JP2655675B2 - スピロビインダンポリカーボネートの製造法及びその生成物及びそれから得られる製品 - Google Patents

スピロビインダンポリカーボネートの製造法及びその生成物及びそれから得られる製品

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はホモポリカーボネート及び共ポリカーボネー
トの両方を包含するスピロビインダンポリカーボネート
に関する。特に本発明は高くかつ一定のガラス転移温度
及び低複屈折率をもつかゝるポリカーボネート及びその
製造法に関するものである。
従来の技術 スピロビインダンビスフェノール類、特に6,6′−ジ
ヒドロキシ−3,3,3′,3′−テトラメチル−1,1′−スピ
ロ(ビス)インダン(以下“SBI"という)、からポリカ
ーボネートを製造することは当業者に既知である。かゝ
る既知技術については、たとえばStuebenによってJ.Pol
y.Sci.,Part A,,3209−3217(1965)に記載され、ま
た米国特許第4,552949号明細書にも記載されている。し
かしながら、これら文献に記載されるごとく製造された
ポリカーボネート類は一貫性のない不規律な性質を有す
ることが認められている。たとえば、Stuebenの方法に
よって製造されたSBIホモポリカーボネートは237℃のガ
ラス転移温度をもつが、一方前記米国特許明細書に記載
の方法に従って製造されたSBIホモポリカーボネートは2
07.2℃のガラス転移温度を有する。
その後の研究によれば、SBIポリカーボネートの分子
量及びガラス転移温度のような性質はかなりの程度まで
それらの製造に使用されたSBI単量体の純度に関係する
ことが認められた。SBIの製造のための大部分の既知の
方法はきわめて純度の低い生成物を与えるものである。
均質なポリカーボネートの製造のために適当な実質的に
純粋なSBIについての最初の開示は1986年10月10日付の
米国特許出願917,644号明細書になされている。しかし
ながら、その高純度SBI物質は、Stuebenの方法によって
ホモポリカーボネートに転化された場合、Stuebenの方
法に従って製造されたSBI単量体から得られたホモポリ
カーボネートの分子量及びガラス転移温度(それぞれ8
5,200及び237℃)よりも低い分子量及びガラス転移温度
(それぞれ52,600及び222℃)をもつホモポリカーボネ
ート生成物を与える。
こうした一貫性に欠ける結果をもたらす問題点の一つ
としてスピロビインダンビスフェノール類が水及び塩化
メチレンの混合物のような界面におけるポリカーボネー
トの形成のために通常使用される反応系中に不溶性であ
る点があげられる。この不溶性の結果として、ホモポリ
カーボネートの形成は著しく時間がかかるものでありか
つ一様でないという欠陥をもたらす。他方、ビスフェノ
ールAのような他の慣用的なビスフェノールとの共ポリ
カーボネートを製造する場合には、スピロビインダンビ
スフェノールの導入割合はその溶解度がきわめて低いた
めに著しく低水準となる。
本発明はスピロビインダンのホモポリカーボネート及
び共ポリカーボネートを高い信頼度及び均一性をもって
製造し得る方法を見出したことに基づくものである。き
わめて高い分子量をもつ生成物を得ることができる一
方、有効量の慣用の連鎖停止剤を配合することによって
所定のより低分子量のポリカーボネートを製造すること
もできる。
さらに、本発明は高い分子量及び厳密に限定された範
囲内のガラス転移温度をもつSBIホモポリカーボネート
を提供する。最後に、本発明のSBIホモポリカーボネー
ト及びSBIとビスフェノールAとの特定の共ポリカーボ
ネートの光学的性質は光学ディスクの製造のために有利
であることが認められた。
発明の要旨 第一に本発明は、つぎの工程: (A)アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩基水溶液;
式: (式中、各R1はそれぞれC1-4第1級又は第2級アルキル
基又はハロ基を表わしそしてnは0〜3である)の実質
的に純粋なスピロビインダンビスフェノール又はそれと
少なくとも一種の他のジヒドロキシ芳香族化合物との混
合物及び該スピロビインダンビスフェノール又はその混
合物を実質的に溶解しない塩素化脂肪族炭化水素;から
本質的になりかつその水性相が約9〜11の範囲のpHを有
する不均質混合物を調製し; (B)該混合物の水性相のpHを約11までの値に保持しつ
つ、ホスゲンを約10〜50℃の範囲の温度で該混合物中
に、最大の均質性が達成されるまで、通送し; (C)有効量の界面ポリカーボネート形成触媒を添加
し、そしてホスゲンの通送を約10〜50℃の範囲の温度及
び少なくとも約10の水性相のpH条件下で継続し;そして (D)線状ポリカーボネートを反応混合物から回収す
る; 工程からなるスピロビインダンビスフェノールから誘導
される構造単位を含む線状ポリカーボネートの製造法を
提供するものである。
発明の詳細な開示 本発明の方法によって製造し得るポリカーボネート類
はSBI及びその種々のアルキル−又はハロ−置換同族体
から誘導された単位を含むもの、特にnが1又は2であ
りそしてR1がメチル、クロル又はブロム基である同族体
から誘導されたものである。好ましいスピロビインダン
ビスフェノールはSBIである。
ホモポリカーボネート及び共ポリカーボネートの両者
を製造することができる。共ポリカーボネートを製造す
るためには、式: HO−A1−OH (II) (式中、A1は二価芳香族基である)の第二のジヒドロキ
シ芳香族化合物をさらに使用する。かゝる二価芳香族基
は芳香族炭化水素基及び置換芳香族炭化水素基を包含
し、その置換基の例はアルキル、シクロアルキル、アル
ケニル(たとえばアリル基のような架橋−グラフト化可
能な基)、ハロ(特にフルオル、クロル及び/又はブロ
ム)、ニトロ及びアルコキシ基である。
好ましいA1基は式: −A2−Y−A3− (III) (式中、A2及びA3の各々は単環二価芳香族基でありそし
てYは1個又は2個の原子によってA2をA3から分離する
架橋基である)をもつ基である。式(III)における遊
離原子価結合は通常Yに対してA2及びA3のパラ位にあ
る。
式(III)において、基A2及びA3は非置換フェニレン
基又はA1について定義したごとき置換基で置換されたそ
の誘導体基であり得る。非置換フェニレン基が好まし
い。基A2及びA3はともにp−フェニレン基であることが
好ましいが、両者はともにo−又はm−フェニレン基で
あってもよく、あるいは一方がo−又はm−フェニレン
基で他方がp−フェニレン基であることもできる。
架橋基Yは1個又は2個の原子、好ましくは1個の原
子によってA2をA3から分離する架橋基である。この架橋
基は多くの場合炭化水素基、特にC1-12脂肪族又は脂環
族炭化水素基、たとえばメチレン、シクロヘキシルメチ
レン、[2,2,1]ビシクロヘプチルメチレン、エチレ
ン、エチリデン、2,2−プロピリデン、1,1−(2,2−ジ
メルプロピリデン)、シクロヘキシリデン、シクロペン
タデシリデン、シクロドデシリデン又は2,2−アダマン
チリデン基、特にアルキリデン基である。アリール置換
された基もまた不飽和基及び炭素及び水素以外の原子を
含む基、たとえばオキシ基、と同様に使用し得る。基Y
の脂肪族、脂環族及び芳香族部分上には前述した置換基
のごとき置換基を存在せしめ得る。
多くの場合に適当な化合物はビフェノール類、特にビ
スフェノール類を包含する。以下の説明においては、し
ばしばビスフェノール類の使用に関して述べるが、これ
らと均等な他の化合物も適切に使用し得るものである点
を理解すべきである。
ジヒドロキシ芳香族化合物の例を以下に示す。
レゾルシノール 4−ブロムレゾルシノール ハイドロキノン 4,4′−ジヒドロキシビフェニル 1,6−ジヒドロキシナフタリン 2,6−ジヒドロキシナフタリン 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)ジフェニルメタン ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−ナフチルメタン 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 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニル
エタン 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(“ビ
スフェノールA") 2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(3−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 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)イソブタン 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(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン トランス−2,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2
−ブテン 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン α,α′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)トルエン ビス(4−ヒドロキシフェニル)アセトニトリル 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−エチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン 2,2−ビス(3−n−プロピル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン 2,2−ビス(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン 2,2−ビス(3−第2級ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン 2,2−ビス(3−第3級ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン 2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン 2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン 2,2−ビス(3−メトキシ−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 2,2−ビス(2,3,5,6−テトラメチル−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン 2,2−ビス(3,5−ジクロル−4−ヒドロキシフェニル)
プロパン 2,2−ビス(3,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)
プロパン 2,2−ビス(2,6−ジブロム−3,5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン α,α′−ビス(4−ヒドロキシフェニル)トルエン α,α,α′,α′−テトラメチル−α,α′−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−p−キシレン 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオル
プロパン 1,1−ジクロル−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エチレン 1,1−ジブロム−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エチレン 1,1−ジクロル−2,2−ビス(5−フェノキシ−4−ヒド
ロキシフェニル)エチレン 4,4′−ジヒドロキシベンゾフェノン 3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ブタノン 1,6−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,6−ヘキサン
ジオン エチレングリコール ビス(4−ヒドロキシフェニル)
エーテル ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド 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 9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン 2,7−ジヒドロキシピレン 3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フタリド 2,6−ジヒドロキシジベンゾ−p−ジオキシン 2,6−ジヒドロキシチアンスレン 2,7−ジヒドロキシフェノキサチイン 2,7−ジヒドロキシ−9,10−ジメチルフェナジン 3,6−ジヒドロキシジベンゾフラン 3,6−ジヒドロキシジベンゾチオフェン 2,7−ジヒドロキシカルバゾール ビスフェノールンA(Yがイソプロピリデン基であり
そしてA2及びA3がそれぞれp−フェニレン基である場
合)が入手可能でありかつ本発明の目的に特に適すると
いう理由で好ましい。
本発明の方法において使用されるスピロビインダンビ
スフェノールは実質的に純粋であるべきである。この目
的のためには、スピロビインダンビスフェノール生成物
は分光分析級のメタノール100ml中の該生成物1gの溶液
について10cmの光路長を用いて測定して350nmにおいて
最大で0.06、好ましくは最大で0.03の吸光度をもつSBI
である場合あるいは同様の純度の類似の又は同族のスピ
ロビインダンビスフェノールである場合には実質的に純
粋であると考えられる。
実質的に純粋なスピロビインダンビスフェノールの製
造のための一方法は前記引用した米国特許出願S.N.9176
44号明細書中に開示されている。この方法はつぎの工
程: (1)式: の少なくとも一種のビスフェノールと式: のイソプロペニルフェノールとを、強ルイス酸であるア
ルカンスルホン酸及び多価金属ハライドからなる群から
選んだ少なくとも一種の酸性触媒(好ましい触媒はメタ
ンスルホン酸である)に約100〜200℃の範囲の温度(好
ましくは約125〜175℃の範囲の温度)で触媒せしめるこ
とによって反応させ、それによって粗製スピロビインダ
ンビスフェノールを生成させ; (2)この粗製スピロビインダンビスフェノールから
式: のフェノール及び式: の1−(4−ヒドロキシフェニル)インダノールを包含
する副生成物の主割合を、たとえば水洗浄及び/又は水
蒸気蒸留及びそれに続く塩化メチレンのような溶剤によ
る抽出によって除去し;そして (3)工程(2)の生成物をメタノール及び塩化メチレ
ンの混合物中に溶解させついで水の添加によって沈澱さ
せることによりさらに精製する;工程からなる。
つぎにこの方法を実施例1によって例証する。実施例
中、すべてのパーセントは重量%である。
実施例1 ビスフェノールンA 1kg及びメタンスルホン酸50gの混
合物を135℃に3時間加熱した。この加熱の間に混合物
は溶融状態になった。この溶融混合物を水2中に攪拌
下に注入しそして沈澱した固体を過しそして別量の水
2で洗浄した。過残渣を塩化メチレン1.5ととも
に1時間還流した。この混合物を−5℃に冷却しそして
過しそして残渣は別量の冷塩化メチレン1で洗浄し
た。この時点で生成物を高圧液体クロマトグラフィーに
よって分析したところ、該生成物は純度98.5%のSBIで
あることが認められた。
この生成物をメタノール1及び塩化メチレン200ml
の混合物中に溶解して均質溶液を形成した。この溶液に
攪拌下に脱イオン水1.2を添加すると不均質混合物が
生成した。この混合物を過しそして残渣を塩化メチレ
ンで洗滌した。上記した塩化メチレン−メタノール−水
による溶解及び沈澱工程を反復しそして得られる固体生
成物を真空炉内で乾燥した。かくして実質的に純粋なSB
Iが253g(理論値の57%の収率)が得られた。
この精製されたSBIの試料1gを分光分析級のメタノー
ル100ml中に溶解しそして光路長10cmをもつバリアン(V
arian)219型分光光度計を用いて350nmにおける紫外線
吸光度を測定した。この吸光度は0.016であることが認
められた。
本発明方法の工程(A)においては、スピロビインダ
ンビスフェノール又はこれと別ビスフェノールとの混合
物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩基水溶液及び
塩素化脂肪族炭化水素から本質的になる不均質混合物を
調製する。該別のビスフェノールは、存在する場合、ス
ピロビインダンビスフェノールに対して任意所望の割合
で使用し得る。スピロビインダンビスフェノールは一般
に該混合物中の全ビスフェノールの約5〜95%、好まし
くは約35〜95%を構成するであろう。
塩基は一般に水酸化物又は炭酸塩、たとえばリチウ
ム、ナトリウム、カリウム又はカルシウムの水酸化物又
はナトリウム又はカリウムの炭酸塩である。多くの場
合、塩基はリチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化
物であり、入手容易性及び比較的安価である点で水酸化
ナトリウムが好ましい。
塩素化脂肪族炭化水素はビスフェノールを実質的に溶
解しないものである。この型の炭化水素の例は塩化メチ
レン及びクロロホルムである。入手が容易であり、安価
でありかつ本発明の方法に特に適当であるという理由で
塩化メチレンの使用が好ましい。
不均質混合物中の塩化濃度は水性相のpHを約11までの
数値、もっとも屡々は約9〜11の値、好ましくは約10〜
11の値となすように調製される。有機相対水性相の容量
比は一般に約1.0〜1.5:1の範囲にある。
工程(B)においては、ホスゲンを不均質混合物中に
約10〜50℃の範囲、好ましくは約25〜40℃の範囲の温度
で通送する。pHはホスゲンの添加期間中、前記した範囲
に保持される。ホスゲンの添加は最大の均質性が達成さ
れるまで継続される。用語“最大の均質性”とは水−有
機系中にもはや固体の溶解が観察されなくなった時点を
意味する。この時点では、混合物は通常曇りを帯びてい
るが、実質的な割合の固体は観察されないであろう。あ
る条件下では工程(B)の間にビスフェノールを周期的
に反応混合物中に導入することが有利である。
工程(B)の終了時には、反応混合物の主成分はスピ
ロビインダンビスフェノールのモノクロルホルメート及
びビスクロルホルメートを包含するモノクロルホルメー
ト類及びビスクロルホルメート類であると考れられる。
さらに少割合の未反応ビスフェノールとともにビスフェ
ノール部分がカーボネート基によって連結された形の若
干の対応するオリゴマー種も存在し得る。
工程(C)いおいては、有効量の界面ポリカーボネー
ト形成触媒を添加しそしてホスゲンの通送を継続する。
共ポリカーボネートの製造を希望する場合において、少
なくとも一種の他のビスフェノールを工程(A)及び
(B)の間に存在させなかった場合には、これをこの工
程において添加することもできる。
界面ポリカーボネート形成触媒として適当な化合物は
当業者に既知のものであり、それらは第3級アミン、第
4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩及びアミジ
ン類を包含する。第3級アミンが特に有用であり、それ
らは一般に親油性の第3級アミンからなる。かゝる第3
級アミンについてはたとえばこゝに参考文献として引用
する米国特許第4,217,439号及び同第4,368,315号明細書
に記載されている。これらの第3級アミンはトリエチル
アミン、トリ−n−プロピルアミン、ジエチル−n−プ
ロピルアミン及びトリ−n−ブチルアミンのような脂肪
族アミン及び4−ジメチルアミノピリジンのようなきわ
めて求核性の複素環式アミンを包含する(かゝるアミン
は本発明の目的のためにはたゞ1個の活性アミン基を含
むものである)。好ましいアミンは反応系の有機相中に
選択的に溶解するもの、すなわちその有機相−水性相分
配係数が1より大きいものである。これは、ポリカーボ
ネートの製造のためにはアミンとビスクロルホルメート
との間の緊密な接触が必須条件であるためである。ほと
んどの場合、かゝるアミンは少なくとも約6個、好まし
くは約6〜14個の炭素原子を含む。
もっとも有用なアミンは1位及び2位にある炭素原子
上に分枝を含まないトリアルキルアミンである。特に好
ましいトリアルキルアミンはアルキル基中に約4個まで
の炭素原子を含むトリ−n−アルキルアミンである。ト
リエチルアミンは特に入手容易であり、安価でありかつ
ポリカーボネートの製造において有効であるためにもっ
とも好ましいものである。
工程(C)は約10〜50℃、好ましくは約25〜50℃の範
囲の温度及び少なくとも約10、もっともしばしば約10〜
14の範囲、好ましくは約11〜12.5の範囲のpH条件におい
て行なわれる。触媒の使用量は全ジヒドロキシ芳香族化
合物に基づいてもっともしばしば約0.25〜3.0モル%の
範囲、好ましくは約0.5〜1.5モル%の範囲である。
さらに、工程(C)においてポリカーボネートの分子
量を調節するために連鎖停止剤として有効量のモノヒド
ロキシ芳香族化合物、たとえばフェノール、第3級ブチ
ルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール
又はp−クミルフェノールを使用することも本発明の範
囲内である。連鎖停止剤の使用量は生成物の所望の分子
量及び分子量分布に関係し、多くの場合、全ジヒドロキ
シ芳香族化合物に基づいて約1〜10モル%である。
工程(D)は反応混合物から線状ポリカーボネートを
回収する工程である。これは非溶剤を使用する沈澱法の
ごとき慣用的方法によって達成し得る。
本発明の方法によれば、既に開示されている方法によ
って得られる分子量よりも実質的に高い分子量をもつス
ピロビインダンのホモポリカーボネート及び共ポリカー
ボネートを得ることができる。ガラス転移温度(Tg)値
は分子量の増加とともにある最大値に達するまで増加
し、ついで分子量がそれ以上増加してもその一定の最大
値を保有することは当業者に既知である。したがって、
第二に本発明によれば、225℃〜約230℃の範囲内のガラ
ス転移温度をもつSBIホモポリカーボネートが提供され
る。かゝるSBIホモポリカーボネートはまたきわめて高
い分子量をもつ点を特徴とするものである。
さきに引用したStuebenの報文によれば、0.75の“換
算粘度”をもつホモポリカーボネートは比較的慣用の界
面重合法によって得られている。この“換算粘度”パラ
メーターは固有粘度(IV)と等価ではなく、IVは匹敵す
る分子量において著しくより低い値を示す点に留意すべ
きである。前述した米国特許第4,552,949号明細書には
同様の方法で製造されたTg値207.2℃をもつSBIホモポリ
カーボネートが記載されている。
これとは対照的に、本発明によれば約230℃までのTg
値をもつSBIホモポリカーボネートが得られている。し
たがって、本発明のSBIから得られたホモポリカーボネ
ートは従来技術に開示されているSBIホモポリカーボネ
ートよりも実質的により高い分子量を有するものであ
る。
添付の図はSBIホモポリカーボネートについてのTg値
を固有粘度IVに対してプロットしたグラフであり、これ
によれば、Tg値は0.1dl/gのIV値における215℃から0.4d
l/gのIV値における230℃まで比較的定常的に増加してい
ることが認められるであろう。IV値のそれ以上の増加は
ほとんどTg値の変動を伴わない。さらに、米国特許第4,
552,949号明細書記載のホモポリカーボネートは本発明
の組成物から得られたホモポリカーボネートと比較して
著しくより低い分子量を有していたこともこのグラフか
ら明らかであろう。
以下の実施例は本発明の方法に従う高分子量ホモポリ
カーボネート及び共ポリカーボネートの製造を例証する
ものである。
実施例2 実施例1に述べた方法に実質的に従って製造されたSB
I 9.86g(32.1ミリモル)、塩化メチレン75ml及び脱イ
オン水60mlの混合物に50%水酸化ナトリウム水溶液を水
性相のpHを11に調整する量で添加した。この混合物中
に、攪拌下、ホスゲンを0.4g/分の割合で通送した。ビ
スクロルホルメートの形成に必要な理論量のそれぞれ25
%、50%及び75%のホスゲンが添加された時点で、SBI
9.86gを3回追加導入し(合計128.4ミリモル)そして
ホスゲンの添加を続けた。
SBIの最後の部分を添加した後、塩化メチレン中のト
リエチルアミンの0.525Mの溶液3.01ml(トリエチルアミ
ン1.6ミリモル)を添加しそしてホスゲンの添加を続け
た。ホスゲンの添加量が理論量の130%になった時点
で、この混合物を塩化メチレン200mlで稀釈しそして有
機相を分離し、それを3%塩酸水溶液及び脱イオン水で
洗滌した。アセトン(10ml)を添加しそして混合物をワ
ーリング(Waring)混合機中でメタノール250mlを添加
して攪拌した。沈澱したSBIホモポリカーボネートを
過しそしてオーブン中で100℃で乾燥した。
得られた重合体の性質を二つの対照試験例と比較して
第I表に示す。重量平均分子量(Mw)はポリスチレンに
対するゲル透過クロマトグラフィーによって測定した。
実施例2の生成物の分子量値に印を付したのは、こ
の数値が約100,000までの分子量についてのみ正確に測
定、計算される装置を用いて測定された概算値であるた
めである。しかしながら、この分子量値及びIV値から、
実施例2の重合体が対照例A及びBよりも著しくより高
い分子量をもつものであることは明白である。
また、対照例BについてのTg値237℃から、それが典
型的なSBIホモポリカーボネートに相当するものでない
ことは、SBIホモポリカーボネートについて得られる最
高のTg値が通常は約230℃である点から判断して明らか
である。この対照例Bの重合体について示された高い分
子量及びTg値は、おそらくは使用したSBI試料中の不純
物に起因するある種の分岐又は架橋の存在の証拠である
と考えられる。したがって、本発明のホモポリカーボネ
ートが既知の線状SBIホモポリカーボネートより著しく
高い分子量をもつことは明らかである。
実施例3 トリエチルアミンの添加と同時にフェノールをSBIに
基づいて1モル%の量で添加した以外は実施例2の方法
を反復した。得られるSBIホモポリカーボネートは70,80
0の重量平均分子量を有していた。そのガラス転移温度
は実施例2の生成物のそれと同じく230℃であった。
対照実験として、慣用の界面重合法を行なった。すな
わち、SBI 39.45g(128ミリモル)、塩化メチレン75m
l、脱イオン水60ml、塩化メチレン中の1.05M溶液として
のトリエチルアミン1.29ミリモル及び塩化メチレン中の
0.534M溶液としてのフェノール3.2ミリモルの混合物に
水酸化ナトリウムの50%水溶液を添加して水性相のpHを
11に調整した。この混合物を5分間攪拌し、その後ホス
ゲンを0.4g/分の割合で合計量が理論値の130%に達する
まで添加した。ホスゲンの添加期間中、水性相のpHは約
11に保持した。ホスゲンの添加の間に混合物はゼラチン
状にかたまり、攪拌は不可能になった。生成物を単離し
ようとしたが、エマルジョンが形成されたためそれも不
可能であった。
実施例4 SBI 11.33g(36.8ミリモル)、塩化メチレン65ml及
び脱イオン水55mlの混合物に水酸化ナトリウムの50%水
溶液を水性相のpHを11に調整する量で添加した。この混
合物中に、攪拌下、ホスゲンを0.8g/分の割合で10分間
添加した。ついで反応器を窒素でパージしそしてビスフ
ェノールA 15.59g(68.3ミリモル)、塩化メチレン中
の0.534M溶液としてのフェノール2.65ミリモル及び塩化
メチレン中の0.494M溶液としてのトリエチルアミン1.05
ミリモルを添加した。この混合物を5分間激しく攪拌
し、その後再びホスゲンの添加を0.8g/分の割合で12分
間続け、その間pHを水酸化ナトリウム水溶液の添加によ
って約11に保持した。この添加の終了時には、溶液の粘
度の著しい増加が認められた。
この混合物を塩化メチレン200mlで稀釈しそして実施
例2に述べたごとく後処理した。35モル%のSBI単位を
含む共ポリカーボネートが得られた。この共ポリカーボ
ネートは重量平均分子量49,300及びガラス転移温度181
℃を有するものであった。
実施例5−8 SBI及びビスフェノールAの割合を変えて実施例4の
方法を反復して数種の共ポリカーボネートを製造した。
生成物の性質を第II表に示す。
実施例9 SBI 24g(77.9ミリモル)、塩化メチレン75ml及び脱
イオン水65mlの混合物に水酸化ナトリウムの50%水溶液
を水性相のpHを10に調整する量で添加した。この混合物
中に、攪拌下、ホスゲンを0.52g/分の割合で30分間通送
し、その間pH値は10に保持した。ついで反応器を窒素で
パージしそしてフェノール及びトリエチルアミンをそれ
ぞれ塩化メチレン中の0.779M溶液の形で各1ml添加し
た。この混合物をさらに5分間、pHを10に保持しつつ攪
拌するとその間に粘度の実質的な増加が観察された。つ
いで、ホスゲンの添加を再び0.52g/分の割合で8分間続
け、その間pHを再び水酸化ナトリウム水溶液の添加によ
って約10に保持した。
この混合物を塩化メチレン100mlで稀釈しそして実施
例2に述べたごとく後処理した。かくして重量平均分子
量57,700及び固有粘度(クロロホルム中、25℃で測定)
0.352dl/gをもつSBIホモポリカーボネートが得られた。
実施例10 SBI 9.86g(32ミリモル)ビスフェノールA 7.31g
(32ミリモル)、塩化メチレン37ml及び脱イオン水30ml
の混合物に水酸化ナトリウムの50%水溶液を水性相のpH
を10に調整する量で添加した。この混合物中に、攪拌
下、ホスゲンを0.8g/分の割合で、pHを10に保持しつつ1
5.7分間通送した。ついで反応器を窒素でパージしそし
てフェノール及びトリエチルアミンをそれぞれ塩化メチ
レン中の0.67M溶液の形で各1ml添加した。この混合物を
pHを10に保持しつつ5分間激しく攪拌すると、その間に
粘度の増加が認められた。その後、ホスゲンの添加を再
び0.8g/分の割合で1.6分間続け、その間再び水酸化ナト
リウム水溶液の添加によってpHを約10に保持した。この
添加の終了時には溶液粘度の著しい増加が認められた。
この混合物を塩化メチレン100mlで稀釈しそして実施
例2に述べたごとく後処理した。かくして50モル%のSB
I単位を含む共ポリカーボネートが得られ、これは重量
平均分子量99,580及び固有粘度(クロロホルム中、25℃
で測定)0.68dl/gを有していた。
発明の方法によって製造されたスピロビインダンビス
フェノールポリカーボネートは高い加熱撓み温度及び酸
化及び光分解に対する高い耐性をもち、しかも低い溶融
粘度をもつことを特徴とする。これらの優れた性質によ
って、本発明のSBIポリカーボネートは多くの用途に対
してビスフェノールAポリカーボネート−イソフタレー
ト−テレフタレートのようなポリエステル−ポリカーボ
ネートよりも優れたものとなる。上記ポリエステル−ポ
リカーボネート類も高い加熱撓み温度を有するが、これ
らは溶融粘度がきわめて高いので加工が困難であるとい
う欠点がある。さらに、これらは比較的温和な条件下で
光分解及び酸化的分解を受けるという難点もある。
本発明のSBIポリカーボネートの特に有利な性質は、
たとえばビスフェノールAホモポリカーボネートと比較
して配向複屈折が低い点である。この性質により、本発
明のSBIポリカーボネートは潜在的に消去可能−再記録
可能ディスクを包含する光学ディスクの製造用として有
用である。
光学ディスク上のデータは平面偏光レーザビーム及び
それと組合わされた垂直方向に偏光された同様の基準ビ
ームによって読み取られる。正確な読み取りのために
は、これらのレーザービームが光学ディスクを通送する
際の位相遅れを最小限とすることが必要である。位相遅
れに直接影響する一因子は光学ディスクの複屈折、すな
わち互いに直交する二方向に偏光された光の屈折率の
差、である。
複屈折には分子構造及び分子の配向度のような因子に
起因するいくつかの成分がある。延伸によるすべての重
合体分子の完全な配向の後に理想的に測定された重合体
の“配向”複屈折はもっぱら分子構造の関数である。比
較の目的で、数種の重合体の配向複屈折の近似測定を実
質的に同一の条件下で射出成形した試料について行なっ
た。
これらの原理に従って、種々のポリカーボネートにつ
いて行なった例証のための一連の複屈折の測定は第III
表に示す結果を与えた。
本発明のSBIポリカーボネートは配向複屈折が低いの
で、ビスフェノールAホモポリカーボネートよりも光学
ディスク及びディスク読取り装置の設計において著しく
より高い寛容度を与える。
したがって、第三に本発明は、式: の構造単位及び約0〜60モル%の式: の構造単位から本質的になり複屈折の低いポリカーボネ
ートからなる光学ディスク製品を提供するものである。
【図面の簡単な説明】 図は本発明のSBIホモポリカーボネートについて測定し
たガラス転移温度(Tg)値を固有粘度(IV)値に対して
プロットしたグラフである。

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】つぎの工程: (A)アルカリ金属又はアルカリ土類金属塩基水溶液;
    式: (式中、各R1はそれぞれC1-4第1級又は第2級アルキル
    基又はハロ基を表わしそしてnは0〜3である)の実質
    的に純粋なスピロビインダンビスフェノール又はそれと
    少なくとも一種の他のジヒドロキシ芳香族化合物との混
    合物;及び該スピロビインダンビスフェノール又はその
    混合物を実質的に溶解しない有機相を構成する塩素化脂
    肪族炭化水素;から本質的になりかつその水性相が約9
    〜11の範囲のpHを有する不均質混合物を調製し; (B)該混合物の水性相のpHを約11までの値に保持しつ
    つ、ホスゲンを約10〜50℃の範囲の温度で該混合物中
    に、最大の均質性が達成されるまで、通送し; (C)有効量の界面ポリカーボネート形成触媒を添加
    し、そしてホスゲンの通送を約10〜50℃の範囲の温度及
    び少なくとも約10の水性相のpH条件下で継続し;そして (D)線状ポリカーボネートを反応混合物から回収す
    る; 工程からなるスピロビインダンビスフェノールから誘導
    される構造単位を含む線状ポリカーボネートの製造法。
  2. 【請求項2】式(I)においてnが0であり、スピロビ
    インダンビスフェノールが分光分析級のメタノール100m
    l中の該化合物1gの溶液について10cmの光路長を用いて
    測定して350nmにおいて最大で0.06の吸光度をもち、塩
    素化脂肪族炭化水素が塩化メチレンでありそして塩基が
    水酸化ナトリウムである請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】工程(B)において、水性相のpHを約10〜
    11の範囲に保持しそして温度を約25〜40℃の範囲に保持
    する請求項2記載の製造法。
  4. 【請求項4】工程(A)における有機相対水性相の容量
    比が約1.0〜1.5:1の範囲である請求項3記載の製造法。
  5. 【請求項5】工程(C)を約25〜50℃の範囲の温度及び
    約10〜14の範囲のpH条件で行なう請求項4記載の製造
    法。
  6. 【請求項6】界面ポリカーボネート形成触媒がトリエチ
    ルアミンであり、該触媒の割合が全ジヒドロキシ芳香族
    化合物に基づいて約0.25〜3.0モル%の範囲でありそし
    て塩素化脂肪族炭化水素が塩化メチレンである請求項5
    記載の製造法。
  7. 【請求項7】スピロビインダンビスフェノールが分光分
    析級のメタノール100ml中の該化合物1gの溶液について
    光路長10cmを用いて測定して350nmにおいて最大で0.03
    の吸光度をもちそして触媒の使用量が全ジヒドロキシ芳
    香族化合物に基づいて約0.5〜1.5モル%の範囲である請
    求項6記載の製造法。
  8. 【請求項8】工程(A)又は工程(C)において、さら
    に式: HO−A1−OH (II) (式中、A1は二価芳香族基である)の第二のジヒドロキ
    シ芳香族化合物を導入する請求項2記載の製造法。
  9. 【請求項9】式(II)においてA1が式: −A2−Y−A3− (III) (式中、A2及びA3の各々は単環式二価芳香族基でありそ
    してYは1個又は2個の原子によってA2をA3から分離す
    る架橋基である)をもつ基でありそしてスピロビインダ
    ンビスフェノールが混合物中の全ジヒドロキシ芳香族化
    合物の約5〜95%を構成する請求項8記載の製造法。
  10. 【請求項10】式(III)においてA2及びA3がそれぞれ
    p−フェニレン基でありそしてYがイソプロピリデン基
    である請求項9記載の製造法。
  11. 【請求項11】工程(C)においてさらに連鎖停止剤と
    しての有効量のモノヒドロキシ芳香族化合物を添加する
    請求項2記載の製造法。
  12. 【請求項12】連鎖停止剤がフェノールでありそしてそ
    れを全ジヒドロキシ芳香族化合物に基づいて約1〜10モ
    ル%の量で存在させる請求項11記載の製造法。
  13. 【請求項13】製造された線状ポリカーボネートが光学
    ディスク製品の製造に適する十分に低い複屈折を有して
    いる請求項1記載の製造法。
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