JP3040671B2 - 芳香族ポリカーボネートの製造方法 - Google Patents

芳香族ポリカーボネートの製造方法

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JP3040671B2
JP3040671B2 JP6239965A JP23996594A JP3040671B2 JP 3040671 B2 JP3040671 B2 JP 3040671B2 JP 6239965 A JP6239965 A JP 6239965A JP 23996594 A JP23996594 A JP 23996594A JP 3040671 B2 JP3040671 B2 JP 3040671B2
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伸一 相田
英海 竹本
渉 船越
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、芳香族ポリカーボネー
トの製造方法に関するものであり、更に詳しくは色調の
改良され、かつポリマー物性のバラツキがない芳香族ポ
リカーボネートの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲンと
の界面重縮合から得られるポリカーボネート樹脂は、そ
の優れた機械的特性、熱的特性から各種用途に幅広く用
いられているが、有毒であるホスゲンを利用することで
安全性に問題があり、また溶媒として塩化メチレンを使
用することで環境破壊などの問題点が多い。そこで最近
塩化メチレンやホスゲンを使用しないエステル交換法が
脚光を浴びているが、エステル交換法で得られるポリカ
ーボネート樹脂は高温で長時間の熱履歴を受けるため色
調の悪化など品質的に優れたものは得られなかった。こ
の為上記の方法により得られるポリカーボネートは色調
が要求される分野では用いることができなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は色調に優
、かつポリマー物性のバラツキがないエステル交換法
ポリカーボネートを見いだすべく鋭意検討したところ、
特定の化合物を特定値存在させることが有効であること
を見いだし、本発明を完成するに至った。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、芳香
族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルを加熱溶融下反
応せしめて芳香族ポリカーボネートを製造するに当た
り、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して10重量ppm
以上0.3重量%以下の量の、下記式(1)で表される
化合物を存在下せしめることを特徴とする芳香族ポリカ
ーボネートの製造方法である。
【0005】
【化2】
【0006】式中R1、R2、R3およびR4は、それぞれ
独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭
素数6〜10の置換されていてもよいアリール基を示
す。炭素数1〜4のアルキル基としてはメチル基、エチ
ル基、プロピル基等が挙げられる。アリール基への置換
基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキ
ル基が挙げられ、アリール基としてはフェニル基、メチ
ルフェニル基等が挙げられる。
【0007】R5は水素原子、炭素数1〜6のアルキル
基または炭素数6〜10の置換されていてもよいアリー
ル基を示す。炭素数1〜6のアルキル基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。アリール基
への置換基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等
のアルキル基が挙げられ、アリール基としてはフェニル
基、メチルフェニル基等が挙げられる。
【0008】式(1)で表される化合物として、ビスフ
ェニルメタン、4ーヒドロキシフェニルフェニルメタ
ン、4ーメチルフェニルフェニルメタン、ビス(4ーヒ
ドロキシフェニル)メタン、ビス(4ーメチルフェニ
ル)メタン、ビス(4ーエチルフェニル)メタン、1,
1ービス(4ーヒドロキシフェニル)エタン、1,1ー
ビス(4ーエチルフェニル)エタン、1,1ービス(4
ーヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4ー
ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1ービス(4ーヒド
ロキシー3ーメチルフェニル)メタン、1ー(4ーヒド
ロキシフェニル)ー2ーフェニルエタン、1,1ービス
(4ーヒドロキシー3ーメチル)エタン、1,1ービス
(4ーヒドロキシー3ーメチルフェニル)プロパン等が
挙げられる。
【0009】本発明では芳香族ジヒドロキシ化合物に対
して式(1)で示される化合物の総計を、10重量pp
m以上0.3重量%以下、好ましくは200重量ppm
以上0.3重量%以下とし、さらに好ましくは500重
量ppm以上0.3重量%以下とすることを特徴とす
る。
【0010】使用する芳香族ジヒドロキシ化合物に対し
式(1)で示される化合物の存在量が少なくなりすぎる
と合成ポリカ−ボネ−トの色調が著しく悪くなり、多く
なりすぎるとポリマー物性が悪くなる。10重量ppm
未満では合成ポリカーボネートの色調が著しく悪化し好
ましくなく、10重量ppmを越えると添加量の増加と
共に次第にポリマー色調が良くなる。
【0011】200重量ppmを越えると合成ポリカー
ボネートの色調のバラツキが少なくなり良好な色調のポ
リマーが得られ、500重量ppmを越えるとさらに安
定して良好な色調のポリマーが得られる。0.3重量%
を越えるとポリマー物性のバラツキが生じはじめ、1重
量%を越えるとポリマー物性のバラツキが若干大きくな
る。さらに3重量%以上となるとポリマー物性が著しく
悪くなるため好ましくない。
【0012】式(1)で示される化合物の存在量を上記
のような値とするには任意の方法がある。例えばあらか
じめ原料中に含有させる方法や反応途中で添加する方法
等がとられる。
【0013】本発明で用いられる芳香族ジヒドロキシ化
合物は下記式(2)で示される化合物である。
【0014】
【化3】
【0015】を示す。R8およびR9は同一または異な
り、炭素数1〜5のアルキル基または炭素数6〜10の
置換されていてもよいアリール基を示す。炭素数1〜5
のアルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基
等が挙げられる。アリール基への置換基としてはメチル
基、エチル基、プロピル基等のアルキル基が挙げられ、
アリール基としてはフェニル基、メチルフェニル基等が
挙げられる。
【0016】R10は炭素数3〜8のアルキレン基であ
る。アルキレン基としてはプロピレン基、ブチレン基等
が挙げられる。
【0017】R6およびR7は、同一または異なり、ハロ
ゲン原子または炭素数1〜5のアルキル基を示す。ハロ
ゲン原子としては塩素、臭素があげられる。アルキル基
としてはメチル基、t−ブチル基等が挙げられる。
【0018】mおよびnは同一または異なり、0、1ま
たは2である。
【0019】式(2)で示される化合物として、2,2
ービス(4ーヒドロキシフェニル)プロパン、2,2ー
ビス(4ーヒドロキシフェニル)ブタン、2,2ービス
(4ーヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4ーヒド
ロキシフェニル)フェニルメタン、2,2ービス(4ー
ヒドロキシー3ーメチルフェニル)プロパン、1,1−
ビス(4ーヒドロキシーt−ブチルフェニル)プロパン
などのビス(ヒドロキシアリール)アルカン類、1,1
ービス(4ーヒドロキシフェニル)シクロペンタン、
1,1ービス(ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンな
どのビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、
4,4´−ジヒドロキシジ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
ジ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、4,4´−ジヒドロキシジフェニルスルホキ
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スルホンなどのジヒドロ
キシアリールスルホン類等が用いられる。特に2,2−
ビス(4ーヒドロキシフェニル)プロパンが好ましい。
【0020】本発明で用いられる炭酸ジエステルとして
は置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基、
アラアルキル基、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数3
〜8のシクロアルキル等のエステルが挙げられる。具体
的には、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネー
ト、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m−クレジ
ルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ジフ
ェニル)カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチ
ルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキ
シルカーボネート等が用いられる。特にジフェニルカー
ボネートが好ましい。
【0021】またこれらの炭酸ジエステルは、ジカルボ
ン酸あるいはジカルボン酸エステルを含有していてもよ
い。このようなジカルボン酸あるいはジカルボン酸エス
テルとしては、特に制限はなく、テレフタル酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸ジフェニル等が挙げられる。
【0022】上記のようなカルボン酸あるいはジカルボ
ン酸エステルを炭酸ジエステルと併用した場合には、ポ
リエステルポリカーボネートが得られるが、本発明のポ
リカーボネートの製造法には、このポリエステルポリカ
ーボネートの製造法も含まれる。
【0023】本発明でポリカーボネートを製造するに際
して、上記のような炭酸ジエステルは芳族ジヒドロキシ
化合物1モルに対して、1.01〜1.30モル好まし
くは1.02〜1.20の量で用いられることが好まし
い。
【0024】本発明では、上記のような芳香族ジヒドロ
キシ化合物と炭酸ジエステルとのエステル交換反応によ
りポリカーボネートを製造するに際して重合速度を速め
るために重合触媒を用いることもできる。
【0025】重合触媒としては水酸化ナトリウムや水酸
化カリウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水
酸化物類、ホウ素やアルミニウムの水酸化物のアルカリ
金属やアルカリ土類金属塩、第4級アンモニウム塩類、
アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコキシド類、ア
ルカリ金属やアルカリ土類金属の有機酸塩類、亜鉛化合
物類、ホウ素化合物類、ケイ素化合物類、ゲルマニウム
化合物類、有機スズ化合物、鉛化合物類、オニウム化合
物類、アンチモン化合物類、ジルコニウム化合物類など
の通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される
触媒を用いることができるがこれらに限定されるもので
はない。触媒を用いる場合1種だけを用いでも良いし、
2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0026】これらの触媒の使用量は原料の芳香族ジヒ
ドロキシ化合物に対し0.000001〜1重量%、好
ましくは0.00001〜0.5重量%、更に好ましく
は0.00001〜0.1重量%の範囲で選ばれる。
【0027】本発明の芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸
ジエステルとのエステル交換反応は、従来知られている
ように不活性ガス雰囲気下で加熱しながら撹拌して生成
するヒドロキシ化合物を留出させることで行われる。反
応温度は通常120〜350℃の範囲である。反応後期
には系を減圧にして生成するヒドロキシ化合物の留出を
容易にさせ反応を完結させる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ポリカーボネートを製
造するに際して、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して式
(1)で示される化合物を一定量存在せしめることによ
り、黄色等に着色することがなく色調に優れ、かつポリ
マー物性のバラツキがないポリカーボネートを得ること
ができる。
【0029】
【実施例】以下実施例によって説明する。なお実施例中
の%及び部は特に断らない限り重量%または重量部であ
る。なお以下の実施例においてポリカーボネートの物性
等は以下のようにして測定した。
【0030】粘度平均分子量:0.7g/dlの塩化メ
チレン溶液をウベローデ粘度計を用い固有粘度を測定
し、次式により粘度平均分子量を求めた。
【0031】
【数1】[η]=1.23×10-40.83 色調(b値):2mm厚のプレスシートLab値を日本
電色工業製ND−1001DPを用い透過法で測定し黄
色度の尺度としてb値を用いた。
【0032】式(1)で示される化合物の定量:カラム
にウオーターズ社製μBondapakC-18を用い高速液体クロ
マトグラフにて測定した。
【0033】[実施例1]撹拌機、蒸留塔を備えた反応
器に1,1ービス(4ーヒドロキシフェニル)エタンの
含有量を21ppm(重量)に調製したビスフェノール
A1370部、ジフェニルカーボネート1350部、触
媒としてビスフェノールAジナトリウム塩0.0016
部を仕込み窒素置換を行った。この混合物を150℃ま
で加熱して、撹拌しながら溶解させた。次いで減圧度を
30mmHgとして200℃まで加熱し1時間で大半の
フェノールを留去した。ついで270℃まで温度を上
げ、減圧度1mmHgとして2時間反応を行うと粘度平
均分子量22400のポリカーボネートが得られ、カッ
ターで切断してペレットとした。これを2mm厚みの試
験片に射出成形した。色調(b値)を測定した結果を表
1に示す。
【0034】[実施例2]実施例1において1,1ービ
ス(4ーヒドロキシフェニル)プロパンの含有量を28
0ppmに調製したビスフェノールAを用いること以外
は実施例1と同様にしてポリマーを得た。ポリマーの粘
度平均分子量および色調(b値)を測定した結果を表1
に示す。
【0035】[実施例3]実施例1において1,1ービ
ス(4ーヒドロキシフェニル)エタンの含有量を670
ppmに調製したビスフェノールAを用いること以外は
実施例1と同様にしてポリマーを得た。ポリマーの粘度
平均分子量および色調(b値)を測定した結果を表1に
示す。
【0036】[実施例4]触媒としてビスフェノ−ルA
ジナトリウム塩0.0010部とテトラメチルアンモニ
ウムハイドロオキサイド0.0040部を用いた以外は
実施例2と同様にしてポリマ−を得た。ポリマーの粘度
平均分子量および色調(b値)を測定した結果を表1に
示す。
【0037】[実施例5]触媒としてテトラメチルアン
モニウムアセテ−ト0.0160部を用いた以外は実施
例3と同様にしてポリマ−を得た。ポリマーの粘度平均
分子量および色調(b値)を測定した結果を表1に示
す。
【0038】[比較例4] 実施例1において1,1ービス(4ーヒドロキシフェニ
ル)プロパンの含有量を0.54重量%に調製したビス
フェノールAを用いること以外は実施例1と同様にして
ポリマーを得た。ポリマーの粘度平均分子量および色調
(b値)を測定した結果を表1に示す。
【0039】[比較例5] 実施例1において1,1ービス(4ーヒドロキシフェニ
ル)エタンの含有量を2.3重量%に調製したビスフェ
ノールAを用いること以外は実施例1と同様にしてポリ
マーを得た。ポリマーの粘度平均分子量および色調(b
値)を測定した結果を表1に示す。
【0040】[比較例1]実施例1において1,1ービ
ス(4ーヒドロキシフェニル)エタン〔ビスフェノール
E〕の含有量を3ppmに調製したビスフェノールAを
用いること以外は実施例1と同様にしてポリマーを得
た。ポリマーの粘度平均分子量および色調(b値)を測
定した結果を表1に示す。
【0041】[比較例2]実施例1において1,1ービ
ス(4ーヒドロキシフェニル)エタン〔ビスフェノール
E〕の含有量を5重量%に調製したビスフェノールAを
用いること以外は実施例1と同様にしてポリマーを得
た。ポリマーの粘度平均分子量および色調(b値)を測
定した結果を表1に示す。
【0042】[比較例3]比較例1において触媒として
テトラメチルアンモニウムアセテ−ト0.0160部を
用いた以外は比較例1と同様にしてポリマ−を得た。ポ
リマーの粘度平均分子量および色調(b値)を測定した
結果を表1に示す。
【0043】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 勝司 山口県岩国市日の出町2番1号 帝人株 式会社 岩国研究センター内 (56)参考文献 特開 平5−1144(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 64/00 - 64/42 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエス
    テルを加熱溶融下反応せしめて芳香族ポリカーボネート
    を製造するに当たり、芳香族ジヒドロキシ化合物に対し
    て10重量ppm以上0.3重量%以下の量の、下記式
    (1)で表される化合物を存在下せしめることを特徴と
    する芳香族ポリカーボネートの製造方法。 【化1】 [式中R1、R2、R3およびR4は、それぞれ独立に、水
    素原子、炭素数1〜4のアルキル基または炭素数6〜1
    0の置換されていてもよいアリール基を示す。R5は、
    水素原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数6〜
    10の置換されていてもよいアリール基を示す。]
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