melted at 100 ° C., the internal temperature is set to 220 ° C. over 60 minutes, and when the internal temperature reaches 220 ° C., decompression is started, and in 13 minutes, 13. It implemented similarly to the comparative example 1 except having controlled so that it might be set to 3 kPa.
In the second stage, the predetermined power was not reached even after 180 minutes had passed since reaching 1 kPa, so the polymer was extracted there. Although the amount of monomer distillate decreased from Comparative Example 1, it was still large, and the difference between the ratio of dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of structural units of dihydroxy compound in the obtained polycarbonate resin was large.

[比較例3]
第1段の反応において、原料混合物を100℃で均一に融解させた後、40分かけて内温を250℃にし、内温が250℃になった時点で減圧を開始して、90分で13.3kPaになるように制御し、第1段の反応における熱媒の最高温度を275℃とした以外は、比較例1と同様に実施した。第2段階において1kPa到達時点から180分経過しても所定動力に達しなかったため、そこでポリマーを抜き出した。モノマーの留出量が多く、原料として仕込んだジヒドロキシ化合物比と得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位比のずれが大きかった。また、粘度が低く成形ができなかった。
[Comparative Example 3]
In the first stage reaction, after the raw material mixture was uniformly melted at 100 ° C., the internal temperature was increased to 250 ° C. over 40 minutes, and when the internal temperature reached 250 ° C., decompression was started, and 90 minutes Control was performed to 13.3 kPa, and the same procedure as in Comparative Example 1 was performed except that the maximum temperature of the heat medium in the first stage reaction was 275 ° C. In the second stage, the predetermined power was not reached even after 180 minutes had passed since reaching 1 kPa, so the polymer was extracted there. There was a large amount of monomer distillate, and the difference between the ratio of the dihydroxy compound charged as a raw material and the ratio of the dihydroxy compound structural unit in the obtained polycarbonate resin was large. Further, the viscosity was low and molding could not be performed.

[参考例]
(第1段階の反応)
撹拌翼、真空ポンプに連結された留出管を具備した内容積0.5Lのガラス製重合反応器にISBを0.530mol、CHDMを0.227mol、蒸留精製して塩化物イオン濃度を10ppb以下にしたDPCを0.773mol仕込み、水溶液にした酢酸カルシウム1水和物を、全ジヒドロキシ化合物1mol当たり1.25×10−6molになるように仕込んだ後、十分に窒素置換した。続いて該反応器をオイルバスに浸漬し、反応液(内温と呼ぶことがある)が100℃になった時点で撹拌を開始し、内温を100℃に保ちながら内容物を融解させ均一にした。その後、昇温を開始して、40分で内温を220℃にし、内温が220℃℃になった時点で減圧を開始して、90分で13.3kPaになるように制御した。減圧を開始すると、速やかに反応で生成したフェノールの蒸気が留出し始め、内温を220℃に一定に制御するようにオイルバスの温度を適宜調整した。フェノールの留出量が多くなった時間帯はオイルバスの温度を224℃とし、それ以外の時間帯は224未満とした。
[Reference example]
(First stage reaction)
0.5B mol of ISB and 0.227 mol of CHDM were distilled into a 0.5L glass polymerization reactor equipped with a stirring blade and a distillation pipe connected to a vacuum pump, and the chloride ion concentration was 10ppb or less by distillation purification. Then, 0.773 mol of DPC was charged and calcium acetate monohydrate made into an aqueous solution was charged to 1.25 × 10 −6 mol per 1 mol of all dihydroxy compounds, and then sufficiently substituted with nitrogen. Subsequently, the reactor is immersed in an oil bath, and stirring is started when the reaction solution (sometimes referred to as the internal temperature) reaches 100 ° C., and the contents are melted uniformly while maintaining the internal temperature at 100 ° C. I made it. Thereafter, the temperature increase was started, the internal temperature was set to 220 ° C. in 40 minutes, the pressure reduction was started when the internal temperature reached 220 ° C., and the pressure was controlled to 13.3 kPa in 90 minutes. When depressurization was started, the vapor of phenol generated by the reaction immediately started to distill, and the temperature of the oil bath was appropriately adjusted so that the internal temperature was controlled to be constant at 220 ° C. The oil bath temperature was 224 ° C. during the time when the amount of phenol distillate increased, and the other time zone was less than 224.

13.3kPaに到達した後、この圧力を保ったまま、さらに60分間保持し、ポリカーボネートオリゴマーを得た。
重合反応で副生するフェノール及び留出するモノマーは、凝縮器(冷媒の入口温度45℃)に導いて回収した。この段階で留出したフェノールは、理論留出量の90%であった。
After reaching 13.3 kPa, the pressure was maintained and maintained for an additional 60 minutes to obtain a polycarbonate oligomer.
The phenol produced as a by-product in the polymerization reaction and the monomer distilled off were led to a condenser (refrigerant inlet temperature: 45 ° C.) and recovered. Phenol distilled at this stage was 90% of theoretical distillation.

(第2段階の反応)
続いて、オイルバスを昇温するとともに減圧を開始して、60分で内温220℃、圧力200Paにした。その後、20分かけて内温230℃、圧力133Pa以下にして、所定撹拌動力になった時点で復圧し、内容物をストランドの形態で抜出した。この時、圧力が1kPaに到達した時点から所定撹拌動力に達した時点までの時間を計測した。重合反応で副生するフェノール及び留出するモノマーは、第1段階の反応と同様に凝縮器(冷媒の入口温度45℃)に導いて回収し、凝縮器で凝縮しなかった留出分は、凝縮器の下流に設置したコールドトラップで回収した。
(Second stage reaction)
Then, while raising the temperature of the oil bath, pressure reduction was started and the internal temperature was set to 220 ° C. and the pressure was set to 200 Pa in 60 minutes. Thereafter, the internal temperature was set to 230 ° C. and the pressure was 133 Pa or less over 20 minutes, and when the predetermined stirring power was reached, the pressure was restored and the contents were extracted in the form of strands. At this time, the time from the time when the pressure reached 1 kPa to the time when the predetermined stirring power was reached was measured. The phenol produced as a by-product in the polymerization reaction and the monomer to be distilled are led to a condenser (refrigerant inlet temperature: 45 ° C.) and recovered in the same manner as in the first stage reaction, and the distillate not condensed in the condenser is It was recovered with a cold trap installed downstream of the condenser.

各反応段階で、還流冷却器、凝縮器およびコールドトラップで回収された留出分は、それぞれ重量と組成を測定し、留出した副生フェノールとモノマーを定量した。このようにして決定された各段階における留出モノマーの重量を全て合計して、原料として仕込んだモノマーとの比を算出して、表1に示した。   At each reaction stage, the distillate collected by a reflux condenser, a condenser, and a cold trap was measured for weight and composition, respectively, and the by-produced phenol and monomer were quantified. Table 1 shows the total weight of the distilled monomer in each stage determined in this way, and the ratio with the monomer charged as a raw material was calculated.

Figure 2011214015
Figure 2011214015

本発明のポリカーボネート樹脂の製造方法によれば、耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱安定性、及び機械的強度に優れ、性能の安定したポリカーボネート樹脂を、効率的かつ安定的に製造することが可能である。   According to the method for producing a polycarbonate resin of the present invention, a polycarbonate resin having excellent light resistance, transparency, hue, heat resistance, thermal stability, mechanical strength and stable performance is produced efficiently and stably. It is possible.

Claims (12)

触媒及び、原料モノマーとして炭酸ジエステル並びにジヒドロキシ化合物を用いて、複数の反応器で多段階で、エステル交換反応により重縮合させてポリカーボネート樹脂を製造する方法であって、
炭酸ジエステルが蒸留精製されたものであり、ジヒドロキシ化合物が、複数種のジヒドロキシ化合物からなり、その中の少なくとも1種が構造の一部に下記一般式(1)で表される部位を有するジヒドロキシ化合物であり、
反応器の少なくとも1つが、エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上でありかつ熱媒体を用いて反応器を加熱するための加熱手段及び還流冷却器を具備した内容積20L以上の反応器であって、該熱媒体の温度と反応器中の反応液の温度差が少なくとも5℃以上であり、かつ、
反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率と、得られたポリカーボネート樹脂中のジヒドロキシ化合物構造単位のモル百分率との差を、反応器へ原料として仕込んだ仕込み時のジヒドロキシ化合物のモル百分率で除した値の絶対値が、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物については、0.03以下であり、いずれのジヒドロキシ化合物についても0.05を超えないことを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
Figure 2011214015

(但し、上記一般式(1)で表される部位が−CH−O−Hの一部である場合を除く。)
A method for producing a polycarbonate resin by polycondensation by transesterification in a plurality of reactors using a carbonic acid diester and a dihydroxy compound as raw materials and a catalyst in multiple stages,
Are those carbonic acid diester is purified by distillation, dihydroxy having di-hydroxy compound, a plurality of kinds of dihydroxy compound, a portion which at least one of them is represented by the following general formula (1) in a part of the structure A compound,
At least one of the reactors has a distillation amount of a monohydroxy compound by-produced by the transesterification reaction of 20% or more of the theoretical distillation amount, and a heating means and a reflux for heating the reactor using a heat medium what internal volume 20L more reactors der provided with the condenser, the temperature difference of the reaction solution in the reactor in the temperature of the heat medium is at least 5 ° C. or more,
The difference between the molar percentage of the dihydroxy compound at the time of charging as a raw material and the molar percentage of the structural unit of the dihydroxy compound in the obtained polycarbonate resin is determined as the mole of the dihydroxy compound at the time of charging as the raw material. A method for producing a polycarbonate resin, characterized in that the absolute value of the value divided by percentage is 0.03 or less for at least one dihydroxy compound, and does not exceed 0.05 for any dihydroxy compound.
Figure 2011214015

(However, the site represented by the above general formula (1) unless it is part of -CH 2 -O-H.)
全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して10重量%以下である請求項1に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。The method for producing a polycarbonate resin according to claim 1, wherein the total amount of monomers distilled out in all reaction steps is 10% by weight or less based on the total amount of raw material monomers. 前記ジヒドロキシ化合物の内、少なくとも1種のジヒドロキシ化合物の大気圧での沸点が300℃以下である請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。 The method for producing a polycarbonate resin according to claim 1 or 2, wherein a boiling point at atmospheric pressure of at least one of the dihydroxy compounds is 300 ° C or lower. 少なくとも3つの反応器を用いる請求項1乃至3の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 3, wherein at least three reactors are used. 前記還流冷却器に導入される冷媒の温度が、還流冷却器の入口において45〜180℃である請求項1乃至4の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 4, wherein a temperature of the refrigerant introduced into the reflux condenser is 45 to 180 ° C at an inlet of the reflux condenser. 前記全反応段階で留出するモノマーの合計量が、原料モノマーの総量に対して3重量%以下である請求項1乃至5の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 5, wherein a total amount of monomers distilled out in all the reaction steps is 3% by weight or less based on a total amount of raw material monomers. 前記エステル交換反応によって副生するモノヒドロキシ化合物の留出量が理論留出量の20%以上留出する1つ目の反応器に、触媒として、リチウム及び長周期型周期表第2族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物を、その金属原子の合計量として、原料として用いた全ジヒドロキシ化合物1mol当たり、20μmol以下用いる請求項1乃至6の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   In the first reactor in which the amount of monohydroxy compound produced as a by-product by the transesterification distills 20% or more of the theoretical amount of distillate, lithium and a metal of Group 2 of the long-period periodic table are used as a catalyst. 7. The polycarbonate resin according to claim 1, wherein at least one metal compound selected from the group consisting of 20 μmol or less is used as a total amount of the metal atoms per 1 mol of all dihydroxy compounds used as a raw material. Manufacturing method. 前記触媒が、マグネシウム化合物及びカルシウム化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属化合物である請求項7に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to claim 7, wherein the catalyst is at least one metal compound selected from the group consisting of a magnesium compound and a calcium compound. 全反応段階における反応液の最高温度が250℃未満である請求項1乃至8の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 8, wherein the maximum temperature of the reaction liquid in all reaction stages is less than 250 ° C. 前記熱媒体の最高温度が265℃未満である請求項1乃至9の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。   The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 9, wherein the maximum temperature of the heat medium is less than 265 ° C. 前記ジヒドロキシ化合物が、下記一般式(2)の化合物と、脂肪族ジヒドロキシ化合物及び脂環式ジヒドロキシ化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物とを含む請求項1乃至10の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
Figure 2011214015
11. The method according to claim 1, wherein the dihydroxy compound includes a compound represented by the following general formula (2) and at least one compound selected from the group consisting of an aliphatic dihydroxy compound and an alicyclic dihydroxy compound. The manufacturing method of polycarbonate resin of description.
Figure 2011214015
炭酸ジエステル中の塩化物イオン濃度が10ppb以下である請求項1乃至10の何れか1項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。The method for producing a polycarbonate resin according to any one of claims 1 to 10, wherein a chloride ion concentration in the carbonic acid diester is 10 ppb or less.
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