JP4455508B2 - 光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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このようなポリカーボネートの成形時の色相安定性を向上させる試みとしては、特開平10−60247号公報、特開平4−81457号公報に、ポリカーボネートに各種亜リン酸エステル系化合物を配合することが提案されているが、これらの方法は、いずれもホスゲンを使用した界面法によって得られるポリカーボネートを対象としたものであり、そのまま溶融縮合法に転用しても、十分にポリカーボネート樹脂の色相安定性を向上させることはできなかった。
。
ビスフェノール類と炭酸ジエステルとをアルカリ性化合物触媒の存在下に溶融重縮合させ 得られた反応生成物に、pKa値が3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体を0.1〜7ppmの範囲で
添加して(A)ポリカーボネートを得、
前記(A)ポリカーボネートに、(B)亜リン酸、(C)pKaが3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体および(D)炭素数10〜22の1価の脂肪酸と多価アルコールとから誘導されるエステルとを、ポリカーボネートに対して、(B)亜リン酸を0.1〜10ppm、(C)酸性化合物を0.1〜3ppm、(D)エステルを50〜10
00ppmの量で配合することを特徴としている。
また、本発明にかかる光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法は、
ビスフェノール類と炭酸ジエステルとをアルカリ性化合物触媒の存在下に溶融重縮合させ 得られた反応生成物に、pKa値が3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体を0.1〜7ppm、及び(B)亜リン酸を0.1〜10ppm添加して(A)ポリカ
ーボネートを得、
前記(A)ポリカーボネートに、(C)pKaが3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体および(D)炭素数10〜22の1価の脂肪酸と多価アルコールとから誘導されるエステルとを、ポリカーボネートに対して、(C)酸性化合物を0.1〜3ppm
、(D)エステルを50〜1000ppmの量で配合することを特徴とする。
(C)酸性化合物および(D)エステルとともに、(E)亜リン酸エステルおよびリン酸トリメチルから選ばれる少なくとも1種の化合物を、ポリカーボネートに対して、10〜1000ppmの量で配合することが好ましい。
こうして得られたポリカーボネート樹脂組成物は、一般の成形材料はもとより、シートなどの建築材料、自動車用ヘッドランプレンズ、眼鏡等の光学用レンズ類、光学用記録材料等に好適に用いられ、特に光ディスク用成形材料として好適である。
(A)ポリカーボネートの調製
本発明では、ビスフェノール類と炭酸ジエステルとをアルカリ性化合物触媒の存在下に溶融重縮合させて得られた反応生成物に、pKa値が3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体を0.1〜7ppmの範囲で添加してポリカーボネートを調製する。
うなビスフェノール類も挙げられ、たとえば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'-ジメチルフェニルエーテルなどのビス(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などのビス(ヒドロキシジアリール)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などのビス(ヒドロキシジアリール)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などのビス(ヒドロキシジアリール)スルホン類などを挙げることもできる。
水素基であり、nは0〜4の整数である。nが2以上のとき、Rfは同一であっても異な
っていてもよい。)
この式[II]で示されるビスフェノール類としては、具体的に、レゾルシンおよび3-メ
チルレゾルシン、3-エチルレゾルシン、3-プロピルレゾルシン、3-ブチルレゾルシン、3-t-ブチルレゾルシン、3-フェニルレゾルシン、3-クミルレゾルシン、2,3,4,6-テトラフルオロレゾルシン、2,3,4,6-テトラブロムレゾルシンなどの置換レゾルシン、カテコール、ハイドロキノンおよび3-メチルハイドロキノン、3-エチルハイドロキノン、3-プロピルハイドロキノン、3-ブチルハイドロキノン、3-t-ブチルハイドロキノン、3-フェニルハイドロキノン、3-クミルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラメチルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラ-t-ブチルハイドロキノン、2,3,5,6-テトラフルオロハイドロキノン、2,3,5,6-テト
ラブロムハイドロキノンなどの置換ハイドロキノンを挙げることができる。
過処理されていてもよい。このような濾過処理によって、原料炭酸ジエステル中に含まれる微粒子などが濾過され、後述するフッ素系樹脂メンブレンフィルターの交換頻度を少なくすることができる。
はアルカリ土類金属化合物(以下(a) アルカリ(土類)金属化合物ともいう)が使用される。
機酸塩、無機酸塩、酸化物、水酸化物、水素化物あるいはアルコラートなどが好ましく用いられる。
ば高温で易分解性あるいは揮発性の含窒素塩基性化合物が挙げられ、具体的には、以下のような化合物を挙げることができる。
リール基などを有するアンモニウムヒドロオキシド類、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミンなどの三級アミン類、R2NH(式
中Rはメチル、エチルなどのアルキル、フェニル、トルイルなどのアリール基などである)で示される二級アミン類、RNH2(式中Rは上記と同じである)で示される一級アミン類、4-ジメチルアミノピリジン、4-ジエチルアミノピリジン、4-ピロリジノピリジンなどのピリジン類、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、あるいはアンモニア、テトラメチルアンモニウムボロハイドライド(Me4NBH4)、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド(Bu4NBH4)、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Bu4NBPh4)、テトラメチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Me4NBPh4)などの塩基性塩。
酸化合物としては、ホウ酸およびホウ酸エステルなどを挙げることができる。
ホウ酸エステルとしては、下記一般式で示されるホウ酸エステルを挙げることができる。
B(OR)n(OH)3-n
式中、Rはメチル、エチルなどのアルキル、フェニルなどのアリールなどであり、nは1,2または3である。
い。
酸エステルとを併用する場合、各触媒成分を混合したものを、ビスフェノール類と炭酸ジエステルとの溶融混合物に添加してもよく、また、個別にビスフェノール類と炭酸ジエステルとの溶融混合物に添加してもよい。
件と同様な条件下で行なうことが可能であり、たとえば2段以上の反応段で行うことができる。
、2,2',2"-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ジイソプロピルベンゼン、α-メチル-α,α',α'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1,4-ジエチルベンゼン、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、フロログリシン、4,6-ジメチル-2,4,6-トリ(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプタン-2、1,3,5-トリ(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、2,2-ビス-[4,4-(4,4'-ジヒドロキシフェニル)-シクロヘキシル]-プロパン、トリメリット酸、1,3,5-ベンゼントリカルボン酸、ピロメリット酸などが挙げられる。
このような多官能化合物は、ビスフェノール類1モルに対して、通常0.03モル以下
、好ましくは0.001〜0.02モル、さらに好ましくは0.001〜0.01モルの量で用いることができる。
ArO− …[I]
式中、Arは炭素原子数6〜50の芳香族炭化水素基を表す。芳香族炭化水素基は特に限定されず、フェニル基およびナフチル基、アンスラニル基などの縮合環であってもよく、さらにこれら芳香環と飽和炭化水素および/または複素原子とで環を形成していてもよい。また、これらの芳香族環は、ハロゲン、炭素原子数1〜9のアルキル基で置換されていてもよい。
ブチルフェニルカーボネート、p-クミルフェノール、p-クミルフェニルフェニルカーボネート、p-クミルフェニルカーボネート、 2,2,4-トリメチル-4-(4-ヒドロキシフェニル)クロマン、2,2,4,6-テトラメチル-4-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)クロマン、2,2,3-トリメチル-3-(4-ヒドロキシフェニル)クロマン、2,2,3,6-テトラメチル-3-(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)クロマン、2,4,4-トリメチル-2-(2-ヒドロキシフェニル)クロマン、2,4,4,6-テトラメチル-2-(3,5-ジメチル-2-ヒドロキシフェニル)クロマンなどのクロマン化合物を挙げることができる。
本発明では、末端封止剤として、上記ようなアリロキシ化合物とともに、必要に応じて下記一般式[III]で表される脂肪族炭化水素ユニットを導入可能な脂肪族モノカルボキ
シ化合物を用いてもよい。
1〜0.20モルの量で、好ましくは0.02〜0.15モルの量で、さらに好ましくは0.02〜0.10モルの量で用いることが望ましい。
れる反応生成物(ポリカーボネート)の20℃塩化メチレン中で測定した極限粘度は、通常0.10〜1.0dl/g好ましくは0.30〜0.65dl/gである。
であり、低粘度品では、温度250℃、荷重1.2kgで測定して同様に測定して5〜20
g/10分、好ましくは8〜16g/10分であることが望ましい。
もある)が添加される。
よい。
特に上記一般式[IV]において、Rgは炭素数1〜6の置換脂肪族炭化水素基、Rhは炭素数1〜8の置換脂肪族炭化水素基、nは0〜3の整数で表されるエステル化合物が好ましく用いられ、具体的に、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、p-トルエンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸エチル、p-トルエンスルホン酸ブチルなどが好ましく用いられる。
このような量で酸性合物が反応生成物(ポリカーボネート)に配合されていると、ポリカーボネート中に残存する触媒のアルカリ性金属化合物が中和、あるいは弱められて、最終的に滞留安定性および耐水性がさらに向上されたポリカーボネートを得ることができる。
ポリカーボネート樹脂組成物の製造
本発明に係る光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法は、上記方法で(A)ポリカーボネートを調製し、(B)亜リン酸、(C)pKaが3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体、および(D)炭素数10〜22の1価の脂肪酸と多価アルコールとから誘導されるエステルを配合する。
しくは0.2〜3ppmの量であることが好ましい。なお、従来より、(C)酸性化合物は
、溶融重縮合触媒を失活させるために、添加されることは知られていたが、触媒を失活させたのち、さらにまた特定量の(C)酸性化合物を添加することによって、成形時の加熱によるポリカーボネートの着色を抑制することができる。
P(OR)3
(式中、Rは脂環族炭化水素基、脂肪族炭化水素基または芳香族炭化水素基を表す。これらは同一であっても異なっていてもよい。)
このような式で表される化合物としては、たとえば、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリス(2-エチルヘキシル)ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、トリステアリルホスファイト、トリス(2-クロロエチル)ホスファイト、トリス(2,3-ジクロロプロピル)ホスファイトなどのトリアルキルホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイトなどのトリシクロアルキルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(エチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t- ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ヒドロキシフェニル)ホスファイトなどのトリアリールホスファイト、フェニルジデシルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、フェニルイソオクチルホスファイト、2-エチルヘキシルジフェニルホスファイトなどのアリールアルキルホスファイトなどを挙げることができる。
ましく用いられる。
ールとのエステルが配合されてもよい。
このような(F)成分の配合量は、(A)ポリカーボネートに対して、50〜1000ppm、好ましくは50〜500ppmの量であることが好ましい。このような(F)成分としては、たとえばカプリン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸などの脂肪酸と、2〜20個のエチレングリコールユニットを有するポリエチレングリコールとのモノエステル、ジエステル、さらには、モノエステルとジエステルとの混合物などが挙げられる。
このような本発明で得られるポリカーボネート樹脂組成物は、必要に応じてペレタイズされ、各用途に用いられる。本発明に係るポリカーボネート樹脂組成物は、成形時の色相安定性、成形性に優れ、光学用材料とくに光ディスク成形材料として好適である。
こうして得られたポリカーボネート樹脂組成物は、一般の成形材料はもとより、シートなどの建築材料、自動車用ヘッドランプレンズ、眼鏡等の光学用レンズ類、光学用記録材料等に好適に用いられ、特に光ディスク用成形材料として好適である。
れるものではない。
[参考例1〜4]
ビスフェノールA(日本ジーイープラスチックス(株)製)と、ジフェニルカーボネート(エニィケム社製)を、特開平5−239334号公報に記載の方法で、連続的に重合し、最終段階で7ppmのp-トルエンスルホン酸ブチルを添加して、(A)ポリカーボネートを調製した。得られた(A)ポリカーボネートに対して2ppmの(B)亜リン酸を配合したのち(ポリカーボネートのPS換算重量平均分子量は17500)、(D)グリセリンモノステアレ
ート(以後、GMSと略す)、(F)ポリオキシエチレン脂肪酸エステル(以後、Atme
rと略す)、(C)p-トルエンスルホン酸ブチル、(E)トリスノニルフェニルフォスファイト(以後TNTと略す)、リン酸トリメチルおよび亜リン酸エステル(トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、以後TBPPと略す)を、表1に示す量で添加し、溶融混
練したのち、単軸押出機で混練し、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを得た。
ビスフェノールA(日本ジーイープラスチックス(株)製)と、ジフェニルカーボネート(エニィケム社製)を、特開平5−239334号公報に記載の方法で、連続的に重合し、最終段階で7ppmのp-トルエンスルホン酸ブチルと2ppmの(B)亜リン酸を配合したポリカーボネート(PS換算重量平均分子量17500)に対し、(D)GMS、(F)Atmer、(C)p-トルエンスルホン酸ブチルの量を表2に示す量で配合し、溶融混練したのち、単軸押出機で混練し、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを得た。
[実施例2および3、比較例1および2]
実施例1において、(F)Atmerおよび(C)p-トルエンスルホン酸ブチルの量を表2に示す
量にした以外は、実施例1と同様にして、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを作製した。得られたペレットを使用して、実施例1と同様にしてDelta YIを評価した。
[実施例4]
実施例1において、ポリカーボネートに対し、(D)GMS、(F)Atmer、および(C)p-トルエンスルホン酸ブチルの量を表3に示す量で配合した以外は、実施例1と同様にして、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを作製した。得られたペレットを使用して、実施例1と同様にしてDelta YIを評価した。
[実施例5および6、比較例3および4]
実施例4において、(E)亜リン酸エステル(TBPP)、(F)Atmerおよび(C)p-トルエンスルホン酸ブチルの量を表3に示す量にした以外は、実施例4と同様にして、ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを作製した。得られたペレットを使用して、実施例4と同様にしてDelta YIを評価した。
Claims (5)
- ビスフェノール類と炭酸ジエステルとをアルカリ性化合物触媒の存在下に溶融重縮合させ得られた反応生成物に、亜硫酸、硫酸、スルフィン酸系化合物、スルホン酸系化合物およびこれらの誘導体から選ばれるpKa値が3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体を0.1〜7ppmの範囲で添加して(A)ポリカーボネートを得、
前記(A)ポリカーボネートに、(B)亜リン酸、(C)亜硫酸、硫酸、スルフィン酸系化合物、スルホン酸系化合物およびこれらの誘導体から選ばれるpKaが3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体および(D)炭素数10〜22の1価の脂肪酸と多価アルコールとから誘導されるエステルとを、ポリカーボネートに対して、(B)亜リン酸を0.1〜10ppm、(C)酸性化合物を0.1〜3ppm、(D)エステルを50〜1000ppmの量で配合することを特徴とする光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。 - ビスフェノール類と炭酸ジエステルとをアルカリ性化合物触媒の存在下に溶融重縮合させ得られた反応生成物に、亜硫酸、硫酸、スルフィン酸系化合物、スルホン酸系化合物およびこれらの誘導体から選ばれるpKa値が3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体を0.1〜7ppm、及び(B)亜リン酸を0.1〜10ppm添加して(A)ポリカーボネートを得、
前記(A)ポリカーボネートに、(C)亜硫酸、硫酸、スルフィン酸系化合物、スルホン酸系化合物およびこれらの誘導体から選ばれるpKaが3以下であるイオウ含有酸性化合物またはその誘導体および(D)炭素数10〜22の1価の脂肪酸と多価アルコールとから誘導されるエステルとを、ポリカーボネートに対して、(C)酸性化合物を0.1〜3ppm、(D)エステルを50〜1000ppmの量で配合することを特徴とする光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。 - (C)酸性化合物および(D)エステルとともに、(E)亜リン酸エステルおよびリン酸トリメチルから選ばれる少なくとも1種の化合物を、ポリカーボネートに対して、10〜1000ppmの量で配合することを特徴とする請求項1または2に記載の光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- (C)酸性化合物および(D)エステルとともに、(F)炭素数8〜22の一価脂肪酸とポリエチレングリコールとのエステルを、ポリカーボネートに対して50〜500ppmの量で配合することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- アルカリ性化合物触媒が、アルカリ(土類)金属化合物であり、かつ該化合物を、ビスフェノール類1モルに対して、1×10-8〜1×10-3モルの量で、溶融重縮合反応中に含まれることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学用ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
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