JP3097969B2 - 芳香族ポリカーボネートの製法 - Google Patents

Description

【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
の製造法に関する。さらに詳しくは、本発明は、固相重
合による芳香族ポリカーボネートの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、芳香族ポリカーボネートは、耐熱
性、耐衝撃性、透明性などに優れたエンジニアリングプ
ラスチックスとして、多くの分野において幅広く用いら
れている。この芳香族ポリカーボネートの製造方法につ
いては、従来種々の研究が行われ、その中で芳香族ジヒ
ドロキシ化合物、例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡという）
とホスゲンとの界面重縮合法が工業化されている。

【０００３】しかしながら、このホスゲンを用いる界面
重縮合法においては、有毒なホスゲンを用いなければな
らないこと、副生する塩化水素や塩化ナトリウムなどの
含塩素化合物により装置が腐食すること、樹脂中に混入
する塩化ナトリウムなどのポリマー物性に悪影響を及ぼ
す不純物の分離が困難なことなどの問題がある。

【０００４】さらには、反応溶媒として通常用いられて
いる塩化メチレンは、ポリカーボネートの良溶媒であっ
て、親和性が極めて高いために、生成したポリカーボネ
ート中に該塩化メチレンが残存するのを免れず、その結
果成形時の加熱などによって該残存塩化メチレンが分解
して塩化水素を発生し、成形機の腐食やポリマーの品質
低下をもたらす恐れがある。この残存塩化メチレン量を
低下させることを工業的に実施するには多大の費用を要
し、しかも該残存塩化メチレンを完全に除去することは
不可能に近い。

【０００５】さらに、塩化メチレンは環境、衛生上の問
題がある化学物質であり、その取扱には充分な注意が必
要であるが、その沸点が４０℃と非常に低いため、芳香
族ポリカーボネートの製造時に使用した塩化メチレンを
完全にリサイクルできる閉鎖系にすることは多大の費用
がかかる。このように、ホスゲン法においては、工業的
に実施する場合、多くの問題を伴っている。

【０００６】一方、芳香族ジヒドロキシ化合物とジアリ
ールカーボネートとから芳香族ポリカーボネートを製造
する方法も、以前から知られており、例えばビスフェノ
ールＡとジフェニルカーボネートとの溶融状態における
エステル交換反応によってフェノールを脱離してポリカ
ーボネートを製造する方法が、いわゆるエステル交換法
あるい別名溶融法として、工業化されていた。

【０００７】しかしながら、この方法においては、高粘
度のポリカーボネートの溶融体の中から、フェノール及
び最終的にはジフェニルカーボネートを留去していかな
ければ重合度が上がらないことから、通常２８０〜３１
０℃の高温下で、かつ１ｍｍＨｇ以下の高真空下で長時
間反応させる必要がある。

【０００８】従って、（１）高温・高真空下に適した特
殊な装置と、生成物の高粘性による強力なかきまぜ装置
を必要とすること、（２）生成物の高粘性のために、プ
ラスチック工業界で通常使用されている反応機及びかき
まぜ形式のものでは、重量平均分子量が３０，０００程
度の重合体しか得られないこと、（３）高温で反応させ
るため、副反応によって分岐や架橋が起こり易く、品質
の良好なポリマーが得にくいこと、（４）高温での長時
間滞留によって着色を免れないことなどの種々の欠点を
有している〔松金幹夫他、プラスチック材料講座〔５〕
「ポリカーボネート樹脂」日刊工業新聞社刊行（昭和４
４年）、第６２〜６７ページ参照〕。

【０００９】さらには、この溶融法によって得られたポ
リカーボネートは、構造的に見てヒドロキシル末端基
（−ＯＨ基）が多く含まれていること、分子量分布が広
いこと、分岐構造が多いことなどが知られており、その
ためにホスゲン法で製造されたポリカーボネートに比べ
て、例えば強度的にやや劣ること、特に脆性破壊性が大
きいこと、流動挙動が非ニュートン性であることなど、
物性面で劣ることが指摘されている〔「高分子」第２７
巻、第５２１ページ（１９７８年）参照〕。殊に、ポリ
マー末端基としてヒドロキシル基を多く含有しているこ
とは、該溶融法で得られたポリカーボネートが、耐熱性
や耐熱水性などのエンジニアリングプラスチックとして
の基本的物性に劣っていることを意味している。

【００１０】ところで、縮合系ポリマーとして最も一般
的なポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）や
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などは、ブラス
チックや繊維として充分な機械的特性を有する分子量ま
で、通常、溶融重合法によって重合が行われているが、
このようにして製造された高分子量のポリマーを減圧下
又は乾燥窒素などの流通下に、固相状態を保持しうる温
度に加熱することによって固相重合を行い、さらに重合
度を高めることが可能であることは、すでに知られてい
る。

【００１１】この固相重合においては、固体ポリマー中
で末端カルボキシル基が近くに存在する末端アミノ基又
は末端ヒドロキシル基と反応して、脱水縮合が進行して
いるものと思われる。また、ポリエチレンテレフタレー
トの場合には、脱エチレングリコールによる縮合反応も
一部併発している。

【００１２】このように、ナイロン６６やポリエチレン
テレフタレートが固相重合によって高重合度化が可能で
あるのは、これらのポリマーが高い融点（それぞれ２６
５℃及び２６０℃）を有する元来結晶性のポリマーであ
り、固相重合が進行する温度（例えば２３０〜２５０
℃）で十分に固相状態を保持し得るからである。さらに
重要なことは、脱離すべき化合物が水やエチレングリコ
ールのように分子量が小さくて、沸点の比較的低い物質
であって、それらが固体のポリマー中を容易に移動し、
気体として系外に除去され得るからである。

【００１３】しかしながら、ビスフェノールＡのような
ジヒドロキシジアリールアルカンを主成分とする実質的
に非晶性のポリマーである芳香族ポリカーボネートを比
較的低分子量のプレポリマーの固相重合によって製造し
ようとする試みは全くなされていなかった。このこと
は、ビスフェノールＡのポリカーボネートが、ガラス転
移温度（Ｔｇ）１４９〜１５０℃の非晶性のポリマーで
あるため、固相重合を行うことが不可能であると考えら
れていたことによる。

【００１４】すなわち、一般的に固相重合を可能にする
には、ガラス転移温度以上の温度で、そのポリマーが融
着などを起こさないで固相状態を保持しうることが必要
であるが、非晶性の該ポリカーボネートの場合、１５０
℃以上の温度では融着などが起こり、そのままでは固相
重合が実質的に不可能であったためである。

【００１５】本発明者らは、このような芳香族ポリカー
ボネートが固相重合によって製造できる新しい方法を見
出し、先に出願した（特開平１−１５８０３３号公
報）。この方法は、末端ヒドロキシル基と末端アリール
カーボネート基を有する実質的に非晶性のポリカーボネ
ートプレポリマーを結晶化させ、次いで、この結晶性ポ
リカーボネートプレポリマーを固相重合させるものであ
り、この方法によって高品質の芳香族ポリカーボネート
を製造できることを初めて見出した。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のホス
ゲン法や溶融法が有している種々の欠点を克服し、高品
質の芳香族ポリカーボネートを固相重合により製造する
に当たり、重合速度を高めた、より効率的な製法を提供
するものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、芳香族ポ
リカーボネートを固相重合により製造するに当たり、重
合速度を高めた、より効率的な製法について鋭意検討し
た結果、固相重合により分子量を高めた中間重合品を結
晶化溶媒によって処理した後、再度固相重合する事によ
り、上記課題を解決できる事を見い出し、この知見に基
づいて本発明を完成させるに至った。

【００１８】特開平１−１５８０３３号公報に示したよ
うに、結晶性ポリカーボネートプレポリマーを固相重合
することにより芳香族ポリカーボネートを製造できる
が、重合の進行にともない固相重合速度は徐々に低下し
てくる。一度固相重合して得られた芳香族ポリカーボネ
ートを結晶化溶媒で処理した後、再度固相重合するとよ
り速く重合が進行するという事実は、全く予期されなか
った驚くべき現象である。

【００１９】すなわち、本発明は；結晶性ポリカーボネ
ートプレポリマーから固相重合により芳香族ポリカーボ
ネートを製造するに当たり、固相重合により分子量を高
めた中間重合品を結晶化溶媒によって処理した後、再度
固相重合させることを特徴とする芳香族ポリカーボネー
トの製法を提供するものである。以下、具体的に本発明
を説明する。本発明の結晶性ポリカーボネートプレポリ
マーは、通常、繰り返し単位として：

【化１】

【００２０】からなっており、その末端基は通常芳香族
基に直結したヒドロキシル基（−ＯＨ）と、アリールカ
ーボネート基：

【００２１】

【化２】

【００２２】からなっている。ここで、Ａｒは２価の芳
香族基を表し、Ａｒ¹ は１価の芳香族基を表す。プレポ
リマー中の末端基の存在比率は、プレポリマーの数平均
分子量などによって変化するが、

【００２３】

【化３】

【００２４】のモル比は、通常、５／９５〜９５／５の
範囲である。この範囲の中でも、固相重合速度をより高
められるという意味において、１０／９０〜９０／１０
の範囲が好ましく、さらにより好ましい範囲は２０／８
０〜８０／２０である。

【００２５】このような各種末端基組成を有する該プレ
ポリマーを固相重合して得られる芳香族ポリカーボネー
トの末端基は、ヒドロキシル基とアリールカーボネート
基の両方を含むものが普通であるが、ヒドロキシル基の
みからなるもの、あるいはアリールカーボネート基のみ
からなるものも製造できる。また、後述するように、ヒ
ドロキシル基とアリールカーボネート基以外の基とし
て、例えばエチルカーボネート基を含む場合には、上記
の比のヒドロキシル基をヒドロキシル基とエチルカーボ
ネート基の和に置き換える。

【００２６】芳香族基Ａｒは、好ましくは例えば、式
（ＩＩＩ）：

【化４】−Ａｒ² −Ｙ−Ａｒ³ −・・・・・（ＩＩＩ） （式中、Ａｒ² 及びＡｒ³ は、各々独立にそれぞれ炭素
数５〜３０を有する２価の炭素環式または複素環式芳香
族基を表し、Ｙは炭素数１〜３０を有する２価のアルカ
ン基を表す。）で表される２価の芳香族基である。

【００２７】２価の芳香族基Ａｒ² 、Ａｒ³ において、
１つ以上の水素原子が、反応に悪影響を及ぼさない他の
置換基、例えば、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアル
キル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基、フェニル基、
フェノキシ基、ビニル基、シアノ基、エステル基、アミ
ド基、ニトロ基などによって置換されたものであっても
良い。

【００２８】本発明で用いる複素環式芳香族基の好まし
い具体例としては、１ないし複数の環形成窒素原子又は
酸素原子又はイオウ原子を有する芳香族基を挙げること
が出来る。２価の芳香族基は、例えば、置換又は非置換
のフェニレン、置換又は非置換のナフチレン、置換又は
非置換のビフェニレン、置換又は非置換のピリジレンな
どの基を表す。ここでの置換基は前述の通りである。２
価のアルカン基は、例えば、式：

【００２９】

【化５】

【００３０】（式中、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ は、各々
独立に水素、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜
１０のアルコキシ基、環構成炭素数５〜１０のシクロア
ルキル基、環構成炭素数５〜１０の炭素環式芳香族基、
炭素数６〜１０の炭素環式アラルキル基を表す。ｋは３
〜１１の整数を表し、Ｒ⁵ およびＲ⁶ は、各Ｘについて
個々に選択され、お互いに独立に、水素または炭素数１
〜６のアルキル基であり、Ｘは炭素である。）で表され
る有機基である。このような２価の芳香族基としては、
例えば、式：

【００３１】

【化６】

【００３２】

【化７】

【００３３】（式中、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ は、各々独立に水素原
子、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素
数１〜１０のアルコキシ基、環構成炭素数５〜１０のシ
クロアルキル基又はフェニル基であって、ｍ及びｎは１
〜４の整数で、ｍが２〜４の場合には各Ｒ⁷ はそれぞれ
同一でも異なるものであってもよいし、ｎが２〜４の場
合には各Ｒ⁸ はそれぞれ同一でも異なるものであっても
よい。）で表されるものが挙げられる。

【００３４】さらに、２価の芳香族基Ａｒは、式（Ｉ
Ｖ）：

【化８】−Ａｒ² −Ｚ−Ａｒ³ −・・・（ＩＶ） （式中、Ａｒ² 、Ａｒ³ は、前述の通りで、Ｚは結合、
又は−Ｏ−、−ＣＯ−、−Ｓ−、−ＳＯ₂ −、−ＳＯ
−、−ＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ¹ ）−であり、但し、Ｒ
¹ は前述の通りなどの２価の基を表す。）で表されるも
のであってもよい。このような２価の芳香族基として
は、例えば、

【００３５】

【化９】

【００３６】

【化１０】

【００３７】（式中、Ｒ⁷ 、Ｒ⁸ 、ｍ及びｎは、前述の
通りである。）で表されたものが挙げられる。本発明の
プレポリマーにおいて、Ａｒは前述のような２価の芳香
族基のうち単一種類のものからなるものであってもよい
し、２種類以上のものからなるものであってもよい。特
に好ましいのは、ビスフェノールＡ及び置換ビスフェノ
ールＡの残基である。式（Ｖ）：

【００３８】

【化１１】

【００３９】で表される基がＡｒ全体の８５〜１００モ
ル％含んでいる場合である。なお、本発明のプレポリマ
ーは、Ａｒ全体に対して約０．０１〜３モル％の範囲内
で、３価の芳香族基を含んでいてもよい。また、前記式
（ＩＩ）におけるＡｒ¹ は、１価の炭素環式又は複素環
式芳香族基を表すが、このＡｒ¹ において、１つ以上の
水素原子が、反応に悪影響を及ぼさない他の置換基、例
えば、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭
素数１〜１０アルコキシ基、フェニル基、フェノキシ
基、ビニル基、シアノ基、エステル基、アミド基、ニト
ロ基などによって置換されたものであってもよい。

【００４０】１価の芳香族基Ａｒ¹ の代表例としては、
フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ビリジル基を
挙げることができる。これらは、上述の一種以上の置換
基で置換されたものでもよい。好ましいＡｒ¹ として
は、例えば、

【００４１】

【化１０】

【００４２】などが挙げられる。本発明の結晶性ポリカ
ーボネートプレポリマーの形状に特に制限はない。不定
形の粉状や粒状でも構わないが、押出造粒法、圧縮成形
法等、公知の種々の方法で成形された柱状、ペレット
状、タブレット状等のものが特に好ましい。

【００４３】本発明に用いる結晶性ポリカーボネートプ
レポリマーを得る方法としては、通常まず非晶性ポリカ
ーボネートプレポリマーを合成し、次いで、この非晶性
ポリカーボネートプレポリマーを結晶化する方法がとら
れる。非晶性ポリカーボネートプレポリマーの合成方法
としては特に限定はなく、下記の種々の方法で合成され
る。

【００４４】即ち、エステル交換法により、ビスフェノ
ールＡ等のビスフェノールとジアリルカーボネートの溶
融重合により合成する方法、末端停止剤としてフェノー
ルやｔ−ブチルフェノール等の芳香族モノヒドロキシ化
合物の存在下にビスフェノールとホスゲンとを界面重縮
合させて合成する方法、ビスフェノールとジアリールカ
ーボネートのモル比１：２の縮合物をあらかじめ合成し
ておき、これとビスフェノールを溶融重合する方法、界
面重縮合においてビスフェノールに対して過剰のホスゲ
ンとフェノールを反応させて得られるフェニルカーボネ
ート末端ポリカーボネートオリゴマーに新たにビスフェ
ノールを加えて溶融重合する方法等が挙げられる。

【００４５】本発明においては、実質的に塩素化合物を
含まない芳香族ポリカーボネートを得ることができる。
例えば、エステル交換法により得た非晶性ポリカーボネ
ートを用いる場合は、原料中に塩素化合物がないため、
全く塩素を含まない芳香族ポリカーボネートを製造でき
る。

【００４６】また、ホスゲン等を使用して非晶性ホリカ
ーボネートプレポリマーを製造した場合でも、低分子量
の非晶性プレポリマーから塩素を除くことは容易である
ため、本発明の場合、実質的に塩素を含まない芳香族ポ
リカーボネートを得ることができる。非晶性ポリカーボ
ネートプレポリマーを結晶化させる方法は特に制限はな
いが、通常溶媒処理法及び加熱結晶化法が好ましく用い
られる。

【００４７】前者の溶媒処理法は、適当な溶媒を用いて
プレポリマーを結晶化させる方法であり、具体的には非
晶性プレポリマーを溶媒に溶解させた後、この溶液から
結晶性プレポリマーを析出させる方法や、プレポリマー
に対する溶解力の小さい溶媒を用いて、その溶媒が非晶
性プレポリマー中に浸透して、非晶性プレポリマーを結
晶化させるのに必要な時間、該プレポリマーを液状の溶
媒又は溶媒蒸気に接触させる方法などが好ましく用いら
れる。

【００４８】このような非晶性プレポリマーの溶媒処理
のために使用できる溶媒としては、例えばクロロメタ
ン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロ
エタン、ジクロロエタン（各種）、トリクロロエタン
（各種）、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン
（各種）等の脂肪族ハロゲン化炭化水素類；クロロベン
ゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族ハロゲン化炭化水素
類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類；
酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類；アセトン、メ
チルエチルケトンなどのケトン類；ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられ
る。高品質のポリマーを得るためには、ハロゲンを含ま
ない溶媒が特に好ましい。これらの溶媒は１種用いても
よいし、２種以上を混合して用いてもよい。

【００４９】一方、加熱結晶化法は、該プレポリマーを
目的とする芳香族ポリカーボネートのガラス転移温度以
上で、かつ該プレポリマーが溶融しはじめる温度未満の
範囲の温度において加熱することによって、結晶化させ
る方法である。この方法は、単にプレポリマーを加熱下
で保持するのみで結晶化させることができるので、極め
て容易に工業的に実施しうる。

【００５０】本発明の固相重合は、結晶性ポリカーボネ
ートプレポリマーを加熱することによって実施される
が、該固相重合反応を実施する際の反応温度Ｔｐ（℃）
及び反応時間については、結晶性プレポリマーの種類
（化学構造、分子量など）や形状、結晶性プレポリマー
中の触媒の有無や種類や量、必要に応じて追加される触
媒の種類や量、結晶性プレポリマーの結晶化の度合や結
晶の溶融温度Ｔｍ（℃）の違い、結晶性プレポリマーの
比表面積の違い、目的とする芳香族ポリカーボネートの
必要重合度、あるいは他の反応条件などによって異なる
が、結晶性プレポリマーのガラス転移温度以上で、かつ
固相重合中に結晶性プレポリマーが溶融しないで固相重
合を保つ範囲の温度であることが必要である。

【００５１】重合の進行とともに、結晶性プレポリマー
の融点は通常上昇するので、重合の進行とともに、重合
温度を上げていくのは１つの好ましい方法である。好ま
しくは、式：

【数１】Ｔｍ−５０≦Ｔｐ＜Ｔｍ （式中、Ｔｐ及びＴｍは前記の通りである。）で示され
る範囲の温度において、１分〜１００時間、好ましくは
０．１〜５０時間程度加熱することにより、固相重合反
応が行われる。このような温度範囲としては、例えばビ
スフェノールＡのポリカーボネートを製造する場合に
は、約１５０〜２６０℃が好ましく、特に約１８０〜２
３０℃が好ましい。

【００５２】固相重合工程においては、重縮合反応によ
って副生してくる芳香族モノヒドロキシ化合物及び／ま
たはジアリールカーボネートを系外に抜き出すことによ
ってその反応が促進される。そのための方法としては、
減圧下に反応を行う方法と不活性ガスを導入して上記重
縮合副生物をこれらのガスに随伴させて除去する方法、
及びこれらを併用した方法が好ましく用いられる。

【００５３】ここで言う不活性ガスとは、窒素、アルゴ
ン、ヘリウム、二酸化炭素などのいわゆる不活性ガスだ
けでなく、低級炭化水素ガスやアセトンなどの固相重合
に不活性なガスを言う。また、同伴用の不活性ガスを導
入する場合には、これらのガスを、反応温度付近に加熱
しておくことが好ましい。本発明の固相重合の好ましい
実施態様として上記のようなガスを導入してガスの流通
下に行う方法がある。

【００５４】ガス量について特に制限はないが、通常結
晶性ポリカーボネートプレポリマー１ｇあたり、０．１
〜５０ＮＬ／Ｈｒである事が好ましい。本発明の固相重
合を実施する際、固相重合装置の形式は、回分式、連続
式、及びこれらを併用した方式のものなどいずれの方法
のものであってもよく、例えば、タンブラー型、キルン
型、パドルドライヤー型、スクリューコンベアー型、振
動型、流動床型、固定床型、移動床型等が挙げられる。

【００５５】本発明の固相重合反応は、触媒を添加しな
くても充分な速度で進行させることができ、これが最も
好ましい実施態様であるが、さらに反応速度を高める目
的で触媒を使用することもできる。しかしながら、この
ような触媒は、通常の場合、最終製品である芳香族ポリ
カーボネートの中にそのまま残存し、このような残存触
媒がポリマー物性（例えば、色、耐熱性、耐熱水性、耐
候性など）に悪影響を及ぼす場合が多いので、触媒の使
用量はできるだけ少ない方が好ましい。

【００５６】本発明の結晶性ポリカーボネートプレポリ
マーを製造するときに重合触媒を使用したならば、通
常、得られた該プレポリマー中に触媒が残存するので、
新たに触媒を加える必要もない。しかし、結晶化処理時
に、触媒が除去されたり、活性が低下している場合もあ
るので、その際には、必要に応じて適当な触媒を加える
こともできる。つまり、液状又は気相状態にした触媒成
分を該結晶性プレポリマーに加えることもできる。

【００５７】このような重合触媒は、プレポリマー製造
時と同じ触媒であり、この分野で用いられている重縮合
触媒であれば特に制限はないが、水酸化リチウム、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなど
のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水酸化物類；水
酸化アルミニウムリチウム、水酸化ホウ素ナトリウム、
水酸化ホウ素テトラメチルアンモニウムなどのホウ素や
アルミニウムの水素化物のアルカリ金属塩、アルカリ土
類金属塩、第四級アンモニウム塩類；リチウムメトキシ
ド、ナトリウムエトキシド、カルシウムメトキシドなど
のアルカリ金属及びアルカリ土類金属のアルコキシド
類；リチウムフェノキシド、ナトリウムフェノキシド、
マグネシウムフェノキシド、Ｌｉｏ−Ａｒ−ＯＬｉ、Ｎ
ａＯ−Ａｒ−ＯＮａ（Ａｒはアリール基）などのアルカ
リ金属及びアルカリ土類金属のアリーロキシド類；酢酸
リチウム、酢酸カルシウム、安息香酸ナトリウムなどの
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の有機酸塩類；酸化
亜鉛、酢酸亜鉛、亜鉛フェノキシドなどの亜鉛化合物
類；酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸ト
リメチル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリフェニルなど
のホウ素の化合物類；酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウム、
テトラアルキルケイ素、テトラアリールケイ素、ジフェ
ニル−エチル−エトキシケイ素などのケイ素の化合物
類；酸化ゲルマニウム、四塩化ゲルマニウム、ゲルマニ
ウムエトキシド、ゲルマニウムフェノキシドなどのゲル
マニウムの化合物類；酸化スズ、ジアルキルスズオキシ
ド、ジアリールスズオキシド、ジアルキルスズカルボキ
シレート、酢酸スズ、エチルスズトリブトキシドなどの
アルコキシ基又はアリーロキシ基と結合したスズ化合
物、有機スズ化合物などのスズの化合物類；酸化鉛、酢
酸鉛、炭酸鉛、塩基炭酸鉛、鉛及び有機鉛のアルコキシ
ド又はアリーロキシド等の鉛の化合物類；第四級アンモ
ニウム塩、第四級ホスホニウム塩、第四級アルソニウム
塩などのオニウム化合物類；酸化アンチモン、酢酸アン
チモンなどのアンチモンの化合物類；酢酸マンガン、炭
酸マンガン、ホウ酸マンガンなどのマンガンの化合物
類；酸化チタン、チタンのアルコキシド又はアリールオ
キシドなどのチタンの化合物類；酢酸ジルコニウム、酸
化ジルコニウム、ジルコニウムのアルコキシド又はアリ
ールオキシド、ジルコニウムアセチルアセトンなどのジ
ルコニウムの化合物類などの触媒を用いることができ
る。これらの触媒は１種でもよいし、２種以上を混合し
て用いることもできる。

【００５８】触媒を使用する場合に、これらの触媒の結
晶性芳香族ポリカーボネートプレポリマー多孔体に対す
る使用量は、金属含有触媒の場合は該金属の量に換算し
て、また、金属不含有触媒の場合は該触媒中のカチオン
種となる元素の量に換算して、通常は１ｐｐｍ〜５００
ｐｐｍの範囲である。本発明の固相重合では、このよう
な触媒を添加することなく、実質的に無触媒で実施する
ことが容易であり、このようにして得られる芳香族ポリ
カーボネートの品質は格段に優れており、このことは本
発明の方法の大きな特徴の１つである。

【００５９】本発明でいう無触媒とは、前記の触媒使用
量の最小値である１ｐｐｍよりも少ないときのことを意
味する。本発明でいう中間重合品とは、固相重合によっ
て結晶性ポリカーボネートプレポリマーよりも高分子量
となったポリマーである。

【００６０】本発明において、中間重合品を処理する結
晶化溶媒とは、芳香族ポリカーボネートを結晶化できる
溶媒を意味し、さきに述べた非晶性プレポリマーの溶媒
処理のために使用できる溶媒の中から選ばれる。ただ
し、非晶性プレポリマーの結晶化に用いた溶媒と、中間
重合品を処理する溶媒とは同一であっても異なっていて
も構わない。

【００６１】溶媒処理は、固相重合した中間重合品を結
晶化溶媒と接触させることによってなされる。接触時間
は、通常１０秒から１００時間の範囲である。溶媒処理
の方法に特に制限はないが、通常結晶化溶媒と共に混合
あるいは混練する方法が用いられる。

【００６２】混合あるいは混練装置としては、一般に混
合機、混練機と呼ばれる機器（粉体工学便覧、日刊工業
新聞社、６４４〜６４８頁に記載の機器など）が使用で
き、具体例としては、コーンブレンダー、リボンブレン
ダー、ショベルミキサー、バグミキサー、ヘンシェルミ
キサー、ブラベンダー、２軸混練機などが挙げられる。
また、溶媒処理の方法としては、中間重合品を結晶化溶
媒に浸漬したり、結晶化溶媒蒸気に接触させる方法も可
能である。用いる結晶化溶媒の量に特に制限はなく、通
常固相重合した中間重合品に対し重量で０．０１〜１０
０の範囲である。

【００６３】本発明により芳香族ポリカーボネートを製
造する際、溶媒処理と固相重合の繰り返し回数に特に限
定はなく、何回繰り返しても構わない。通常繰り返し回
数は、１〜１０回程度である。また、処理する溶媒は、
繰り返しごとに同一であっても異なっても構わない。

【００６４】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。なお、分子量はゲルパーミエーション
クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定した数平均分子量
（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）である。プレポリ
マー中の末端基は、高速液体クロマトグラフィーによる
分析またはＮＭＲによる分析を使用した。結晶化度は、
粉末Ｘ線回折より特開平１−１５８０３３号公報に記載
の方法で求めた。

【００６５】（実施例１）ビスフェノールＡ６８．４
ｇ、ジフェニルカーボネート６７．５ｇを攪拌装置、ガ
ス導入口、ガス吸引口付きの５００ｍｌの三つ口フラス
コに入れ、減圧脱気、乾燥窒素導入を数回繰り返した
後、該フラスコを１８０〜１９０℃の油浴に入れ、内容
物を溶融後、減圧脱気、乾燥窒素導入を行った。次い
で、浴温を２３０℃に上げ、かき混ぜ下に、乾燥窒素を
２５Ｎｌ／ｈｒで導入して、生成してくるフェノールを
留出させた。約５０分後に、反応系を減圧にし、２〜５
ｍｍＨｇで約１５分間かき混ぜる事によって、フェノー
ル及びジフェニルカーボネートを留出させた。この結
果、無色透明なプレポリマー７５ｇが得られた。

【００６６】次に、このプレポリマーをフラスコより取
り出し粉砕した後、アセトン２００ｍｌ中に浸漬する事
によって結晶化させ、次いでろ過乾燥することによっ
て、白色粉末状の結晶性ポリカーボネートプレポリマー
を得た。得られたポリマーのＭｎは３，９００、末端ヒ
ドロキシル基と末端フェニルカーボネート基のモル比は
５０／５０、結晶化度は２８％であった。

【００６７】この結晶性ポリカーボネートプレポリマー
を用いて、内径１５ｍｍのガラス製ガス流通式反応器で
固相重合を行った。重合条件は、結晶性ポリカーボネー
トプレポリマー４ｇに対し窒素を５Ｎｌ／ｈｒで供給
し、常圧下２２０℃で行った。重合時間１２時間で、Ｍ
ｗ６２，０００の中間重合品が得られた。この中間重合
品を、アセトン４ｍｌで混練処理し、乾燥後再び固相重
合を行った。同じ重合条件で６時間後（トータル固相重
合時間１８時間）、Ｍｗは９５，０００の芳香族ポリカ
ーボネートが得られた。

【００６８】（比較例１）実施例１の結晶性ポリカーボ
ネートプレポリマーを用いて、実施例１と同じ条件で１
８時間固相重合を行った。得られた芳香族ポリカーボネ
ートのＭｗは７２，０００であり、アセトン処理を行っ
た実施例１に比べ、同じトータル固相重合時間での分子
量は低かった。

【００６９】（実施例２〜５）実施例１の結晶性ポリカ
ーボネートプレポリマーを用いて、アセトン処理をする
前後の固相重合時間を変える以外は、実施例１と全く同
様に固相重合を行った。得られたポリマーのＭｗをまと
めて表１に示す。

【００７０】（比較例２、３）実施例１の結晶性ポリカ
ーボネートプレポリマーを用いて、固相重合時間を変え
る以外は、比較例１と全く同様に固相重合を行った。得
られた芳香族ポリカーボネートのＭｗをまとめて下記表
１に示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】（実施例６）実施例２で得られたＭｗ１１
０，０００の芳香族ポリカーボネートを中間重合品とし
て、再度アセトン４ｍｌで混練処理した後乾燥し、実施
例１と同じ条件で８時間固相重合を行った。得られた芳
香族ポリカーボネートのＭｗは１３５，０００であっ
た。

【００７３】（実施例７）ビスフェノールＡ１３．０ｋ
ｇとジフェニルカーボネート１３．４ｋｇを攪拌器、ガ
ス導入口、ガス排出口を備えたグラスライニング製の４
０Ｌ予備重合器に仕込み、１８０℃まで昇温して溶融
し、減圧下で脱気した後、３時間かけて２３５℃に昇温
する。昇温中はＮ₂ を流し、留出フェノールを系外に除
去した。その後、Ｎ₂ フローを停止し、段階的に減圧
し、２時間後に１ｍｍＨｇ圧に到達するようにする。

【００７４】この間、副生してくるフェノール及びジフ
ェニルカーボネートは系外へ連続的に除去する。さら
に、１ｍｍＨｇ圧の減圧条件下で２時間反応させて、非
晶性プレポリマーを得た。この非晶性プレポリマーを２
４０℃の溶融状態で１ｍｍ径の穴２０個を持つダイスを
通して、４０〜５０℃のアセトン１５ｋｇを１，０００
ｒｐｍで攪拌させたアセトン中に押し出し、１時間後に
アセトンを一部留去して結晶性ポリカーボネートプレポ
リマーの湿潤パウダーを得た。この湿潤パウダーを押出
造粒機で直径２ｍｍ、長さ３ｍｍのペレットに造粒した
後乾燥した。

【００７５】この結晶性ポリカーボネートプレポリマー
のペレットは、ＭＮ４，１００、末端ヒドロキシル基と
末端フェニルカーボネート基のモル比は３５／６５、結
晶化度２５％であった。

【００７６】このペレット３Ｋｇを内径６０ｃｍのステ
ンレス製ガス流通式反応器に仕込み、窒素を１０Ｎｍ³
／ｈｒで供給して、２１０℃で８時間重合し、Ｍｗ３
２，０００の中間重合品を得た。この中間重合品に重量
で２倍量のアセトンを加え、混練処理した後、得られた
湿潤パウダーを押出型造粒機で直径２ｍｍ、長さ約３ｍ
ｍのペレットに造粒した後乾燥した。同じ重合条件で固
相重合を行ったところ、２ｈｒでＭｗは３８，０００と
なった。

【００７７】（実施例８）ビスフェノールＡのかわり
に、１，１−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン９３ｇを用いる以外
は実施例１と全く同様にして、結晶性ポリカーボネート
プレポリマーを得た。このプレポリマーを、実施例１同
様にして固相重合し、得られた中間重合品を再度、アセ
トン処理、固相重合を行なった結果、トータル固相重合
時間１８時間でＭｗ９１，０００の芳香族ポリカーボネ
ートが得られた。

【００７８】（比較例４）実施例８の結晶性ポリカーボ
ネートプレポリマーを用いて、実施例８と同じ条件で１
８時間固相重合を行った。得られたポリマーのＭｗは６
９，０００であり、アセトン処理を行った実施例８に比
べ、同じトータル固相重合時間での分子量は低かった。

【００７９】（実施例９〜１２）ビスフェノールＡの代
わりにビスフェノールＡと種々のジヒドロキシジアリー
ル化合物を用いる以外は実施例１と全く同様にして、結
晶性ポリカーボネートプレポリマーを得た。このプレポ
リマーを、実施例１と同様に固相重合し、得られた中間
重合品を再度アセトン処理、固相重合を行なった結果を
まとめて表２に示す。

【００８０】

【表２】

【００８１】（実施例１３）Ｍｗ６２，０００の中間重
合品の処理をアセトンの代わりにＴＨＦとする以外は、
実施例１と全く同様の操作を行った。得られた芳香族ポ
リカーボネートのＭｗは９４，０００であった。

【００８２】

【発明の効果】本発明により、高品質の芳香族ポリカー
ボネートを高い重合速度で効率的に製造することが可能
となった。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−180925（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 64/20 - 64/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶性ポリカーボネートプレポリマーか
   ら固相重合により芳香族ポリカーボネートを製造するに
   当たり、固相重合により分子量を高めた中間重合品を結
   晶化溶媒によって処理した後、再度固相重合させること
   を特徴とする芳香族ポリカーボネートの製法。