JP3234376B2 - ポリカーボネート - Google Patents

ポリカーボネート

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JP3234376B2 JP31076293A JP31076293A JP3234376B2 JP 3234376 B2 JP3234376 B2 JP 3234376B2 JP 31076293 A JP31076293 A JP 31076293A JP 31076293 A JP31076293 A JP 31076293A JP 3234376 B2 JP3234376 B2 JP 3234376B2
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友倫 伊藤
正勝 中塚
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリカーボネートに関す
る。更に詳しくは、特定構造の基を末端基として有する
ポリカーボネート、および、該ポリカーボネートからの
フェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネ
ートの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリカーボネートは、強度、強靱性、剛
性に優れ、耐熱性、耐衝撃性、透明性等の物性をバラン
ス良く兼ね備えたエンジニアリング樹脂である。しかし
ながら、従来開発されているポリカーボネートは、ポリ
エーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリアリーレー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリエーテルイミド等と比較して、強靱性、耐
熱性、強度の点で劣るなど、それぞれ個々の物性として
は、いまだ充分に満足できるものではない。そのため、
これらの諸物性の改善を目的として、他のポリマーとの
ブレンドによる改質等が行われている。しかしながら、
通常、ポリカーボネートと他のポリマーをブレンドして
得られる成形材料は、時としてポリカーボネートと他の
ポリマーとの相溶性の悪さのために、様々な問題を引き
起こすことがあった。相溶化については、ポリカーボネ
ートとブレンドの対象となるポリマーとの共重合体の存
在下に、ブレンドを行うことにより、解決することが可
能である。このような目的のポリカーボネート共重合体
としては、ブロック共重合体が好ましく用いられるが、
ブロック共重合体を製造する際には、ポリカーボネート
中に他のポリマーと反応する官能基が存在することが必
要である。
【0003】それらの官能基の一つとして、フェノール
性ヒドロキシ基が共重合体形成に有用に用いられてい
る。末端にヒドロキシ基を有するポリカーボネートを製
造する方法として、幾つかの方法が、当該技術分野で開
示されている。例えば、特開昭63−308034号公
報には、ポリカーボネート製造時の末端封止剤として、
式(A)(化2)で表されるテトラヒドロピラニルエー
テル化合物を使用し、その後、ピラニルエーテル基を除
去することにより、ヒドロキシ基を末端に有するポリカ
ーボネートを製造する方法が開示されている。
【0004】
【化2】 (式中、R1 はアルキレン基またはアリーレン基を表
し、M1 はアルカリ金属イオンを表す)
【0005】しかし、この製造法により得られるテトラ
ヒドロピラニルエーテルを末端基として有するポリカー
ボネートを、ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネ
ートに変換するには、強酸条件下(例えば、15〜37
wt%の塩酸中) で、且つ、比較的長時間(18〜24時
間)処理する必要がある。さらに、特開平3−1439
19号公報には、アルキルペルオキシホーメート末端基
を有するポリカーボネートを製造し、溶融状態で加熱す
ることによる、ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボ
ネートの製造法が開示されている。しかし、この方法に
おいては、溶融状態で処理を行った後のポリカーボネー
トが黄色に着色することが上記特許明細書中に記載され
ており、このことはポリマー主鎖の熱分解等を示唆して
いる。またこの方法では、アルキルペルオキシホーメー
ト基の熱分解の際に炭酸ガスが発生し、例えば、溶融押
し出し時に、この処理を行うと得られるポリマーが発泡
する、或いは、アルキルペルオキシホーメート基が少量
でも残存していると、共重合体形成の後の成形時に成形
品が発泡する等の問題が生じる。
【0006】また、一般のポリカーボネートの製造方法
として、とりわけ有用で良く知られた界面重合法で直接
ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネートを製造す
ることも知られている。すなわち、一般の界面重合反応
で、分子量を制御するために反応系に加える末端封止剤
(分子量調節剤、連鎖停止剤とも呼ばれる)を添加する
ことなく、ポリカーボネートを製造する方法である。し
かしながら、この方法においては、末端封止剤を添加す
ることなくポリカーボネートを製造するために、所望の
分子量のポリカーボネートを製造することが困難であ
る。このことは、末端封止剤の不存在下で界面重合反応
により分子量の制御を行うためにはジヒドロキシ化合物
と僅かに当量未満のハロゲン化カルボニル化合物を用い
てジヒドロキシ化合物の過剰量により分子量の制御を行
う必要があり、その際のハロゲン化カルボニル化合物の
副反応(分解)および揮発による損失を制御することが
困難になることに起因する。以上のように、製造される
ポリカーボネートの物性を損なうことなく、分子量の調
節された、フェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポ
リカーボネートを、効率的に製造することが望まれてい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ポリ
カーボネートの物性を改質するために有用な、フェノー
ル性ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネートを、
上記の従来技術の欠点を克服し、ポリカーボネートの物
性を損なうことなく、効率よく製造する方法を提供する
ことであり、また、フェノール性ヒドロキシ基を末端に
有するポリカーボネートを製造するために有用な中間体
となるポリカーボネートを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討し、フェノール性ヒドロキシ基
を末端に有するポリカーボネートを製造する際に有用な
ポリカーボネートを見出し、さらに、このポリカーボネ
ートからフェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポリ
カーボネートを製造する方法について検討し、以下の発
明を完成させるに到った。すなわち、本発明は、一般式
(1)(化3)で表される末端基を有するポリカーボネ
ートに関するものである。
【0009】
【化3】 (式中、Ar1は芳香族基を表し、Ar2は芳香族基または
連結基を含む芳香族基を表し、nは1〜7の整数を表
す) また、一般式(1)で表される末端基を有するポリカー
ボネートのアラルキルオキシ基を解裂させることよりな
る、フェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポリカー
ボネートの製造法に関するものである。
【0010】本発明に係る一般式(1)で表される末端
基において、Ar1−CH2 −O−基をアラルキルオキシ
基と称する。Ar1は芳香族基であり、好ましくは、無置
換もしくは置換基を有するフェニル基、または無置換も
しくは置換基を有するナフチル基である。置換基として
は、アルキル基、アルコキシ基およびハロゲン原子が挙
げられ、好ましくは、炭素数1〜4のアルキル基、炭素
数1〜4のアルコキシ基および、塩素原子、臭素原子で
ある。炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、メ
チル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、
n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基を挙
げることができる。炭素数1〜4のアルコキシ基の具体
例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ
基、n−ブトキシ基等を挙げることができる。
【0011】また、置換基の置換位置は、Ar1が置換基
を有するフェニル基である場合は、それぞれメチレンオ
キシ基(−CH2 O−基)に対して、オルト位、メタ
位、パラ位であり、好ましくは、メタ位またはパラ位で
あり、より好ましくは、パラ位である。また、Ar1が置
換基を有するナフチル基である場合は、1位にメチレン
オキシ基が結合している場合は3位、4位、5位、6
位、7位から選ばれる置換位置、また、2位にメチレン
オキシ基が結合している場合は3位、5位、6位、7位
から選ばれる置換位置に置換基が結合しているのが好ま
しい。本発明において、特に好ましいAr1としては、フ
ェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル
基が挙げられる。一般式(1)で表される末端基におい
て、nは1〜7の整数を表し、好ましくは1〜5、より
好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜3、特に好ま
しくは1〜2の整数である。
【0012】また、本発明に係る一般式(1)で表され
る末端基において、Ar2は芳香族基または連結基を含む
芳香族基である。連結基を含む芳香族基とは、一般式
(2)で表される基を表す。 −Ar3 −X−Ar4 − (2) (式中、Ar3 およびAr4 は芳香族基を、XはAr3
とAr4 を結び付ける連結基を表す) 一般式(2)において、Ar3 およびAr4 は芳香族基
を表し、好ましくは、無置換もしくは置換基を有するフ
ェニレン基である。XはAr3 とAr4 を結び付ける連
結基を表し、例えば、単結合、酸素原子、硫黄原子、ア
ルキレン基等を表す。本発明に係る一般式(1)で表さ
れる末端基としては、例えば、一般式(1−A)、(1
−B)または(1−C)(化4)で表される末端基が挙
げられる。
【0013】
【化4】 (式中、Ar1、nは前記に同じであり、Z1 〜Z8 は水
素原子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル
基、アリール基、アラルキル基を表し、Xは2つの無置
換もしくは置換基を有するフェニレン基を結び付ける連
結基を表す)
【0014】一般式(1−A)、(1−B)または(1
−C)で表される末端基において、Z1 〜Z8 は水素原
子、アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基、ア
リール基、アラルキル基であり、好ましくは、水素原
子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数1〜8のアルコ
キシ基、炭素数5〜12のシクロアルキル基、炭素数6
〜12のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基を
挙げることができる。炭素数1〜8のアルキル基の具体
例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n
−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オ
クチル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−
ブチル基等が挙げられる。炭素数1〜8のアルコキシ基
の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロ
ポキシ基、n−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n
−ヘキシルオキシ基、n−オクチルオキシ基、イソプロ
ポキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基等が
挙げられる。
【0015】炭素数5〜12のシクロアルキル基の具体
例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シ
クロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。ま
た、炭素数6〜12のアリール基の具体例としては、フ
ェニル基、4−メチルフェニル基、3−メチルフェニル
基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、4−メトキシフ
ェニル基、3−メトキシフェニル基等が挙げられる。炭
素数7〜20のアラルキル基の具体例としては、ベンジ
ル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、
2−フェニルイソプロピル基、3−フェニルプロピル
基、4−フェニルブチル基、5−フェニルペンチル基、
6−フェニルヘキシル基、1−ナフチルメチル基、2−
ナフチルメチル基、2−(1’−ナフチル)エチル基、
2−(2’−ナフチル)エチル基、3−(1’−ナフチ
ル)プロピル基、4−(1’−ナフチル)ブチル基、4
−(2’−ナフチル)ブチル基等が挙げられる。本発明
において好ましいZ1 〜Z8 は水素原子、メチル基、エ
チル基、イソプロピル基である。
【0016】本発明に係る一般式(1−A)で表される
末端基において、アラルキルオキシ基のポリカーボネー
トの高分子鎖に対する結合位置は、nが1の場合は、オ
ルト位、メタ位またはパラ位であり、好ましくは、メタ
位またはパラ位であり、特に好ましくはパラ位である。
また、nが2の場合は、ポリカーボネートの高分子鎖に
対して、それぞれオルト位とパラ位、または2箇所のメ
タ位であることが好ましい。本発明に係る一般式(1−
B)で表される末端基において、アラルキルオキシ基の
ポリカーボネートの高分子鎖に対する結合位置は、nが
1の場合は、それぞれ1位にポリカーボネートの高分子
鎖が結合している場合、2位、3位、4位、5位、6
位、7位、8位から選ばれる結合位置、また、2位にポ
リカーボネートの高分子鎖が結合している場合、1位、
3位、4位、5位、6位、7位、8位から選ばれる結合
位置にアラルキルオキシ基が結合しているのが好まし
く、1位にポリカーボネートの高分子鎖が結合している
場合は、2位、3位、4位、5位から選ばれる結合位
置、あるいは、2位にポリカーボネートの高分子鎖が結
合している場合は、1位、3位、5位、6位、7位から
選ばれる結合位置にアラルキルオキシ基が結合している
のがより好ましい。nが2の場合は、それぞれ、1位に
ポリカーボネートの高分子鎖が結合している場合、2
位、3位、4位、5位、6位、7位、8位から選ばれる
任意の2箇所、2位にポリカーボネートの高分子鎖が結
合している場合、1位、3位、4位、5位、6位、7
位、8位から選ばれる任意の2箇所にアラルキルオキシ
基が結合していることが好ましい。また、一般式(1−
A)で表される末端基において、Z1 及びZ2 は、それ
ぞれ独立にポリカーボネートの高分子鎖に対して、オル
ト位、メタ位、パラ位であり、オルト位、メタ位である
のが好ましく、オルト位であるのがより好ましい。ま
た、一般式(1−B)で表される末端基において、Z3
及びZ4 は、それぞれ独立に、アラルキルオキシ基に対
して隣接炭素原子上もしくは、その他の炭素原子上の位
置であってもよいが、隣接炭素原子上の位置が好まし
い。
【0017】本発明に係る一般式(1−C)で表される
末端基において、Xは、2つの無置換もしくは置換基を
有するフェニレン基を結び付ける連結基であり、例え
ば、単結合、酸素原子、硫黄原子、アルキレン基を表
す。アルキレン基としては、フェニレン基で置換された
アルキレン基、シクロアルキレン基等を包含するもので
あり、具体例としては、メチレン基、1,1−エチレン
基、1,2−エチレン基、2,2−プロピレン基、1,
1−ブチレン基、1,2−ブチレン基、1,4−ブチレ
ン基、2,2−ブチレン基、2,3−ブチレン基、1,
1−ペンチレン基、1,2−ペンチレン基、1,5−ペ
ンチレン基、2,2−ペンチレン基、2,3−ペンチレ
ン基、2,4−ペンチレン基、3,3−ペンチレン基、
3−メチル−1,2−ブチレン基、3−メチル−2,2
−ブチレン基、2,2−ジメチル−1,1−プロピレン
基、1,6−ヘキシレン基、3,3−ヘキシレン基、
3,4−ヘキシレン基、4−メチル−2,2−ペンチレ
ン基、2,3−ジメチル−2,3−ブチレン基、1,7
−ヘプチレン基、1,8−オクチレン基、フェニルメチ
レン基、1−フェニル−1,1−エチレン基、1−フェ
ニル−1,1−プロピレン基、1−フェニル−1,1−
ブチレン基、1,1−シクロペンチレン基、1,1−シ
クロヘキシレン基、1,1−シクロヘプチレン基、1,
1−シクロオクチレン基、3−メチル−1,1−シクロ
ヘキシレン基、4−メチル−1,1−シクロヘキシレン
基、2,2−ジメチル−1,1−シクロヘキシレン基、
2,6−ジメチル−1,1−シクロヘキシレン基、3,
5−ジメチル−1,1−シクロヘキシレン基、4,4−
ジメチル−1,1−シクロヘキシレン基、4−エチル−
1,1−シクロヘキシレン基、4−tert−ブチル−
1,1−シクロヘキシレン基、3,3,5−トリメチル
−1,1−シクロヘキシレン基等が挙げられる。特に好
ましいXは、単結合、酸素原子、硫黄原子、メチレン
基、2,2−プロピレン基、2,2−ブチレン基、4−
メチル−2,2−ペンチレン基、1,1−シクロヘキシ
レン基、1−フェニル−1,1−エチレン基である。
【0018】本発明に係る一般式(1−C)で表される
末端基において、ポリカーボネートの高分子鎖に対する
Xの置換位置は、オルト位、メタ位またはパラ位であ
り、好ましくはメタ位またはパラ位であり、特に好まし
くはパラ位である。また、Xに対するアラルキルオキシ
基の置換位置は、nが1の場合、オルト位、メタ位また
はパラ位であり、好ましくはメタ位またはパラ位であ
り、特に好ましくはパラ位である。nが2の場合、Xに
対するアラルキルオキシ基の置換位置は、オルト位、メ
タ位、パラ位から選ばれる任意の2箇所の置換位置であ
り、それぞれがオルト位およびパラ位、または2箇所の
メタ位であることが好ましい。また、一般式(1−C)
で表される末端基において、Z5 〜Z8 の置換位置は、
各々独立に基Xに対してオルト位、メタ位またはパラ位
であり、好ましくはオルト位またはメタ位であり、特に
好ましくはメタ位である。
【0019】本発明に係る一般式(1)で表される末端
基の代表的な具体例としては、例えば、4−ベンジルオ
キシフェニル基、3−ベンジルオキシフェニル基、2−
ベンジルオキシフェニル基、4−(4’−メチルフェニ
ルメチルオキシ)フェニル基、4−(2−ナフチルメチ
ルオキシ)フェニル基、4−(4’−クロロフェニルメ
チルオキシ)フェニル基、2,4−ビス(ベンジルオキ
シフェニル基)、3,5−ビス(ベンジルオキシ)フェ
ニル基、3−ベンジルオキシ−5−メチル−フェニル
基、4−ベンジルオキシ−2−メトキシ−フェニル基、
4−ベンジルオキシ−3−メトキシ−フェニル基、2−
(1−ベンジルオキシナフチル)基、3−(1−ベンジ
ルオキシナフチル)基、4−(1−ベンジルオキシナフ
チル)基、5−(1−ベンジルオキシナフチル)基、6
−(1−ベンジルオキシナフチル)基、7−(1−ベン
ジルオキシナフチル)基、1−(2−ベンジルオキシナ
フチル)基、3−(2−ベンジルオキシナフチル)基、
4−(2−ベンジルオキシナフチル)基、5−(2−ベ
ンジルオキシナフチル)基、7−(2−ベンジルオキシ
ナフチル)基、1−(7−ベンジルオキシナフチル)
基、
【0020】4−(4’−ベンジルオキシフェニル)フ
ェニル基、2−(2’−ベンジルオキシフェニル)フェ
ニル基、4−〔(4’−ベンジルオキシフェニル)メチ
ル〕フェニル基、4−{〔2’,4’−ビス(ベンジル
オキシ)フェニル〕メチル}フェニル基、4−
{〔3’,5’−ビス(ベンジルオキシ)フェニル〕メ
チル}フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキ
シフェニル)エチル〕フェニル基、4−〔2’−(4”
−ベンジルオキシフェニル)エチル〕フェニル基、4−
〔1’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−メ
チルエチル〕フェニル基、4−{1’−〔2”,4”−
ビス(ベンジルオキシ)フェニル〕−1’−メチルエチ
ル}フェニル基、4−{1’−〔3”,5”−ビス(ベ
ンジルオキシ)フェニル〕−1’−メチルエチル}フェ
ニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキシフェニ
ル)ブチル〕フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジ
ルオキシフェニル)−1’−メチルプロピル〕フェニル
基、4−〔2’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−
1’−エチルエチル〕フェニル基、4−〔4’−(4”
−ベンジルオキシフェニル)ブチル〕フェニル基、4−
〔2’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’,
2’−ジメチルエチル〕フェニル基、4−〔1’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)ペンチル〕フェニル
基、4−〔2’−(4”−ベンジルオキシフェニル)ペ
ンチル〕フェニル基、4−〔5’−(4”−ベンジルオ
キシフェニル)ペンチル〕フェニル基、4−〔1’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−メチルブチ
ル〕フェニル基、
【0021】4−〔2’−(4”−ベンジルオキシフェ
ニル)−1’−メチルブチル〕フェニル基、4−〔3’
−(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−メチルブ
チル〕フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキ
シフェニル)−1’−エチルプロピル〕フェニル基、4
−〔2’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−3’−
メチル−3’−エチルプロピル〕フェニル基、4−
〔1’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’,
2’−ジメチルブチル〕フェニル基、4−〔1’−(4"
−ベンジルオキシフェニル)−2’,2’−ジメチルプ
ロピル〕フェニル基、4−〔6’−(4”−ベンジルオ
キシフェニル)ヘキシル〕フェニル基、4−〔2’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−エチルブチ
ル〕フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキシ
フェニル)−1’,3’−ジメチルブチル〕フェニル
基、4−{1’−〔2”,4”−ビス(ベンジルオキ
シ)フェニル〕−1’,3’−ジメチルブチル}フェニ
ル基、4−{1’−〔3”,5”−ビス(ベンジルオキ
シ)フェニル〕−1’,3’−ジメチルブチル}フェニ
ル基、4−〔2’−(4”−ベンジルオキシフェニル)
−1’,1’,2’−トリメチルプロピル〕フェニル
基、4−〔7’−(4”−ベンジルオキシフェニル)ヘ
プチル〕フェニル基、4−〔8’−(4”−ベンジルオ
キシフェニル)オクチル〕フェニル基、4−〔1’−
(4−ベンジルオキシフェニル)−1’−フェニルメチ
ル〕フェニル基、
【0022】4−〔1’−(4”−ベンジルオキシフェ
ニル)−1’,1’−ジフェニルメチル〕フェニル基、
4−〔1’−(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’
−ナフチルメチル〕フェニル基、4−〔1’−(4”−
ベンジルオキシフェニル)−1'−フェニルエチル〕フェ
ニル基、4−{1’−〔2”,4”−ビス(ベンジルオ
キシ)フェニル〕−1’−フェニルエチル}フェニル
基、4−{1’−〔3”,5"−ビス(ベンジルオキシ)
フェニル〕−1’−フェニルエチル}フェニル基、4−
〔1’−(4”−ベンジルオキシフェニル)シクロペン
チル〕フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキ
シフェニル)シクロヘキシル〕フェニル基、4−{1’
−〔2”,4”−ビス(ベンジルオキシ)フェニル〕シ
クロヘキシル}フェニル基、4−{1’−〔3”,5”
−ビス(ベンジルオキシ)フェニル〕シクロヘキシル}
フェニル基、4−〔1’−(4”−ベンジルオキシフェ
ニル)シクロヘプチル〕フェニル基、4−〔1’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)−3’,3’,5’
−トリメチルシクロヘキシル〕フェニル基、4−〔1’
−(3”−メチル−4”−ベンジルオキシフェニル)−
1’−メチルエチル〕−3−メチルフェニル基、4−
〔1’−(3”−エチル−4”−ベンジルオキシフェニ
ル)−1’−メチルエチル〕−3−エチルフェニル基、
4−〔1’−(3”−イソプロピル−4”−ベンジルオ
キシフェニル)−1’−メチルエチル〕−3−イソプロ
ピルフェニル基、4−〔1’−(3”,5”−ジメチル
−4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−メチルエチ
ル〕−3,5−ジメチル−フェニル基、4−〔1’−
(3”−フェニル−4”−ベンジルオキシフェニル)−
1’−メチルエチル〕−3−フェニルフェニル基、4−
(4’−ベンジルオキシフェニルオキシ)フェニル基、
4−(3’−メチル−4’−ベンジルオキシフェニルオ
キシ)−3−メチルフェニル基、4−(3’,5’−ジ
メチル−4’−ベンジルオキシフェニルオキシ)−3,
5−ジメチルフェニル基、4−(4’−ベンジルオキシ
フェニルチオ)フェニル基、4−(3’−メチル−4’
−ベンジルオキシフェニルチオ)フェニル基、4−
(3’,5’−ジメチル−4’−ベンジルオキシフェニ
ルチオ)−3,5−ジメチルフェニル基を挙げることが
できる。
【0023】本発明のポリカーボネートとは、芳香族ポ
リカーボネートもしくは脂肪族ポリカーボネート、脂肪
族芳香族ポリカーボネートであり、これらのポリカーボ
ネートは、ジヒドロキシ化合物、カーボネート前駆体お
よび末端封止剤より製造される。本発明で使用される、
末端封止剤は一般式(3)(化5)で表される化合物で
あり、これらの末端封止剤はジヒドロキシ化合物とカー
ボネート前駆体との反応によりカーボネート結合を形成
して、本発明の一般式(1)で表される基を末端基とし
て有するポリカーボネートを生成する。
【0024】
【化5】 (式中、Ar1、Ar2およびnは前記に同じであり、Y
は、−OM基、−OH基、−COOM基、−COOH
基、−OCOCl基または−COCl基を表し、Mはア
ルカリ金属イオンもしくは1/2 等量のアルカリ土類金属
イオンを表す)
【0025】一般式(3)で表される末端封止剤におい
て、Yは、−OM基、−OH基、−COOM基、−CO
OH基、−OCOCl基または−COCl基を表す。−
OM基及び−COOM基中のMは、アルカリ金属イオン
または、1/2 等量のアルカリ土類金属イオンを表し、リ
チウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マ
グネシウムイオン、カルシウムイオン等を具体例として
挙げることができる。好ましくは、ナトリウムイオンで
ある。特に好ましいYは、−ONa基、−OH基または
−OCOCl基である。本発明に係る一般式(3)で表
される末端封止剤は、好ましくは、一般式(3−A)、
(3−B)および(3−C)(化6)で表される末端封
止剤である。
【0026】
【化6】 (式中、Ar1、n、Z1 〜Z8 、XおよびYは前記に同
じ) 本発明においては、上記一般式(3)で表される末端封
止剤、好ましくは、一般式(3−A)、(3−B)およ
び(3−C)(化6)で表される末端封止剤を単独また
は、複数併用して用いることができる。
【0027】本発明の一般式(3)で表される末端封止
剤は、其自体公知の方法により製造することができる。
一般式(3)において、例えば、Yが−OH基である末
端封止剤は、芳香族ジヒドロキシ化合物(例えば、ハイ
ドロキノン、ビスフェノールA等)とベンジルクロライ
ド等のアラルキルハライドとを、酸受容体の存在下に反
応させることによる公知のエーテル化法により得られ
る。アラルキルハライドとしては、塩化アラルキル、臭
化アラルキル、ヨウ化アラルキル等が挙げられ、酸受容
体としては、苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)、苛性カ
リ(水酸化カリウム)、炭酸カリウム等が具体例として
挙げられる。反応溶媒は、反応に不活性なものであれば
特に制限はなく、例えば、メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール類や、アセトニトリル、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセ
トアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、水等が好
ましく使用される。また、反応は、室温から溶媒の沸点
までの任意の温度で実施することが可能である。
【0028】本発明に係る一般式(3)で表される末端
封止剤において、Yが、−OH基であり、Ar1がフェニ
ル基である末端封止剤(一般式(3−A)で表される末
端封止剤において、Yが、−OH基である末端封止剤)
の製造法の例を、以下に説明する。芳香族ジヒドロキシ
化合物をエタノールに溶解し、苛性カリを添加混合す
る。この混合物を還流温度程度まで昇温し、さらにこの
還流状態を維持しながら、ベンジルクロライドを添加
し、ベンジルクロライドの添加終了後、さらに任意の時
間、反応混合物を還流する。反応が終了した時点で、反
応混合物を中和し、溶媒を留去して、得られた反応混合
物をクロマトグラフィー、もしくは、再結晶等により精
製して末端封止剤を得る。また、一般式(3)で表され
る末端封止剤において、Yが、−OCOCl基である末
端封止剤は、上記のYが−OH基である末端封止剤を、
更に、有機塩基(例えば、ジエチルアニリン)もしくは
無機塩基(例えば、苛性ソーダ)等の存在下で、ホスゲ
ンと反応させることにより製造することが可能である。
【0029】末端封止剤の使用量は、目的とするポリカ
ーボネートの平均分子量に応じて変化させることができ
る。末端封止剤の使用量とポリカーボネートの平均分子
量の関係は、一般に、末端封止剤の使用量の増加に伴い
ポリカーボネートの平均分子量が低下し、末端封止剤の
使用量の減少に伴い平均分子量が大きくなるという傾向
がある。本発明のポリカーボネートは、末端封止剤の使
用量により任意の分子量をとることができる。本発明の
ポリカーボネートを、フェノール性ヒドロキシ基を末端
に有するポリカーボネートへ誘導し、さらに共重合体を
形成させて使用する場合には、重量平均分子量が500
0〜200000であることが好ましく、さらに600
0〜100000であることがより好ましく、8000
〜80000であることが特に好ましい。上記の範囲の
重量平均分子量のポリカーボネートを製造するために必
要な末端封止剤の使用量は、使用するジヒドロキシ化合
物の量に対して、約0.5〜50モル%であるのが好ま
しく、約1.0〜25モル%であるのがより好まく、約
2.0〜10モル%であることが特に好ましい。
【0030】本発明のポリカーボネートを製造する際に
使用されるジヒドロキシ化合物は、一般式(4)で表さ
れるジヒドロキシ化合物である。 HO−R−OH (4) 一般式(4)において、ヒドロキシ基は脂肪族炭素原子
または芳香族炭素原子に結合しており、脂肪族炭素原子
にヒドロキシ基が結合している一般式(4)で表される
化合物を脂肪族ジヒドロキシ化合物、芳香族炭素原子に
ヒドロキシ基が結合している一般式(4)で表される化
合物を芳香族ジヒドロキシ化合物という。脂肪族ジヒド
ロキシ化合物のRの脂肪族基としては、炭素数2〜20
のアルキレン基および炭素数4〜12のシクロアルキレ
ン基であり、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチ
レン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、
オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン
基、ドデシレン基及びそれらの異性体等の分岐状もしく
は線状の二価の炭化水素基、また、シクロブチレン基、
シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプ
チレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シ
クロデシレン基、シクロウンデシレン基、シクロドデシ
レン基またはそれらの任意に置換された二価の環状炭化
水素基が挙げられる。
【0031】脂肪族ジヒドロキシ化合物の具体例として
は、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジ
オール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジ
オール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、1,5−ヘキサンジオール、
1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオー
ル、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオー
ル、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−
1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,3−プロ
パンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,
4−シクロヘキサンジオール、2,2−ビス(4’−ヒ
ドロキシシクロヘキシル)プロパンが挙げられる。
【0032】また一般式(4)で表される化合物で、R
が一般式(5)で示されるような基である化合物も脂肪
族ジヒドロキシ化合物に包含される。 −R’−Ar5−R’− (5) 一般式(5)において、R’は炭素数1〜6のアルキレ
ン基を表し、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピ
レン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基及び
それらの異性体等の分岐もしくは線状の二価の炭価水素
基を表す。また、Ar5は、炭素数6〜12の二価の芳香
族基であり、無置換もしくは置換基を有するフェニレン
基、ナフチレン基等である。具体例としては、例えば、
キシリレンジオール、1,4−ビス(2’−ヒドロキシ
エチル)ベンゼン、1,4−ビス(3’−ヒドロキシプ
ロピル)ベンゼン、1,4−ビス(4’−ヒドロキシブ
チル)ベンゼン、1,4−ビス(5’−ヒドロキシペン
チル)ベンゼン、1,4−ビス(6’−ヒドロキシヘキ
シル)ベンゼンが挙げられる。
【0033】芳香族ジヒドロキシ化合物のRとしては、
一般式(6)及び(7)で表される基が挙げられる。 −Ar6−X’−Ar7− (6) −Ar8− (7) (式中、Ar6、Ar7およびAr8は各々単環の無置換もし
くは置換基を有する芳香族基を表し、X’はAr6とAr7
を結び付ける連結基を表す) 一般式(6)及び(7)において、Ar6、Ar7およびA
r8は、各々単環の芳香族基、即ち、無置換もしくは置換
基を有するフェニレン基を表し、置換基としては、例え
ば、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、ア
ラルキル基、アリール基等の炭化水素基や、アルコキシ
基が挙げられる。
【0034】芳香族ジヒドロキシ化合物のRが、一般式
(6)で表される基である場合、Ar6とAr7の両方がp
−フェニレン基、m−フェニレン基またはo−フェニレ
ン基、あるいは一方がp−フェニレン基であり、一方が
m−フェニレン基またはo−フェニレン基であることが
好ましく、Ar6とAr7の両方がp−フェニレン基である
ことがより好ましい。X’は、Ar6とAr7を結び付ける
連結基であり、単結合もしくは2価の炭化水素基、更に
は−O−、−S−、−SO−、−SO2 −、−CO−等
の炭素と水素以外の原子を含む基であっても良い。2価
の炭化水素基とは、飽和の炭化水素基、例えば、メチレ
ン基、エチレン基、2,2-プロピリデン基、シクロヘキシ
リデン基、置換基を有するシクロヘキシリデン等のアル
キリデン基が挙げられるが、アリール基等で置換された
基も包含され、また、芳香族基やその他の不飽和の炭化
水素基を含有する炭化水素基であってもよい。
【0035】また、芳香族ジヒドロキシ化合物のRが、
一般式(7)で表される基である場合、Ar8はp−フェ
ニレン基、m−フェニレン基またはo−フェニレン基で
あり、p−フェニレン基またはm−フェニレン基である
ことが好ましく、特にp−フェニレン基であることが好
ましい。芳香族ジヒドロキシ化合物の具体例としては、
例えば、ビス(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、1,2-ビス(4'−ヒ
ドロキシフェニル)エタン、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)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)-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、2,2-ビス(4'
−ヒドロキシフェニル)オクタン、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'
−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'−sec−ブチル−4'
−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3'−te
rt−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、ビス(4−ヒドロキシフェニル)シアノ
メタン、1-シアノ-3,3−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)ヘキ
サフルオロプロパン等のビス(ヒドロキシアリール)ア
ルカン類、
【0036】1,1-ビス(4'−ヒドロキシフェニル)シク
ロペンタン、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 (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、1,1-ビス(4'−ヒドロキ
シフェニル)シクロヘプタン、2,2-ビス(4'−ヒドロキ
シフェニル)アダマンタン等のビス(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、4,4'- ジヒドロキシ-3,3'-ジメチルジフェニ
ルエーテル、エチレングリコールビス(4−ヒドロキシ
フェニル)エーテル等のビス(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、
4,4'- ジヒドロキシ-3,3'-ジメチルジフェニルスルフィ
ド等のビス(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、4,4'- ジヒド
ロキシ-3,3'-ジメチルジフェニルスルホキシド等のビス
(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、4,4'- ジヒドロキシ-3,3'-
ジメチルジフェニルスルホン等のビス(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)ケ
トン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)ケ
トン等のビス(ヒドロキシアリール)ケトン類、
【0037】更には、6,6'−ジヒドロキシ-3,3,3',3'-
テトラメチルスピロ(ビス) インダン〔”スピロビイン
ダンビスフェノール”〕、トランス-2,3- ビス(4'−ヒ
ドロキシフェニル)-2- ブテン、9,9-ビス(4'−ヒドロ
キシフェニル)フルオレン、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、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、α,α,α’,α’−テトラメチル
−α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m-キシ
レン、4,4'- ジヒドロキシビフェニル、ハイドロキノ
ン、レゾルシンが挙げられる。更に、例えばビスフェノ
ールA2モルとイソフタロイルクロライド又はテレフタ
ロイルクロライド1モルとを反応させることにより製造
することができるエステル結合を含む芳香族ジヒドロキ
シ化合物も有用である。これらは単独で、あるいは2種
以上併用して使用してもよい。ビスフェノールAが入手
の容易さ、および得られるポリカーボネートの性質が優
れていることから好ましく使用される。また、その他の
ジヒドロキシ化合物も、ブロック共重合体を製造する際
に、その用途に応じて、種々選択可能である。例えば、
耐熱性の向上及び維持を目的とする場合には、芳香族ジ
ヒドロキシ化合物として、ビスフェノールAや、その他
の芳香族ジヒドロキシ化合物を用いてホモポリマーを製
造したり、また、それらのランダム、ブロックもしくは
交互共重合体を製造することができる。一方、ブロック
共重合体を製造する際に、流動性等を付与する事が望ま
れる場合には、脂肪族ジヒドロキシ化合物のホモポリマ
ーあるいは脂肪族ジヒドロキシ化合物と芳香族ジヒドロ
キシ化合物を用いて共重合体を製造することができる。
【0038】また、本発明のポリカーボネートを製造す
る際に使用されるカーボネート前駆体とは、ヒドロキシ
基との反応によりカーボネート結合を形成するものであ
り、例えば、ハロゲン化カルボニル、ジアルキルカーボ
ネート、ジアリールカーボネート、ジヒドロキシ化合物
のハロホーメート誘導体が挙げられる。それらの具体例
としては、ホスゲンと呼ばれる塩化カルボニル、臭化カ
ルボニル、ヨウ化カルボニル及びそれらの混合物等のハ
ロゲン化カルボニル、ホスゲンの二量体であるトリクロ
ロメチルクロロホーメート、ホスゲンの三量体であるビ
ス(トリクロロメチルカーボネート)等のホスゲン前駆
体、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ
プロピルカーボネート等のジアルキルカーボネート、ジ
フェニルカーボネート、ビス(2−ニトロフェニル)カ
ーボネート、ビス(4−クロロフェニル)カーボネー
ト、ビス(2,4−ジクロロフェニル)カーボネート、
ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)カーボネート
等のジアリールカーボネート、更には2,2−ビス
(4’−クロロカルボニルオキシフェニル)プロパン、
1,2−ビス(クロロカルボニルオキシ)エタン等のジ
ヒドロキシ化合物とハロゲン化カルボニル化合物との反
応生成物であるハロホーメート化合物が挙げられる。本
発明においては、塩化カルボニルに代表されるハロゲン
化カルボニル及びジヒドロキシ化合物のハロホーメート
誘導体が好ましく使用される。
【0039】本発明の一般式(1)で表される末端基を
有するポリカーボネートは上記原料から製造される。製
造方法としては、任意に公知のポリカーボネートの製造
方法を使用することが可能である(Interscience Publi
shing,"Encyclopedia ofPolymer Science and Technolo
gy",vol.10,Polycarbonate,p.710-764,(1969),H.Schnel
l,"Chemistry and Physics of Polycarbonate",Intersc
ience Publish-ing",p.33-41,(1964)参照) 。例えば、
ジヒドロキシ化合物と一般式(3)で表される末端封止
剤を有機溶媒中でホスゲン等のハロゲン化カルボニル
と、酸受容体として無機塩基あるいは有機塩基の存在下
に反応させて、ポリカーボネートを得る所謂溶液重合
法、有機溶媒と水の二相界面条件でジヒドロキシ化合物
と一般式(3)で表される末端封止剤とを、無機塩基の
存在下に、ホスゲン等のハロゲン化カルボニルと反応さ
せて、触媒の存在下もしくは不存在下でポリカーボネー
トを得る所謂界面重合法、あるいは、ジヒドロキシ化合
物と一般式(3)で表される末端封止剤とジフェニルカ
ーボネート等のジアリールカーボネート化合物を、触媒
の存在下または不存在下、溶融混合しながら、フェノー
ル等の反応副生成物を反応系外に除去することからなる
所謂エステル交換法等が使用される。本発明における好
ましい重合法は、溶液重合法もしくは界面重合法であ
る。
【0040】溶液重合法では、有機溶媒として、ピリジ
ン(酸受容体としても作用する)、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,
N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリド
ン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン等を使用して、
ジヒドロキシ化合物と末端封止剤の有機溶媒溶液に、酸
受容体の存在下、ホスゲン等のカーボネート前駆体を導
入することでポリカーボネートを製造する。酸受容体と
しては、ピリジン、3級アミン、含窒素複素環化合物等
が好ましく使用される。界面重合法では、有機溶媒とし
て、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラ
クロロエタン等の塩素化脂肪族炭化水素溶媒、クロロベ
ンゼン、ジクロロベンゼン等の塩素化芳香族炭化水素溶
媒あるいは、塩素化炭化水素溶媒とトルエン、キシレン
等の芳香族炭化水素溶媒もしくはヘキサン、ヘプタン等
の脂肪族炭化水素溶媒との混合溶媒を使用する。特に好
ましい有機溶媒はジクロロメタンである。
【0041】また、無機塩基としては、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属の水酸化物等が使用され、特に好
ましくは苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)が用いられ
る。触媒は、ポリカーボネートの形成を促進する目的で
加えられ、3級アミンもしくは4級アンモニウム塩が用
いられる。本発明で使用するのに適した3級アミンとし
ては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、N,N−
ジメチルアニリンを挙げることができ、反応混合物に可
溶で重合反応に触媒作用をするのに充分な塩基性を有す
る任意の3級アミンが使用できる。4級アンモニウム塩
としては、テトラブチルアンモニウムハライド及びその
他のテトラアルキルアンモニウムハライドを挙げること
ができる。好ましい触媒はトリエチルアミンである。
【0042】本発明のポリカーボネートを界面重合法で
製造する方法を以下に説明する。ジヒドロキシ化合物と
して芳香族ジヒドロキシ化合物を用い、無機塩基として
の苛性ソーダ水溶液の存在下に、有機溶媒としてジクロ
ロメタン等のハロゲン化炭化水素溶媒を用い、この二相
混合物に芳香族ジヒドロキシ化合物と一般式(3)で表
される末端封止剤を溶解させる。次に、攪拌下、芳香族
ジヒドロキシ化合物のモル数に対して少なくとも等モル
量のハロゲン化カルボニル(ホスゲン)を吹き込み、更
にハロゲン化カルボニル(ホスゲン)の吹き込みが終了
した時点で、重合触媒として、3級アミンもしくは4級
アンモニウム塩を添加する。この後、ポリカーボネート
の分子量が目的とする分子量に到達するまで攪拌混合を
継続することにより、ポリカーボネートの有機溶媒溶液
を得る。そしてこの有機溶媒溶液を酸により中和し、さ
らに実質的に電解質が無くなるまで脱イオン水で洗浄を
行い、その後、有機溶媒を蒸発させるか、メタノール等
の貧溶媒を添加するか、あるいはトルエン等の非溶媒を
加え水媒体中で攪拌下に加熱濃縮することで固体のポリ
カーボネートを単離する。
【0043】上記製造方法の他にも、脂肪族ヒドロキシ
基を有するジヒドロキシ化合物から本発明のポリカーボ
ネートを製造する場合、有機溶媒中でジヒドロキシ化合
物とホスゲン等のカーボネート前駆体とをピリジン等の
酸受容体の存在下に接触させて、ポリカーボネートを形
成しつつ、反応系に一般式(3)で表される末端封止剤
を供給して、一般式(1)で表される末端基を有するポ
リカーボネートを製造する方法等も挙げることができ
る。また、芳香族ジヒドロキシ化合物と脂肪族ジヒドロ
キシ化合物との共重合体を形成する反応においても、公
知の脂肪族芳香族ポリカーボネートを製造する方法を採
用することが可能である。例えば、脂肪族ジヒドロキシ
化合物とカーボネート前駆体の反応により、脂肪族ジヒ
ドロキシ化合物のオリゴマーを形成し、このオリゴマー
に、芳香族ジヒドロキシ化合物あるいは芳香族ジヒドロ
キシ化合物のオリゴマーを反応させてポリカーボネート
を形成させ、この反応の反応初期、もしくは、反応中
に、一般式(3)で示される末端封止剤を添加する方法
を用いることができる。
【0044】また、所望により分岐化剤を添加して分岐
化されたポリカーボネートを製造することも本発明の範
疇に入る。所望により添加する分岐化剤とは、三つ以上
の同種または異種のフェノール性ヒドロキシ基、ハロホ
ーメート基、カルボン酸基、カルボン酸ハライド基、活
性なハロゲン原子を有する化合物であり、例えば、フロ
ログルシノール、4,6-ジメチル-2,4,6−トリス(4'−ヒ
ドロキシフェニル)−2-ヘプテン、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、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、1,3,5-トリス
(4’−ヒドロキシフェニルイソプロピル)ベンゼン、
α,α,α’−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1
−エチル−4−イソプロピルベンゼン、トリス(4'−ヒ
ドロキシフェニル)フェニルメタン、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、2,4-ビス(ヒドロキシフェニルイソプロピル)
フェノール、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、2-(4'−ヒドロキシフェ
ニル)−2- (2",4"-ジヒドロキシフェニル)プロパン、
1,4-ビス(4',4" −ジヒドロキシトリフェニルメチル)
ベンゼンや、トリメシン酸トリクロライド、シアヌル酸
クロライド、3,3-ビス(4'−ヒドロキシフェニル)−2-
オキソ−2,3-ジヒドロインドール、3,3-ビス(4'−ヒド
ロキシ-3'-メチルフェニル)−2-オキソ−2,3-ジヒドロ
インドールを挙げることができる。分岐化剤の使用量
は、目的とする分岐化したポリカーボネートの分岐度に
あわせて変化させることができるが、通常は、ジヒドロ
キシ化合物のモル数に対して、0.05〜2.0モル%
程度用いるのが良い。
【0045】ポリカーボネートを製造するための本発明
の方法と従来の製造法とは、新規な末端封止剤を使用す
る点で異なっている。本発明で使用するのは、一般式
(3)の末端封止剤である。本発明の一般式(1)で表
される末端基を有するポリカーボネートは、公知のポリ
カーボネートに比べて、物性面(例えば、機械特性、耐
熱性、溶融流動性、透明性等)で同等もしくはそれ以上
の性質を有しており、公知のポリカーボネートと同様に
成形材料として例えば、電気機器等の成形品、シート、
フィルム、ブレンド用やアロイ用の素材等に用いること
ができる。
【0046】本発明において、フェノール性ヒドロキシ
基を末端に有するポリカーボネートの製造は、一般式
(1)で表される末端基を有するポリカーボネートのア
ラルキルオキシを解裂させることにより行う。本発明に
おいて、「解裂」とは、アラルキルオキシ基のメチレン
基と酸素原子の間の結合の切断を意味する。本発明の一
般式(1)で表される末端基を有するポリカーボネート
のアラルキルオキシ基を解裂させ、フェノール性ヒドロ
キシ基を末端に有するポリカーボネートを製造する方法
としては、以下の方法、即ち、 〔1〕一般式(1)で表される末端基を有するポリカー
ボネートを酸で処理する方法、 〔2〕一般式(1)で表される末端基を有するポリカー
ボネートを接触水素化分解する方法を使用することがで
きる。。
【0047】〔1〕の方法において、酸は、ポリカーボ
ネートを溶解する有機溶媒に可溶であることが好まし
く、アラルキルオキシ基を解裂させるのに充分な強度を
有する必要がある。適当な酸としては、塩化水素(塩
酸)、臭化水素、ヨウ化水素等のハロゲン化水素酸、シ
ュウ酸、酢酸、フルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、トリ
クロロ酢酸等の有機酸等を挙げることができる。〔1〕
の方法において、アラルキルオキシ基の解裂は、有機溶
媒中もしくは有機溶媒と酸の水溶液の二相界面条件下で
行われる。有機溶媒としては、ポリカーボネートを重合
する際に使用する有機溶媒、例えば、ジクロロメタン、
ジクロロエタン、テトラクロロエタン等の塩素化脂肪族
炭化水素溶媒、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の
塩素化芳香族炭化水素溶媒あるいは、塩素化炭化水素溶
媒とトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒もしく
はヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒との混合
溶媒を使用することができる。
【0048】この際、酸の使用量は、一般式(1)で表
される末端基を有するポリカーボネートのアラルキルオ
キシ基のモル数に対して0.1〜10倍モルであること
が好ましく、1〜5倍モルであることがより好ましい。
酸としてハロゲン化水素酸を水溶液の状態で使用する際
には、水溶液中のハロゲン化水素酸の濃度は15重量%
以上であることが好ましい。また、ハロゲン化水素酸を
気体の状態で、ポリカーボネートの有機溶媒溶液に吹き
込み、均一系でアラルキルオキシ基の解裂を行う方法も
好ましく実施される。均一系での反応の方が、アラルキ
ルオキシ基の解裂が迅速に達成されることがしばしばあ
る。また、反応は、室温から有機溶媒の沸点までの任意
の温度で実施することが可能である。さらに、常圧で実
施してもよく、所望により減圧または加圧条件下で実施
することも可能である。反応の終点は、アラルキルオキ
シ基の解裂に伴い生成するアラルキルハライド等の副生
成物の生成量をGPC(ゲル・パーミエーション・クロ
マトグラフィー)、HPLC(高速液体クロマトグラフ
ィー)、ガスクロマトグラフィー等の分析手法により追
跡することで決定することができる。反応時間は通常1
時間から5時間程度であり、必要以上に長い反応時間は
生産効率の低下を引き起こすために好ましくない。反応
終了後、ポリカーボネートの有機溶媒溶液から、有機溶
媒を留去することにより固体のポリカーボネートを得る
ことができる。また、ポリカーボネートの有機溶媒溶液
にメタノール等のポリカーボネートを溶解しない溶媒
(貧溶媒)を添加することによりポリカーボネートを析
出させる方法を用いることもできる。
【0049】〔2〕の方法において、アラルキルオキシ
基の解裂は、接触還元による接触水素化分解反応により
行われる。接触還元反応については、例えば、新・実験
化学講座、15巻、酸化と還元(II)、p−331〜4
47、丸善(1977)に詳細な記載がなされている。
接触還元において、使用される還元触媒としては、一般
に接触還元に用いられている金属触媒、例えば、ニッケ
ル、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、コバル
ト、銅を使用することができる。工業的には、パラジウ
ム触媒を使用するのが好ましい。これらの触媒は金属の
状態でも使用することができるが、通常は、カーボン、
硫酸バリウム、シリカゲル、アルミナ、セライトなどの
担体表面に担持させて用いたり、また、ニッケル、コバ
ルト、銅などのラネー触媒としても用いられる。触媒の
使用量は、特に制限はないが、一般式(1)で表される
末端基を有するポリカーボネートの重量に対して、金属
として、0.001〜20重量%の範囲であり、通常金
属の状態で使用する場合は2〜10重量%、担体に担持
させた場合でも、0.1〜8重量%の範囲である。
【0050】また、接触水素化分解の際に使用する有機
溶媒は、反応に不活性なもので、且つ、本発明の一般式
(1)で表される末端基を有するポリカーボネートを溶
解する溶媒であれば特に制限はなく、例えば、ジエチル
エーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルセ
ロソルブ等のエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジ
メチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチル
カーボネート等のエステル類、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン
類、p−クレゾール、m−クレゾール、o−クレゾール
等のフェノール類および、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−
ピロリドン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン、ピリ
ジン等が使用でき、またこれらの有機溶媒を併用するこ
ともできる。ポリカーボネートの有機溶媒への溶解度
は、ポリカーボネートの主鎖中のジヒドロキシ化合物の
構造により異なるために、ポリカーボネートの構造単位
に応じて有機溶媒を任意に選択して接触水素化分解反応
に用いることが好ましい(Inter-science Publishing,"
Encyclopedia of Polymer Science and Technology",vo
l.10,Polycarbonate,p.744,(1969), H.Schnell,"Chemis
try and Physics of Poly-carbonate",Interscience Pu
blishing",p.100,(1964)参照)。
【0051】接触水素化分解に用いるポリカーボネート
の有機溶媒溶液は、界面重合あるいはエステル交換法に
より製造したポリカーボネートを、有機溶媒に溶解させ
て調製してもよく、また、溶液重合法で得られたポリカ
ーボネートの有機溶媒溶液を濾過等の操作により、有機
塩基の塩酸塩等を除去した後に直接用いてもよい。有機
溶媒の使用量は、本発明のポリカーボネートを溶解させ
るに足る量で充分であり、特に制限はない。通常、ポリ
カーボネートの有機溶媒溶液の濃度として、1重量%〜
飽和濃度までの任意の濃度で行うことが可能である。好
ましくは、飽和濃度以下の濃度で行う。例えば、芳香族
ジヒドロキシ化合物として、2,2-ビス(4'-ヒドロキシフ
ェニル) プロパンを用いて製造したポリカーボネートを
用いる場合には、有機溶媒として、シクロヘキサノン、
ピリジン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、N−メチ
ル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルイミダゾリジノ
ン等が好適に使用され、通常5〜15重量%程度の濃度
で接触水素化分解反応を行うことができる。
【0052】反応温度は、特に制限はないが、通常、2
0〜175℃の範囲であり、好ましくは20〜100℃
の範囲である。反応圧力は、通常、常圧〜50atm程
度である。反応は、通常、一般式(1)で表される末端
基を有するポリカーボネートを有機溶媒に溶解させた状
態で触媒を加え、ついで、攪拌下に所定の温度で水素を
導入して接触水素化分解反応を行う。反応の終点は、水
素吸収量あるいはHPLC、ガスクロマトグラフィー等
によって、反応副生成物であるトルエン等の生成量を追
跡することで決定することが可能である。反応は、通
常、0.5〜4時間の反応時間でほぼ終了する。必要以
上に長い反応時間は、製造効率の低下を招く結果となる
ため好ましくない。反応終了後、触媒を濾過等により除
き、有機溶媒を留去、もしくは、有機溶媒が水と混和す
る溶媒である場合にはポリカーボネートを含む有機溶媒
溶液を水に排出することで固体状態のフェノール性ヒド
ロキシ基を有するポリカーボネートを得ることができ
る。
【0053】本発明のポリカーボネートは、一般式
(3)で表される末端封止剤を任意に選択することで、
任意の末端構造を有するポリカーボネートとすることが
できる。例えば、一般式(3)で表される末端封止剤と
して、nが2の末端封止剤(1分子中に2つのベンジル
オキシ基を有する末端封止剤)を選択することで、フェ
ノール性ヒドロキシ基をそれぞれの末端に2つ有するポ
リカーボネートを得ることができ、該ポリカーボネート
はグラフト共重合体などの分岐化した共重合体の原料と
して有用に用いることができる。また、一般式(3)で
表される末端封止剤と公知の末端封止剤を併用してポリ
カーボネートを製造して、このポリカーボネートのアラ
ルキルオキシ基を解裂させることにより、部分的にフェ
ノール性ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネート
を製造することも可能である。公知の末端封止剤として
は、例えば、フェノール、p−tert−ブチルフェノ
ール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾー
ル、o−エチルフェノール、m−エチルフェノール、p
−エチルフェノール、o−クミルフェノール、m−クミ
ルフェノール、p−クミルフェノール、o−シクロヘキ
シルフェノール、m−シクロヘキシルフェノール、p−
シクロヘキシルフェノール、o−オクチルフェノール、
m−オクチルフェノール、p−オクチルフェノール、o
−ノニルフェノール、m−ノニルフェノール、p−ノニ
ルフェノールを挙げることができる。
【0054】本発明により製造されるフェノール性ヒド
ロキシ基を末端に有するポリカーボネートは、そのま
ま、もしくは、更にフェノール性ヒドロキシ基の官能基
変換を行い、ポリエステル、ポリエステル−アミド、ポ
リフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド等の
ポリマーと反応させることにより、ポリカーボネートブ
ロック共重合体を製造することが可能である。本発明で
製造されるフェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポ
リカーボネートは全く着色しておらず、色相が良いた
め、続く共重合化により透明性を重要視する共重合体の
製造、および、共重合体を用いたブレンド等に特に有用
である。
【0055】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明を更に具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。尚、各特性値は下記の方法で測定した。 ・(分子量):ポリカーボネートの0.2重量%クロロ
ホルム溶液を調製し、ゲル・パーミエーション・クロマ
トグラフィーにより数平均分子量(Mn)と、重量平均
分子量(Mw)を求めた。 ・(末端ヒドロキシ基数):臭素化法により、フェノー
ル性ヒドロキシ基の基数を求めた。 ・(ガラス転移温度,Tg):示差走査型カロリメトリ
ー(DSC)により測定した。
【0056】実施例1 10リットルのバッフル付フラスコに、三段六枚羽根の
攪拌機および還流冷却管を設けた。このフラスコに、ビ
スフェノールA912g(4.0モル)、p−ベンジル
オキシフェノール32g(0.16モル、ビスフェノー
ルAに対して、4.00モル%)、ジクロロメタン4リ
ットル及び脱イオン水4リットルを入れ、懸濁液とし、
フラスコ内の酸素を除去するために窒素パージを行っ
た。次に、上記懸濁液にソジウムハイドロサルファイト
1.2gおよび苛性ソーダ448g(11.2モル)を
溶解した水溶液2.2リットルを供給し、15℃でビス
フェノールAを溶解した。この溶液に、ホスゲン495
g(5.0モル)を8.25g/分の速度で供給した。
反応温度は39℃まで上昇し、ジクロロメタンの還流が
確認された。ホスゲンの供給が終了した後、トリエチル
アミン0.64gを添加して反応液をさらに90分間攪
拌し、重合反応を行った。その後、反応液を静置し、有
機層を分液し、塩酸により中和し、電解質が無くなるま
で脱イオン水で洗浄した。このようにして得られたポリ
カーボネートのジクロロメタン溶液にトルエン2リット
ルと水5リットルを加え、約90℃まで加熱することに
より、ジクロロメタン及びトルエンを留去して、ポリカ
ーボネートの粉体を得た。得られたポリカーボネートの
分子量は、数平均分子量が15300、重量平均分子量
が46600であり、末端ヒドロキシ基数は、0.00
1 Br g/gであった。また、このポリカーボネートの
ガラス転移温度(Tg)は141.2℃であった。
【0057】実施例2 実施例1において、末端封止剤としてp−ベンジルオキ
シフェノールを32g用いる代わりに、4−〔1’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)−1’−メチルエチ
ル〕フェノールを43.8g(0.138モル、ビスフ
ェノールAに対して、3.44モル%)用いた以外は、
実施例1と同様の操作によりポリカーボネートを製造し
た。得られたポリカーボネートの分子量は、数平均分子
量が20200、重量平均分子量が48200であり、
末端ヒドロキシ基数は、0.001 Br g/gであっ
た。また、このポリカーボネートのガラス転移温度(T
g)は143.2℃であった。
【0058】実施例3 実施例1において、末端封止剤としてp−ベンジルオキ
シフェノールを32g用いる代わりに、3,5−ビス
(ベンジルオキシ)フェノールを42.2g(0.13
8モル、ビスフェノールAに対して、3.44モル%)
用いた以外は、実施例1と同様の操作によりポリカーボ
ネートを製造した。得られたポリカーボネートの分子量
は、数平均分子量が20600、重量平均分子量が49
500であり、末端ヒドロキシ基数は0.001 Br g
/gであった。また、このポリカーボネートのガラス転
移温度(Tg)は148.2℃であった。
【0059】実施例4 実施例1において、末端封止剤としてp−ベンジルオキ
シフェノールを32g用いる代わりに、4−(4’−ベ
ンジルオキシフェニルオキシ)フェノールを40.3g
(0.138モル、ビスフェノールAに対して、3.4
4モル%)用いた以外は、実施例1と同様の操作により
ポリカーボネートを製造した。得られたポリカーボネー
トの分子量は、数平均分子量が20400、重量平均分
子量が49100であり、末端ヒドロキシ基数は0.0
01 Br g/gであった。また、このポリカーボネート
のガラス転移温度(Tg)は144.1℃であった。
【0060】実施例5 実施例1において、末端封止剤としてp−ベンジルオキ
シフェノールを32g用いる代わりに、4−〔1’−
(4”−ベンジルオキシフェニル)シクロヘキシル〕フ
ェノールを49.5g(0.138モル、ビスフェノー
ルAに対して、3.44モル%)用いた以外は、実施例
1と同様の操作によりポリカーボネートを製造した。得
られたポリカーボネートの分子量は、数平均分子量が2
0200、重量平均分子量が49300であり、末端ヒ
ドロキシ基数は、0.001 Br g/gであった。ま
た、このポリカーボネートのガラス転移温度(Tg)は
147.0℃であった。
【0061】実施例6 実施例1において、末端封止剤としてp−ベンジルオキ
シフェノールを32g用いる代わりに、4−{1’−
〔3”,5”−ビス(ベンジルオキシ)フェニル〕−
1’−メチルエチル}フェノールを58.5g(0.1
38モル、ビスフェノールAに対して、3.44モル
%)用いた以外は、実施例1と同様の操作によりポリカ
ーボネートを製造した。得られたポリカーボネートの分
子量は、数平均分子量が20400、重量平均分子量が
49300であり、末端ヒドロキシ基数は0.001 B
r g/gであった。また、このポリカーボネートのガラ
ス転移温度(Tg)は147.0℃であった。
【0062】実施例7 実施例1で製造したポリカーボネート15gを、ジクロ
ロメタン135gに溶解し、ガス状の塩化水素0.37
g(0.01モル)をポリカーボネートの有機溶媒溶液
に吹き込んだ。3時間後、HPLCより理論量の塩化ベ
ンジルが生成していることが確認された。反応終了後の
溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液で中和し、さらに水洗
を繰り返して、電界質が実質的に検出されなくなったの
ちに、トルエン15gと水150gを添加して、90℃
まで加熱することによりジクロロメタンとトルエンを留
去して、固体状態のポリカーボネートを得た。得られた
ポリカーボネートは白色であり、末端ヒドロキシ数は
0.026Brg/gであった。また 1H−NMRスペク
トルより実施例1で得られたポリカーボネートに見られ
るベンジルオキシ基に由来するプロトンの吸収が消失し
ていることが確認された。
【0063】実施例8 実施例1で製造したポリカーボネート15gを、ジオキ
サン135gに40℃で溶解し、この有機溶媒溶液を室
温まで冷却した後、これにPd/Al2 3 を1.0g
添加し、水素雰囲気下、室温で3時間攪拌し、水素の吸
収が停止したのを確認した。この反応混合物を濾過し触
媒を除去し、得られた溶液を強攪拌下の水に排出して固
体のポリカーボネートを得た。得られたポリカーボネー
トは白色であり、末端ヒドロキシ基数は0.025Brg
/gであった。また 1H−NMRスペクトルより実施例
1で得られたポリカーボネートに見られるベンジルオキ
シ基に由来するプロトンの吸収が消失していることが確
認された。
【0064】実施例9 実施例8において、実施例1で製造したポリカーボネー
トを15gを使用する代わりに、実施例2で得られたポ
リカーボネートを15gを使用した以外は、実施例8と
同様の操作によりポリカーボネートの接触水素化分解を
行った。反応は3時間で終了し、得られたポリカーボネ
ートは白色で、末端ヒドロキシ基数は0.021 Br g
/gであった。
【0065】比較例1 フェノール性ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネ
ートの製造方法の比較として、末端封止剤を使用するこ
となく、ポリカーボネートの製造を行った。10リット
ルのバッフル付フラスコに三段六枚羽根の攪拌機および
還流冷却管を設け、このフラスコに、ビスフェノールA
912g(4.0モル)、ジクロロメタン4リットルお
よび脱イオン水4リットルを入れ、懸濁液とし、フラス
コ内の酸素を除去するために窒素パージを行った。次
に、上記懸濁液にソジウムハイドロサルファイト1.2
gおよび苛性ソーダ448g(11.2モル)を溶解し
た水溶液2.2リットルを供給し、15℃でビスフェノ
ールAを溶解した。この溶液に、ホスゲン378.5g
〔3.86モル(ホスゲンの加水分解を考慮しない場合
でも3.5モル%のヒドロキシ末端基を有するポリカー
ボネート、すなわち重量平均分子量50000以下のポ
リカーボネートが製造されるホスゲン量であり、ホスゲ
ンの加水分解反応が生じる場合にはポリカーボネートの
重量平均分子量はさらに低くなる。)〕を6.31g/
分の速度で供給した。反応温度は39℃まで上昇し、ジ
クロロメタンの還流が確認された。ホスゲンの供給が終
了した後、トリエチルアミン0.64gを添加して反応
液をさらに90分間攪拌し、重合反応を行った。その
後、反応液を静置し、有機相を分液し、塩酸により中和
し、電界質が無くなるまで脱イオン水で洗浄した。この
ようにして得られたポリカーボネートのジクロロメタン
溶液にトルエン2リットルと水5リットルを加え、約9
0℃まで加熱することによりジクロロメタンおよびトル
エンを留去して、ポリカーボネートの粉体を得た。得ら
れたポリカーボネートの分子量は、数平均分子量が36
000、重量平均分子量が93000であり、末端ヒド
ロキシ基数は0.004Brg/gであった。また重合反
応終了時の水相中に未反応のビスフェノールAが仕込み
のビスフェノールAに対して12モル%検出された。こ
のことは、理論量よりも少ないホスゲンを使用して、末
端封止剤の不存在下に、フェノール性ヒドロキシ基を末
端に有するポリカーボネートを製造した場合には、分子
量の制御が正確に行われないことを示す。
【0066】
【発明の効果】本発明により、ポリカーボネートの物性
を損なうことなく、分子量の調節された、フェノール性
ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネートを、効率
的に製造することが可能になった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 彰宏 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三 井東圧化学株式会社内 審査官 森川 聡 (56)参考文献 特開 昭63−258922(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 64/00 - 64/42

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)(化1)で表される末端基
    を有するポリカーボネート。 【化1】 (式中、Ar1は芳香族基を表し、Ar2は芳香族基または
    連結基を含む芳香族基を表し、nは1〜7の整数を表
    す)
  2. 【請求項2】 請求項1記載のポリカーボネートの末端
    のアラルキルオキシ基を解裂させることよりなるフェノ
    ール性ヒドロキシ基を末端に有するポリカーボネートの
    製造法。
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