JP2628563B2 - 分岐状ポリカーボネート及びその製造法 - Google Patents
分岐状ポリカーボネート及びその製造法Info
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Description
し、さらに詳しくは偏肉が少なく大型の中空成形体等の
成形に好適な特性を備えた新規な分岐状ポリカーボネー
ト及びその効率のよい製造法に関する。
でニュートン流体として挙動するため、中空成形体を製
造するのが困難であった。この問題を解決するため、製
造時にフロログルシン,トリメリト酸,1−〔α−メチル
−α−(4′−ヒドロキシフェニル)エチル〕−4−
〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロキシフェニル)エチ
ル〕ベンゼン等の三個以上の官能基を含む多官能基性有
機化合物を分岐剤として共存させることによって、該ポ
リカーボネートに分岐性を付与しようとする方法が、特
公昭44−17149号公報,同47−23918号公報,同60−1173
3号公報等で提案されている。これらの方法で得られた
熱可塑性分岐状ポリカーボネートは、溶融状態で非ニュ
ートン流体特性を示し、その中空成形性をある程度向上
させることができた。しかしその後の研究で、このよう
にして得られた分岐状ポリカーボネートは、大型の中空
成形体を製造するには溶融耐性が不充分であって実用的
ではないことが判り、特開昭62−146920号公報ではその
改良が試みられた。しかしながら、この改良された方法
で、大型の中空成形体を製造するのに充分な溶融耐力
(溶融張力)をポリカーボネートに付与させると、溶融
粘度も同時に上昇してしまうため、成形時間が長くな
り、かえって成形作業サイクルの遅延をもたらすという
新たな問題が生じた。
型の中空成形体を成形するに充分な溶融耐力(溶融張
力)を有する分岐状ポリカーボネート類を探索し、また
その製造方法を開発すべく、鋭意研究を重ねた。
定される物性値とともに立ち上り度(伸長粘度比)が一
定範囲にあるポリカーボネートが、溶融粘度の上昇をも
たらさずに溶融耐力が向上し、しかも成形時に偏肉が改
善できることを見出した。本発明はかかる知見に基いて
完成したものである。
ェノール類およびホスゲンの反応により得られた分岐状
ポリカーボネートであって、塩化メチレン溶媒中,20
℃における極限粘度[η]が0.3〜2.0dl/gであること、
分岐パラメーターG=[η]/[η]Lin〔ここで
[η]Linは光散乱法による重量平均分子量が同一の直
鎖状ポリカーボネートの極限粘度である。〕が0.05〜0.
9であること、分岐度λ=nw/Mw〔ここでnwは重量平均
分岐点数であり、MWは重量平均分子量である。〕が0.2
×10-4〜2.0×10-4であること及び立ち上り度A=Z30
/Z3〔ここでZ30及びZ3は、温度200℃,一定歪速度0.1秒
-1でのそれぞれ30秒及び3秒における伸長粘度であ
る。〕が2.5〜20であること、重量平均分子量が15,00
0〜150,000の範囲にあること、分岐構造として、一般
式 〔ここで、Rは水素あるいは炭素数1〜5のアルキル基
であり、R1〜R6はそれぞれ水素,炭素数1〜5のアルキ
ル基あるいはハロゲンである。〕で表される化合物およ
び1−〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロ
キシフェニル)エチル〕ベンゼンから選ばれた少なくと
も一つの分岐剤から誘導された分岐構造を有すること、
前記分岐剤単位の含有量がビスフェノール単位に対し
て0.05〜2.0モル%であり、且つ前記一価フェノール類
単位の含有量がビスフェノールA単位に対して0.85〜8.
5モル%であることを特徴とする分岐状ポリカーボネー
トを提供するものである。また本発明は、二価フェノー
ル類とホスゲンを反応させてポリカーボネートオリゴマ
ーを製造し、次いで該ポリカーボネートオリゴマーを、
エマルジョンの界面積が40m2/以上になるような撹拌
条件下で三個以上の官能基を有する多官能基性有機化合
物と予備縮合させ、しかる後再度エマルジョンの界面積
が40m2/以上になるような撹拌条件下で二価フェノー
ル類及び一価フェノール類と縮重合させることを特徴と
する上記分岐状ポリカーボネートの製造法を提供し、更
に二価フェノール類,三個以上の官能基を有する多官能
性有機化合物及びホスゲンを反応させた後、一価フェノ
ール類を反応させ、さらに二価フェノール類を反応させ
てポリカーボネートオリゴマーを製造し、次いで該ポリ
カーボネートオリゴマーをエマルジョンの界面積が40m2
/以上になるような撹拌条件下で二価フェノール類を
縮重合させることを特徴とする上記分岐状ポリカーボネ
ートの製造法をも提供するものである。
及びで規定される特性を有する。すなわち塩化メチ
レン溶媒中,20℃における極限粘度[η]が0.30〜2.0dl
/g、好ましくは0.35〜1.0dl/gである。ここで、極限粘
度[η]の測定は、純溶媒塩化メチレンの粘度η0及び
該分岐状ポリカーボネートの塩化メチレン溶液の粘度η
を20℃でウベローデ改良型自動粘度計(例えば離合社製
がある)によって種々のポリカーボネート濃度cの範囲
にわたって測定した。極限粘度は式 によって求めたものである。極限粘度[η]が0.3dl/g
未満の分岐状ポリカーボネートは耐衝撃性が悪く、また
2.0dl/gを超えるものでは分子量が高すぎて成形が困難
になる。
ラメーターGが0.05〜0.9、好ましくは0.2〜0.8であ
る。ここで、分岐パラメーターGは該分岐状ポリカーボ
ネートの極限粘度[η](塩化メチレン溶媒中、20℃に
おける極限粘度)及びそれと同じ重量平均分子量の直鎖
状ポリカーボネートの極限粘度[η]Lin(塩化メチレ
ン溶媒中、20℃における極限粘度)の比、即ちG=
[η]/[η]Linで定義される。なお重量平均分子量
は光散乱法で測定したものである。[η]Linは、モノ
マーがビスフェノールAの場合にはSchultzの粘度式
[η]Lin=1.11×10-4Mw 0.82から算出し、共重合体及
び他のモノマーの単独重合体の場合には直鎖状ポリカー
ボネートの極限粘度と重量平均分子量の経験的相関関係
を用いて算出した。分岐パラメーターGが0.9を超える
分岐状ポリカーボネートでは、ブロー特性が充分に発現
できず大型中空成形に不向きなものとなり、0.05未満の
ものでは架橋してしまうという不都合がある。
λは0.2×10-4〜2.0×10-4、好ましくは0.4×10-4〜1.9
×10-4である。このλは重量あたりの平均分岐点数であ
り、式λ=nw/Mwで求められる。ここで、nwは重量平均
分岐点数であり、Mwは重量平均分子量である。これを決
定するには、先ず該分岐状ポリカーボネートをイソオク
タン−塩化エチレン系において逐次分別沈澱法により10
区分以上に分別する。すなわち、分岐状ポリカーボネー
トの1%塩化エチレン溶液にイソオクタンを逐次加え、
曇点に達したらイソオクタンの添加を止め、沈澱物が得
られるまで放置し、沈澱物を濾別し、上澄み液について
以上の操作を繰り返す。各沈澱物試料の内i番目の分別
試料について、光散乱法によって重量平均分子量Mwiお
よび分岐パラメーターGiを測定する。Giとnwiの間に
は、パラメーターψ={(2+nwi)/nwi}0.5を導入し
て、経験式Gi 2=(6/nwi)〔(ψ/2)1n{(ψ+1)/
(ψ−1)}−1〕の相関関係がある。この関係を用い
て各分別試料について求めた分岐パラメーターGiの測定
結果からnwiを算出する。かくして、重量平均分岐点数
はnw=Σwinwi/Σwi、また重量平均分子量はMw=ΣwiM
wi/Σwiで決定する。
とMwを用いて式λ=nw/Mwによって算出されたものであ
る。λが2.0×10-4を超える分岐状ポリカーボネートで
は架橋化してしまい、一方、2.0×10-4未満で溶融粘度
を上昇させずに大型中空成形に耐えうる溶融耐力(溶融
張力)を保持できない。
く定義される立ち上り度Aが2.5〜20、好ましくは3.0〜
10である。この立ち上り度Aの測定には、先ず該分岐状
ポリカーボネートを小型押し出し機(例えば田辺プラス
チック機械(株)製;口径20mm,回転数40rpm,設定温度2
80℃)から直径3mmの円柱状試料を成形し、これを200℃
のシリコーンオイル中に15分間放置する。次いで延伸レ
オメーター(岩本製作所(株)製など)の回転ローラー
に取り付け、試料のたるみを取り除いてから所定のロー
ラー回転速度で延伸し、張力及び試料直径の経時変化を
タイマー付ビデオテープレコーダーで観測する。この直
径の経時変化の測定結果から、 式 1n{dt/d0}=−(ε/2)・t〔ここで、d0は初期
直径,dtは時刻t秒における直径,εは歪速度であ
る。〕に従って歪速度を求める。さらに、この歪速度ε
から式Zt=Ft/St・ε〔ここで、Ft及びStはそれぞ時刻
tにおける張力及び断面積であり、Stはdtから計算で求
められる。〕から伸長粘度Ztを求める。立ち上り度A
は、温度200℃,一定歪速度0.1秒-1で時刻30秒及び3秒
における伸長粘度Z30及びZ3の結果を用いて式A=Z30/Z
3で算出される。
は、分子間の絡み合いがほぐれ易い、伸長時の粘度増加
が小さく、成形時の偏肉が大きくなってしまう。また、
立ち上り度Aが20を超えるものでは、溶融時に延伸切れ
が生ずるという不都合がある。
性を有するが、また一般式 〔ここで、Rは水素あるいは炭素数1〜5のアルキル基
であり、R1〜R6はそれぞれ水素,炭素数1〜5のアルキ
ル基あるいはハロゲンである。〕で表される化合物およ
び1−〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロ
キシフェニル)エチル〕ベンゼンから選ばれた少なくと
も一つの分岐剤から誘導された分岐構造を有する。この
中でも、上の一般式でRがメチル基で、R1〜R6が全て水
素原子である分岐剤1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフ
ェニル)エタンから誘導された分岐核構造を有する分岐
状ポリカーボネート特に好適である。
が15,000〜150,000の範囲にある。
状ポリカーボネートは、前述した本発明の2つの方法で
製造される第1の方法は、次の如きオリゴマー化,予備
縮合及び縮重合の三つのプロセスを経て製造される。先
ず、二価フェノール類とホスゲンからポリカーボネート
オリゴマーを誘導する。次に、このようにして得られた
オリゴマーを、分岐化剤としての三個以上の官能基を有
する多官能基性有機化合物と、エマルジョンの界面積が
40m2/以上になるような撹拌条件下で予備縮合させ
る。しかる後再度エマルジョンの界面積が40m2/以上
になるような撹拌条件下で、前記予備縮合物を二価フェ
ノール類及び末端停止剤である一価フェノール類と縮重
合させる。なおこれらの各工程においては、必要に応じ
て触媒や溶媒を加えることもできる。
れる二価フェノール類としては、ビスフェノール類が好
ましく、特に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〕が好適である。またこのビ
スフェノールAの一部又は全部を他の二価フェノール類
と置換してもよい。ビスフェノールA以外の二価フェノ
ール類としては、例えば各種のビスフェノール類があ
る。ビスフェノール類の具体例としては、ビスフェノー
ルAのほかにビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン;
ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン;ビス
(4−ヒドロキシフェニル)ナフチルメタン;ビス(4
−ヒドロキシフェニル)−(4−イソブチルフェニル)
メタン;ジフェニル−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
メタン;ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン;ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)メタン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エタン;1−フェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)エタン;1−ナフチル−1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)エタン;1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン;2−メチル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン;1−エチル−1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5
−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−
ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン;2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン;2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン;2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)ブタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ブタン;1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタ
ン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)イソブタン;
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン;4−メ
チル−2,2−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;
1,1−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)
シクロヘキサン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
ヘキサン;4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタ
ン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン;1,10
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン;1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン;2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)ブタンなどのジヒドロキシアリー
ルアルカン類、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホ
ン;ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)
スルホン;ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニ
ル)スルホンなどのジヒドロキシアリールスルホン類、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル;ビス(3,5
−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテルなどの
ジヒドロキシアリールエーテル類、4,4′−ジヒドロキ
シベンゾフェノン;3,3′,5,5′−テトラメチル−4,4′
−ジヒドロキシベンゾフェノンなどのジヒドロキシアリ
ールケトン類、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフ
ィド;ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ス
ルフィド;ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェ
ニル)スルフィドなどのジヒドロキシアリールスルフィ
ド類、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシドな
どのジヒドロキシアリールスルホキシド類、4,4′−ジ
ヒドロキシジフェニルなどのジヒドロキシジフェニル
類、ヒドロキノン;レゾルシノール;メチルヒドロキノ
ンなどのジヒドロキシベンゼン類、1,5−ジヒドロキシ
ナフタレン;2,6−ジヒドロキシナフタレンなどのジヒド
ロキシナフタレン類等があげられる。これらの二価フェ
ノール類は一種類単独で用いてもよく、又二種以上を組
み合わせて用いてもよい。
メチレン);1,1−ジクロロエタン;1,2−ジクロロエタ
ン;1,1,1−トリクロロエタン;1,1,2−トリクロロエタ
ン;1,1,1,2−テトラクロロエタン;ペンタクロロエタ
ン;ヘキサクロロエタン;クロロベンゼン;クロロホル
ム;四塩化炭素等の塩素系炭化水素類やアセトフェノン
など、様々な不活性有機溶媒が挙げられる。これらの溶
媒はそれぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を混合し
て用いてもよい。これらの中で特に塩化メチレンが好適
である。
二価フェノール類の一種あるいは二種以上の混合物を必
要に応じて上記不活性有機溶媒に溶解混合し、ホスゲン
と公知の方法で反応させることによって得られるもので
ある。その一例としては、まずこれらの成分を含む反応
混合液が乱流となるように攪拌しながら反応させる。こ
こで行う攪拌は、結果とし反応混合液が乱流状態で反応
が進行するようになっていればよく、攪拌速度などに制
限はないが、通常は400rpm以上で攪拌すればよい。反応
温度は0〜50℃、好ましくは5〜40℃である。また、反
応時間は各種状況により異なるが、一般には上記攪拌速
度で10分〜6時間、好ましくは30分〜3時間程度反応さ
せればよい。上記の反応過程で得られるオリゴマーまた
はコオリゴマーの重合度は20以下で、好ましくは2〜10
である。
る分岐化剤、すなわち三個以上の官能基を有する多官能
基性有機化合物としては、水酸基,カルボキシル基,ア
ミノ基,イミノ基,ホルミル基,酸ハライド基,ハロホ
ーメート基などの官能基を一化合物中に三個以上有する
もので、例えばフロログルシン;メリト酸;トリメリト
酸;トリメリト酸クロリド;無水トリメリト酸;没食子
酸;没食子酸n−プロピル;プロトカテク酸;ピロメリ
ト酸;ピロメリト酸第二無水物;α−レゾルシン酸;β
−レゾルシン酸;レゾルシンアルデヒド;トリメリチル
クロリド;トリメチルトリクロリド;4−クロロホルミル
フタル酸無水物;ベンゾフェノンテトラカルボン酸;2,
4,4′−トリヒドロキシベンゾフェノン;2,2′,4,4′−
テトラヒドロキシベンゾフェノン;2,4,4′−トリヒドロ
キシフェニルエーテル;2,2′,4,4′−テトラヒドロキシ
フェニルエーテル;2,4,4′−トリヒドロキシジフェニル
−2−プロパン;2,2′−ビス(2,4−ジヒドロキシ)プ
ロパン;2,2′,4,4′−テトラヒドロキシジフェニルメタ
ン;2,4,4′−トリヒドロキシジフェニルメタン;1−〔α
−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニル)エチル〕
−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕ベンゼン;α,α′,α″−トリス(4−
ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベン
ゼン;2,6−ビス(2′−ヒドロキシ−5′−メチルベン
ジル)−4−メチルフェノール;4,6−ジメチル−2,4,6
−トリス(4′−ヒドロキシフェニル)−ヘプテン−2;
4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4′−ヒドロキシフェ
ニル)−ヘプタン−2;1,3,5−トリス(4′−ヒドロキ
シフェニル)−ベンゼン;1,1,1−トリス(4′−ヒドロ
キシフェニル)−エタン;2,2−ビス−〔4,4−ビス
(4′−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシル〕−プロ
パン;2,6−ビス(2′−ヒドロキシ−5′−イソプロピ
ルベンジル)−4−イソプロピルフェノール;ビス〔2
−ヒドロキシ−3−(2′−ヒドロキシ−5′−メチル
ベンジル)−5−メチルフェニル〕メタン;ビス〔2−
ヒドロキシ−3−(2′−ヒドロキシ−5′−イソプロ
ピルベンジル(−5−メチルフェニル〕メタン;テトラ
キス(4−ヒドロキシフェニル)メタン;トリス(4−
ヒドロキシフェニル)フェニルメタン;2′,4′,7−トリ
ヒドロキシフラバン;2,4,4−トリメチル−2′,4′,7−
トリヒドロキシフラバン;1,3−ビス(2′,4′−ジヒド
ロキシフェニルイソプロピル)ベンゼン;トリス(4′
−ヒドロキシアリール)−アミル−s−トリアジン;1−
〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニル)エチ
ル〕−3−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロキシフェ
ニル)エチル〕ベンゼン等があげられる。これらの分岐
剤はそれぞれ単独で用いてもよいし、二種以上組み合わ
せて用いてもよい。以上の中で、トリスヒドロキシフェ
ニルアルカン類、例えば1,1,1−トリス(4−ヒドロキ
シフェニル)エタン;1,1,1−トリス(4−ヒドロキシ−
3−メチルフェニル)エタン;1,1,1−トリス(4−ヒド
ロキシ−3,5−ジメチルフェニル)エタン;1,1,1−トリ
ス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)エタン;1,
1,1−トリス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン;1,1,1−トリス(3−ブロモ−4−ヒドロキ
シフェニル)エタン;1,1,1−トリス(3,5−ジブロモ−
4−ヒドロキシフェニル)エタン;トリス(4−ヒドロ
キシフェニル)メタン;トリス(4−ヒドロキシ−3−
メチルフェニル)メタン;トリス(4−ヒドロキシ−3,
5−ジメチルフェニル)メタン;トリス(3−クロロ−
4−ヒドロキシフェニル)メタン;トリス(3,5−ジク
ロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン;トリス(3−
ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン;トリス(3,
5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン等が好
ましい。
び塩化テトラエチルアンモニウムなどの第四級アンモニ
ウムのハロゲン塩が挙げられる。触媒の量は、オリゴマ
ー中のクロロホーメート基に対してモル比で1.0×10-3
〜1.0×10-2、好ましくは1.0×10-3〜8.0×10-3であ
る。
分岐化剤及び触媒を加え予備縮合する。この際、分岐化
剤は、最終的に得られる分岐状ポリカーボネート中の分
岐剤単位の含有量が、二価フェノール単位に対して通常
0.05〜2.0モル%、好ましくは0.1〜1.0モル%であ、水
酸化ナトリウム水溶液とともに反応液に加える。この際
の水酸化ナトリウムの量は分岐剤のフェノール性水酸基
に対して当量比で1〜2、好ましくは1.1〜1.5である。
反応液中の水相は有機相に対して体積比で0.1〜5、好
ましくは0.2〜2である。予備縮合反応は、これらの混
合物を入れた反応器内にバッフルを取り付けたり、ホモ
ジナイザーを用い、エマルジョンの界面積が40m2/以
上、好ましくは50〜1000m2/になるように撹拌する。4
0m2/未満の撹拌では、分岐度が小さくなおそれがあ
る。
マー,分岐化剤,触媒及び溶媒からなる予備縮合した反
応液に、最後に、二価フェノール類及び末端停止剤とし
ての一価フェノール類を加え、重縮合反応を行う。この
際の二価フェノール類はオリゴマー化で用いたものであ
っても、別のものであってもよい。また、一価及び二価
フェノール類は同様に水酸化ナトリウム水溶液として加
える。これらを含む反応混合液を撹拌しながら重縮合反
応させる。
0.1〜5、好ましくは0.2〜2である。二価フェノール類
の量は、オリゴマー中のクロロホーメート基に対してモ
ル比で0.4〜0.55、好ましくは0.42〜0.5である。
ものを使用することができ、例えばp−tert−ブチルフ
ェノール,フェノール;p−クミルフェノール;p−tert−
オクチルフェノール,ペンタブロモフェノール,トリブ
ロモフェノール等が挙げられるが、p−tert−ブチルフ
ェノールが好ましい。一価フェノール類の量は、オリゴ
マー中のクロロホーメート基に対してモル比で0.02〜0.
20、好ましくは0.04〜0.17である。
以上、好ましくは50〜1000m2/になるようにする。
この撹拌方法はいかなる方法であってもよいが、反応器
内にバッフルを取り付けたり、ホモジナイザーを用いる
ことが好ましい。なお、撹拌状態のエマルジョンの界面
積Aは、エマルジョンの顕微鏡写真によって分散相体積
分率φと分散相平均直径dを測定し、その結果からA=
6φ/dとして算出される。
昇するまで続ける。反応時間は各種状況により異なる
が、一般には上記攪拌状態で30分〜2時間程度反応させ
ればよい。
処理を行えば、所望する本発明の分岐状ポリカーボネー
トが得られる。
合の三つのプロセスを経て製造される。まず、二価フェ
ノール類,三個以上の官能基を有する多官能性有機化合
物とホスゲンからホスゲン化反応を行う。次にこれに一
価フェノール類を反応させ、さらに二価フェノール類を
反応させてポリカーボネートオリゴマーを誘導する。
ョンの界面積が40m2/になるような撹拌条件下で二価
フェノール類を縮重合させる。なお、これらの各工程に
おいては、必要に応じて触媒や溶媒を加えることもでき
る。
れる二価フェノール類,三個以上の官能基を有する多官
能性有機化合物,一価フェノール類及び溶媒は前述のも
のと同様である。
価フェノール類の一種あるいは二種以上の混合物及び三
個以上の可能基を有する多官能性有機化合物の一種ある
いは二種以上の混合物をホスゲンと公知の方法で反応さ
せ、次にこれ一価フェノール類を反応させ、さらに二価
フェノール類を反応させて得られるものである。その一
例としては、まずこれらの成分を含む反応混合液が乱流
となるように撹拌しながら反応させる。ここで行う撹拌
は、結果として反応混合液が乱流状態で反応が進行する
ようになっていればよく、撹拌速度などに制限はない
が、通常は400rpm以上で撹拌すればよい。反応温度は0
〜50℃、好ましくは5〜40℃である。また、反応時間は
各種状況により異なるが、一般には上記撹拌速度で10分
〜6時間、好ましくは30分〜3時間程度反応させればよ
い。次段階の一価フェノール類の反応及び二価フェノー
ル類の反応も同様であり、上記の反応過程で得られるオ
リゴマーまたはコオリゴマーの重合度は20以下で、好ま
しく2〜10である。
る分岐状ポリカーボネート中の分岐剤単位の含有量が二
価フェノール単位に対して、通常0.05〜2.0モル%、好
ましくは0.1〜1.0モル%であり、水酸化ナトリウム水溶
液とともに反応液に加える。また一価フェノール類の量
は、最終的に得られる分岐状ポリカーボネート中の一価
フェノール単位の含有量が、二価フェノール単位に対し
て通常0.85〜8.5モル%、好ましくは1.7〜7.0モル%で
ある。
ノール類及び触媒は前述のものと同様である。触媒の量
はオリゴマー中のクロロホーメート基に対してモル比で
1.0×10-3〜1.0×10-2、好ましくは1.0×10-3〜8.0×10
-3である。
以上、好ましくは50〜100m2/になるようにする。こ
の撹拌方法はいかなる方法であってもよいが、反応器内
にバッフルを取り付けたり、ホモジナイザーを用いるこ
とが好ましい。
昇するまで続ける。反応時間は各種状況により異なる
が、一般には上記撹拌状態で30分〜2時間程度反応させ
ればよい。
理を行えば、所望する本発明の分岐状ポリカーボネート
が得られる。
説明する。
0g(9.7モル)、2.0N水酸化ナトリウム水溶液13.6お
よび塩化メチレン8を入れて撹拌し、ここにホスゲン
を70分間吹き込んだ後、水相と有機相を分離した。この
ようにして濃度320g/のポリカーボネートオリゴマー
の塩化メチレン溶液を得た。この溶液中のクロロホーメ
ート基濃度は0.7モル/であった。
溶液8と、分岐剤としての1,1,1−トリス(4−ヒド
ロキシフェニル)エタン21.1g(0.069モル)、0.5重量
%水酸化ナトリウム水溶液2200g及びトリエチルアミン
4.4g(0.043モル)をホモジナイザーに加え、エマルジ
ョンの界面積が90m2/〜100m2/になるように撹拌し
て60分間反応させた。
重量%水酸化ナトリウム水溶液4000g、p−tert−ブチ
ルフェノール70.4g(0.47モル)、塩化メチレン6を
加え、エマルジョンの界面積が90m2/〜100m2/にな
るように撹拌して反応させた。
を含有する塩化メチレン相とに分離し、塩化メチレン相
を水,酸(0.1N塩酸),水の順で洗浄した。この有機相
から塩化メチレンを40℃で減圧除去し、白色ポリカーボ
ネート粉末を得た。
と同様の操作を行い、ポリカーボネートを製造した。即
ち、実施例2ではトリス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、実施例3ではフロログルシン、実施例4では1−
〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニル)エチ
ル〕−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロキシフェ
ニル)エチル〕ベンゼンをそれぞれ分岐剤として用い
た。
ヒドロキシフェニル)エタン20.1g(0.069モル)、ビス
フェノールA2100g(9.2モル)、2.0N水酸化ナトリウム
水溶液9.4及び塩化メチレン8を入れて撹拌し、こ
こにホスゲンを30分間吹き込んだ。次にp−tert−ブチ
ルフェノール70.4g(0.47モル)を反応させ、さらにビ
スフェノールA100g(0.44モル),トリエチルアミン2.3
g(0.022モル),0.2N水酸化ナトリウム水溶液4.5を加
え、40分間反応させた後、水相と有機相を分離した。こ
のようにして濃度320g/のポリカーボネートオリゴマ
ーの塩化メチレン溶液を得た。この溶液中のクロロホー
メート基濃度は0.7モル/であった。
の塩化メチレン溶液8と、ビスフェノールA573g(2.5
モル)、7.25重量%水酸化ナトリウム水溶液400g,トリ
エチルアミン1.7g(0.017モル)及び塩化メチレン6
をホモジナイザーに加え、エマルジョンの界面積が90m2
/から100m2/になるように撹拌して反応させた。
マーを含有する塩化メチレン相とに分離し、塩化メチレ
ン相を水,酸(0.1N塩酸),水の順で洗浄した。この有
機相から塩化メチレンを40℃で減圧除去し、白色のポリ
カーボネート粉末を得た。
0g(9.7モル)、分岐剤としてフロログルシン8.69g(0.
069モル)、2.0N水酸化ナトリウム水溶液13.6および
塩化メチレン8を入れて撹拌し、ここにホスゲンを70
分間吹き込んだ後、水相と有機相を分離した。このよう
にして濃度320g/のポリカーボネートオリゴマーの塩
化メチレン溶液を得た。この溶液中のクロロホーメート
基濃度は0.7モル/であった。
の塩化メチレン溶液8と、ビスフェノールA573g(2.5
モル)、7.25重量%水酸化ナトリウム水溶液400g,トリ
エチルアミン4.4g(0.043モル)、p−tert−ブチルフ
ェノール70.4g(0.47モル)および塩化メチレン6を
ホモジナイザー加え、エマルジョンの界面積が90m2/
〜100m2/になるように撹拌して重縮合反応を60分間行
った。
る塩化メチレン相とに分離し、塩化メチレン相を水、酸
(0.1N塩酸)、水の順で洗浄した。この有機相から塩化
メチレンを40℃で減圧除去し、白色ポリカーボネート粉
末を得た。
わりに1−〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェ
ニル)エチル〕−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒド
ロキシフェニル)エチル〕ベンゼン29.3g(0.069モル)
を用いたこと以外は、参考例1と同様の操作を行い、白
色ポリカーボネート粉末を得た。
カーボネートについの極限粘度,重量平均分子量,分岐
パラメーターG値,分別した試料から算出した重量平均
分子量および重量平均分岐点数,分岐度λ,溶融粘度,
溶融張力,立ち上り度ならびに試作容器の側部及び凸部
厚みの測定結果を表1に示す。なお、上記試作容器の側
部及び凸部厚みの測定は、成形工程における偏肉を定量
的に評価するために行うものであり、ポリカーボネート
をアキュムレーター型機(石川島播磨重工業(株)製90
mmφダイ,10用)で20容器を成形し、容器側部をピ
ンチオフ部に直角に切り出し高さを変えて6箇所ノギス
で厚さを測定し、さらに成形容器上部の金型凸部付近を
ピンチオフ部に直角に切り出し最小肉厚をノギスで測定
した。
岐状ポリカーボネートは、極限粘度,重量平均分子量,
分岐パラメーターG値,分別した試料から算出した重量
平均分子量および重量平均分岐点数,分岐度λ,溶融粘
度及び溶融張力,試作容器の側部厚みについては、予備
縮合を省略した参考例1,2のものと同様の結果を示して
いるにもかかわらず、立ち上り度ならびに試作容器の凸
部厚みの測定結果は、格段の向上を示している。
度,分岐パラメーター及び分岐度で規定される物性値を
有するとともに、立ち上り度(伸長粘度比)が一定範囲
にあるため、溶融粘度の上昇をもたらすことなく溶融耐
力が向上し、しかも偏肉が極めて低減されたものとな
る。
ートを効率よく製造することができ、得られるポリカー
ボネートも高品質なものとなる。
形品、特にブロー成形品の素材として有効に利用され
る。
Claims (4)
- 【請求項1】ビスフェノールA,分岐剤,一価フェノール
類およびホスゲンの反応により得られた分岐状ポリカー
ボネートであって、塩化メチレン溶媒中,20℃におけ
る極限粘度[η]が0.3〜2.0dl/gであること、分岐パ
ラメーターG=[η]/[η]lin〔ここで[η]linは
光散乱法による重量平均分子量が同一の直鎖状ポリカー
ボネートの極限粘度である。〕が0.05〜0.9であるこ
と、分岐度λ=nw/Mw〔ここでnwは重量平均分岐点数
であり、MWは重量平均分子量である。〕が0.2×10-4〜
2.0×10-4であること及び立ち上り度A=Z30/Z3〔こ
こでZ30及びZ3は、温度200℃,一定歪速度0.1秒-1での
それぞれ30秒及び3秒における伸長粘度である。〕が2.
5〜20であること、重量平均分子量が15,000〜150,000
の範囲にあること、分岐構造として、一般式 〔ここで、Rは水素あるいは炭素数1〜5のアルキル基
であり、R1〜R6はそれぞれ水素,炭素数1〜5のアルキ
ル基あるいはハロゲンである。〕で表される化合物およ
び1−〔α−メチル−α−(4′−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕−4−〔α′,α′−ビス(4″−ヒドロ
キシフェニル)エチル〕ベンゼンから選ばれた少なくと
も一つの分岐剤から誘導された分岐構造を有すること、
前記分岐剤単位の含有量がビスフェノール単位に対し
て0.05〜2.0モル%であり、且つ前記一価フェノール類
単位の含有量がビスフェノールA単位に対して0.85〜8.
5モル%であることを特徴とする分岐状ポリカーボネー
ト。 - 【請求項2】1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタンから誘導された分岐核構造を有する請求項1
記載の分岐状ポリカーボネート。 - 【請求項3】二価フェノール類とホスゲンを反応させて
ポリカーボネートオリゴマーを製造し、次いで該ポリカ
ーボネートオリゴマーを、エマルジョンの界面積が40m2
/以上になるような撹拌条件下で三個以上の官能基を
有する多官能基性有機化合物と予備縮合させ、しかる後
再度エマルジョンの界面積が40m2/以上になるような
撹拌条件下で二価フェノール類及び一価フェノール類と
縮重合させることを特徴とする請求項1記載の分岐状ポ
リカーボネートの製造法。 - 【請求項4】二価フェノール類,三個以上の官能基を有
する多官能性有機化合物及びホスゲンを反応させた後、
一価フェノール類を反応させ、さらに二価フェノール類
を反応させてポリカーボネートオリゴマーを製造し、次
いで該ポリカーボネートオリゴマーをエマルジョンの界
面積が40m2/以上になるような撹拌条件下で二価フェ
ノール類を縮重合させることを特徴とする請求項1記載
の分岐ポリカーボネートの製造法。
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