JP5243415B2 - 植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、植物由来成分を有し、かつ特定の物性を示すポリカーボネートの製造方法、当該方法により製造されたポリカーボネート、および当該ポリカーボネートからなる成形体に関する。
ポリカーボネート樹脂は透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れており、現在、光メディア分野、電気・電子・ＯＡ分野、自動車・産業機器分野、医療分野、その他の工業分野で広く使用されている。しかしながら、現在一般に用いられている芳香族ポリカーボネートは石油資源から得られる原料より製造されている。そのため、石油資源の枯渇や、廃棄物の焼却処理に伴い発生する二酸化炭素による地球温暖化が懸念されている昨今において、芳香族ポリカーボネートと同様の物性を有しながら、より環境負荷が小さい材料の登場が待たれている。
このような状況の中、無水糖アルコールであるジアンハイドロヘキシトール類（イソマンニド、イソイディド及びイソソルビド）は、マンニトール、イジドール及びソルビトールといった植物由来の原料から誘導することができ、ポリマー特にポリエステルおよびポリカーボネート製造用の再生可能資源（石油や石炭のような枯渇性のあるような天然資源とは異なり、森林資源、バイオマス、風力、小規模水力などのようにそれ自身が再生能力を持つような資源）として検討されている。なかでも、安価なデンプンを出発原料として作られ、医薬品原料としても用途があり商業的に入手しやすいイソソルビドを用いたポリマーの検討が盛んに行われている（例えば特許文献１〜５等）。
しかし、そのような無水糖アルコールを原料としたポリマー、特にポリカーボネートについて、特定構造のポリマー末端基の生成量などの物性を制御できる製造方法は知られていない。
英国特許第１０７９６８６号明細書
米国特許第４５０６０６６号明細書
国際公開第２００７／０１３４６３号パンフレット
国際公開第２００４／１１１１０６号パンフレット
特開２００３−２９２６０３号公報
このような状況の中、無水糖アルコールであるジアンハイドロヘキシトール類（イソマンニド、イソイディド及びイソソルビド）は、マンニトール、イジドール及びソルビトールといった植物由来の原料から誘導することができ、ポリマー特にポリエステルおよびポリカーボネート製造用の再生可能資源（石油や石炭のような枯渇性のあるような天然資源とは異なり、森林資源、バイオマス、風力、小規模水力などのようにそれ自身が再生能力を持つような資源）として検討されている。なかでも、安価なデンプンを出発原料として作られ、医薬品原料としても用途があり商業的に入手しやすいイソソルビドを用いたポリマーの検討が盛んに行われている（例えば特許文献１〜５等）。
しかし、そのような無水糖アルコールを原料としたポリマー、特にポリカーボネートについて、特定構造のポリマー末端基の生成量などの物性を制御できる製造方法は知られていない。
本発明の目的は、植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法、当該製造方法による特定の物性を有し色相や機械特性が優れたポリカーボネート、およびそれよりなる成形体を提供することにある。
本発明者らは、前記目的を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、Ｎａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計がある量以下のポリマー原料を用いる植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法である本発明を完成した。本発明の構成を以下に示す。
１． Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（１）で表されるジオールと、
（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選ばれる基である。）
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（２）
（Ｒ５およびＲ６は、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選ばれる基であり、Ｒ５とＲ６は同じ基であっても異なる基であってもよい。）
で表される炭酸ジエステルとを原料とする溶融重縮合による、下記式（３）で表される植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法。
（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基から選ばれる基であり、ｎは繰り返し単位数である。）
２． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、該ポリマー中の下記式（４）で表される構造を有する末端と下記式（５）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（６）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４〜０．１であることを特徴とするポリカーボネート。
（式（４）のＲ５、および式（５）のＲ６は上記１項の式（２）と同じである。）
（式（６）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は上記１項の式（１）と同じである。）
３． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、該ポリマー中の下記式（７）で表される構造を有する末端と下記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４以下であることを特徴とするポリカーボネート。
（式（７）のＲ５、および式（８）のＲ６は上記１項の式（２）と同じである。）
（式（９）のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は上記１項の式（１）と同じである。）
４． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、平均二乗回転半径が５ｎｍ以上であることを特徴とするポリカーボネート。
５． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、ポリマー中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量が１０ｐｐｍ以下であるポリカーボネート。
６． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、ポリマーのＣｏｌ−ｂ値が５以下であるポリカーボネート。
７． 上記２〜６項のポリカーボネートからなる成形体。
１． Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（１）で表されるジオールと、
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（２）
で表される炭酸ジエステルとを原料とする溶融重縮合による、下記式（３）で表される植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法。
２． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、該ポリマー中の下記式（４）で表される構造を有する末端と下記式（５）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（６）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４〜０．１であることを特徴とするポリカーボネート。
３． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、該ポリマー中の下記式（７）で表される構造を有する末端と下記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４以下であることを特徴とするポリカーボネート。
４． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、平均二乗回転半径が５ｎｍ以上であることを特徴とするポリカーボネート。
５． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、ポリマー中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量が１０ｐｐｍ以下であるポリカーボネート。
６． 上記１項の製造方法により得られたポリカーボネートであって、ポリマーのＣｏｌ−ｂ値が５以下であるポリカーボネート。
７． 上記２〜６項のポリカーボネートからなる成形体。
本発明によれば、植物由来成分を有するポリカーボネートの製造方法、当該製造方法によって得られたポリカーボネート、および当該ポリカーボネートの成形体を提供することができる。
本発明のポリカーボネート製造方法は、再生可能資源である植物由来の成分からなり環境負荷が小さく、種々の用途に極めて有用なポリカーボネートを与えるものである。
本発明のポリカーボネート製造方法は、再生可能資源である植物由来の成分からなり環境負荷が小さく、種々の用途に極めて有用なポリカーボネートを与えるものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法では、前記式（１）で表されるジオール、および前記式（２）で表される炭酸ジエステルとから溶融重縮合法により前記式（３）のポリカーボネートを製造する。
本発明で使用される植物由来であるジオールは前記式（１）で表され、具体的にはジアンハイドロヘキシトール類である。ジアンハイドロヘキシトール類としては、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−マンニトール（本明細書では以下、イソマンニドと略称することがある）、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｌ−イジトール（本明細書では以下、イソイディドと略称することがある）および１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−ソルビトール（本明細書では以下、イソソルビドと略称することがある）が挙げられる（それぞれ下記式（１０）、（１１）、（１２））。これらジアンハイドロヘキシトール類は、自然界のバイオマスからも得られる物質で、再生可能資源と呼ばれるものの１つである。イソソルビドはでんぷんから得られるＤ−グルコースに水添した後、脱水を受けさせることにより得られる。その他のジアンハイドロヘキシトール類についても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。イソソルビドはでんぷんなどから簡単に作ることがジオールであり資源として豊富に入手することができる上、イソマンニドやイソイディッドと比べても製造の容易さにおいて優れている。
本発明に用いるジオールの精製方法については特に限定されない。好ましくは、単蒸留、精留または再結晶のいずれか、もしくはこれらの手法の組み合わせにより精製してもよい。ただし、該ジオールの市販品には安定剤や、保管中に生成した劣化物が含まれていることがあり、これらがポリマー品質に悪影響を与える可能性がある。また、安定剤無添加の該ジオールを、空気雰囲気下に放置するとギ酸の生成を伴う分解反応が進行する。そのような分解反応が進行した該ジオールを用いて重縮合反応を行うと、反応速度の著しい低下やポリマー色相の悪化が起こる。よって該ジオールを用いてポリマーを得る際には、再度精製を行い直ちに、重縮合反応に使用するのが好ましい。やむを得ず該ジオールを精製後、暫く保管してから使用する際は、乾燥、４０℃以下の低温、遮光および不活性雰囲気下で保管しておくことが好ましく、特に乾燥および不活性雰囲気下に保存することは重要である。
なお、該ジオールが上記のような分解反応が進行した、ポリマー原料として不適なもので無いかを判断する方法として、該ジオールの水溶液を調製し、そのｐＨを確認することが挙げられる。具体的には、該ジオールの４０質量％水溶液のｐＨが５以上であれば、分解がそれほど進んではおらずポリマー原料として好適であり、ｐＨが６以上であるとより好ましい。４０質量％水溶液のｐＨが５未満の該ジオールを用いて重縮合反応を行うと、前記のとおり反応速度が顕著に低く、充分な重合度のポリマーを得ることが困難になったり、またポリマーの色相も悪化したりするので好ましくない。
本発明で使用される式（１）のジオール成分は、ガスクロマトグラフィーより検出される有機不純物の含有量が全体量の０．３％以下であり、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。なお、本発明において、ガスクロマトグラフィーより検出される有機不純物量の単位であるパーセントはモルパーセントである。また、本発明で使用される式（１）のジオール成分は、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、好ましくは１ｐｐｍ以下である。なお、本発明において、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａ含有量合計の単位のｐｐｍとは質量ｐｐｍである。
なお、本発明の製造方法において、前記式（１）以外のジオール、例えばグリコール類や乳酸などのヒドロキシカルボン酸、またはポリカルボン酸を共重縮合させることも可能だが、その際は、必要なポリマーの物性が損なわれることが無いように、これらの共重合成分と前記式（１）のジオール成分とのモル比が２／９８より小さいことが好ましい。
本発明で使用される炭酸ジエステルとしては前記式（２）で表され、たとえばジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ジキシリルカーボネート、ビス（エチルフェニル）カーボネート、ビス（メトキシフェニル）カーボネート、ビス（エトキシフェニル）カーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ビフェニル）カーボネートなどの芳香族系炭酸ジエステル、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脂肪族系炭酸ジエステルが挙げられる。このような化合物のうち反応性、コスト面から芳香族系炭酸ジエステル、特に炭素数１３〜２５の芳香族系炭酸ジエステルを用いることが好ましく、ジフェニルカーボネートを用いることがさらに好ましい。
本発明に用いる炭酸ジエステルの精製方法については特に限定されない。好ましくは、単蒸留、精留または再結晶のいずれか、もしくはこれらの手法の組み合わせにより精製してもよい。
本発明で使用される炭酸ジエステルは、ガスクロマトグラフィーにより検出される有機不純物の含有量が全体量の０．３％以下であり、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。また、本発明で使用される式（２）の炭酸ジエステルは、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、好ましくは１ｐｐｍ以下である。
ポリカーボネート樹脂の公知の製造方法としては、主としてジヒドロキシ化合物のアルカリ水溶液とホスゲンを有機溶媒の存在下反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルをエステル交換触媒の存在下高温・高真空下で溶融重縮合反応させる溶融重縮合法が挙げられる。このうち溶融重縮合法は、エステル交換触媒と高温・高真空を必要とするプロセスであるが、ホスゲン法に比較して経済的であり、さらに塩素原子を実質的に含まないポリカーボネート樹脂が得られる利点がある。本発明は溶融重縮合法により上記ポリカーボネートを製造するものである。
本発明のポリカーボネートを得る溶融重合においては、炭酸ジエステルをジオール成分１モルに対して、０．９０〜１．３０モルの量を用いるのが好ましく、０．９９〜１．０５モルの量で用いるとより好ましい。
本発明の製造方法では触媒を用いることが好ましい。使用できる触媒としては、アルカリ金属のアルコキシド類またはフェノキシド類、アルカリ土類金属のアルコキシド類またはフェノキシド類、含窒素塩基性化合物類、第４級アンモニウム塩類、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機酸塩類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、珪素化合物類、チタン化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスニウム化合物類、アンチモン化合物類、ジルコニウム化合物類、マンガン化合物などのエステル交換反応またはエステル化反応への触媒能を有する化合物が挙げられるが、反応性、成形体品質への影響、コスト、および衛生性といった点から好ましいのは（ｉ）含窒素塩基性化合物、（ｉｉ）アルカリ金属化合物および（ｉｉｉ）アルカリ土類金属化合物である。これらは一種類を単独で使用しても、二種類以上を併用してもよいが、（ｉ）と（ｉｉ）、（ｉ）と（ｉｉｉ）、（ｉ）と（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の組み合わせで併用することが特に好ましい。
（ｉ）については好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、（ｉｉ）については、好ましくはナトリウム塩類であり、中でも２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩を用いることが特に好ましい。
上記（ｉ）の窒素塩基性化合物は、塩基性窒素原子がジオール化合物１モルに対し、１×１０−５〜１×１０−３モルとなる割合で用いるのが好ましく、より好ましくは２×１０−５〜８×１０−４モルとなる割合である。
上記の触媒（ｉｉ）アルカリ金属化合物および（ｉｉｉ）アルカリ土類金属化合物については、アルカリ金属元素とアルカリ土類金属元素としての添加量合計が、原料のジオール化合物１モル当たり、０から１×１０−５モルの範囲にあるのが好ましく、０〜５×１０−６モルの範囲にあるとより好ましい。
本発明の製造方法では、好ましくは重縮合触媒の存在下、原料であるジオールと炭酸ジエステルとを常圧で加熱し、予備反応させた後、減圧下で２８０℃以下の温度で加熱しながら撹拌して、生成するフェノール類またはアルコール類を留出させる。反応系は窒素などの原料、反応混合物に対し不活性なガスの雰囲気に保つことが好ましい。窒素以外の不活性ガスとしては、アルゴンなどを挙げることができる。
反応初期に常圧で加熱反応させることが好ましい。これはオリゴマー化反応を進行させ、反応後期に減圧してフェノール類またはアルコール類を留去する際、未反応のモノマーが留出してモルバランスが崩れ、重合度が低下することを防ぐためである。本発明の製造方法においてはフェノール類またはアルコール類を適宜系（反応器）から除去することにより反応を進めることができる。そのためには、減圧することが効果的であり、好ましい。
本発明の製造方法において、ジオールの分解を抑え、着色が少なく高粘度の樹脂を得るためにはできるだけ低温の条件が好ましいが、重縮合反応を適切に進めるためには重縮合温度は１８０℃以上２８０℃以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは２３０〜２６０℃の範囲に最高の重縮合温度がある条件である。
本発明のポリカーボネートにおいて、該ポリマー中の前記式（４）で表される構造を有する末端と前記式（５）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中前記式（６）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４〜０．１であることが好ましい。該モル比がこれよりも小さいとポリマーの着色が顕著になり好ましくない。また、該モル比がこの範囲よりも大きいことは該ポリマーの重合度が低いことを意味し、機械強度が実用に耐えうる範囲ではなくなるため好ましくない。より好ましい該モル比（以下、カーボネート末端基生成量とも称することがある）は３×１０−４〜５．０×１０−２である。カーボネート末端基生成量を上記の所望の値に制御するには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
前記式（４）で表される構造を有する末端と前記式（５）で表される構造を有する末端としては、式中のＲ５およびＲ６が炭素数６〜１２の芳香族基であるものがより好ましく、Ｒ５およびＲ６の双方ともフェニル基であるものが特に好ましい。
本発明のポリカーボネートにおいて、該ポリマー中の前記式（７）で表される構造を有する末端と前記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中前記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４以下であることが好ましい。該モル比がこの範囲よりも大きいとポリマーの着色が顕著となり好ましくない。より好ましい該モル比（以下、エーテル末端基生成量とも称することがある）は１×１０−５以下である。また、エーテル末端基生成量を上記の所望の値に制御するには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
前記式（７）で表される構造を有する末端と前記式（８）で表される構造を有する末端としては、式中のＲ５およびＲ６が炭素数６〜１２の芳香族基であるものがより好ましく、Ｒ５およびＲ６の双方ともフェニル基であるものが特に好ましい。なお、前記式（７）および（８）で表される構造を有する末端とは、エーテル末端基、つまり前記式（１）のジオールがエーテル化された下記式（１３）および式（１４）の末端とそれぞれ等しいものであり、前記式（４）および式（５）のカーボネート末端基はこれらには含まれない。
（式（１３）および（１４）中のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は前記式（１）と同じであり、Ｒ５およびＲ６は前記式（２）と同じである。）
本発明のポリカーボネートは、その平均二乗回転半径が５ｎｍ以上で、ポリマー分岐度が十分低いものが好ましい。平均二乗回転半径とポリマーの分岐度とは相関関係があり、分岐度の低いポリマーほど平均二乗回転半径が大きい。平均二乗回転半径を５ｎｍ以上にすることによって、本発明のポリカーボネートは、成形体にした場合の引っ張り・曲げ強度、耐衝撃性の低下や表面性の粗化が起こりにくいという利点を有する。平均二乗回転半径を所望の値とするには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
本発明のポリカーボネートは前記式（３）で表され、ポリマー中のＮａ、Ｃａ、Ｆｅの含有量合計が１０ｐｐｍ以下、より好ましくは７ｐｐｍ以下、特に好ましくは３ｐｐｍ以下である。無機不純物含量がこの範囲を超えると着色が顕著になり、溶融安定性や耐加水分解性が悪化するなどの問題があり好ましくない。なお、これらＮａ、Ｃａ、Ｆｅは、前記式（１）のジオールの市販品に含有されているものや、または生産設備等の材質や外気などからの混入不純物に由来するものである。
ポリマーのＮａ、Ｃａ、Ｆｅの含有量合計を上記の範囲とするためには、前記のとおりこれらの含有量が少ない原料を使用するほか、触媒使用量を抑制する、成分が溶出しにくい材質からなる装置で製造を行うなど方法がある。ポリマーのＮａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計は少なければ少ないほど好ましいが、０ｐｐｍにしようとすると、不純物混入の防止等のために著しいコストアップや生産効率の低下を伴う恐れがある。生産性を維持して到達できるポリマー中のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計の下限は３ｐｐｍ程度である。
本発明において、Ｎａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置により分析するのが好ましい。ＩＣＰ発光分析装置とは、高周波誘導結合プラズマを励起源とする発光分光分析で、高温のアルゴンプラズマに霧化した試料溶液を導入し、発光スペクトル線を回折格子で分光し、そのスペクトル線の波長と強度から元素の定性、定量分析を行うことができ、特に多元素同時分析に適しており、原子吸光分析による定量よりも効率的である。
また、本発明のポリカーボネートは、ポリカーボネート０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における比粘度の下限が０．２０以上であり、好ましくは０．２２以上であり、また上限は０．４５以下であり、好ましくは０．３７以下であり、より好ましくは０．３４以下である。比粘度が０．２０より低くなると本発明のポリカーボネートより得られた成形品に十分な機械強度を持たせることが困難となる。また比粘度が０．４５より高くなると溶融流動性が高くなりすぎて、成形に必要な流動性を有する溶融温度が分解温度より高くなってしまい好ましくない。なお、本発明のポリカーボネートを表す前記式（３）中の繰り返し単位数ｎは、上記の範囲の比粘度に相当する平均重合度を意味する。
本発明のポリカーボネートはＣｏｌ−ｂ値が５以下、好ましくは３以下であるポリカーボネートである。
本発明のポリカーボネートは、光メディア用途、電気・電子・ＯＡ用途、自動車・産業機器用途、医療・保安用途、シート・フィルム・包装用途、雑貨用途をはじめとする様々な用途に幅広く用いることができる。具体的には、光メディア用途としてＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ミニディスク、電気・電子・ＯＡ用途として携帯電話、パソコンハウジング、電池のパックケース、液晶用部品、コネクタ、自動車・産業機器用途としてヘッドランプ、インナーレンズ、ドアハンドル、バンパ、フェンダ、ルーフレール、インバネ、クラスタ、コンソールボックス、カメラ、電動工具、医療・保安用途として銘板、カーポート、液晶用拡散・反射フィルム、飲料水タンク、雑貨としてパチンコ部品、消火器ケースなどが挙げられる。
本発明において、上記のような用途のためにポリカーボネートを成形し成形体を得る方法としては、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、押し出し成形、ブロー成形等が用いられる。フィルムやシートを製造する方法としては、例えば溶剤キャスト法、溶融押し出し法、カレンダー法等が挙げられる。
本発明の製造方法では、前記式（１）で表されるジオール、および前記式（２）で表される炭酸ジエステルとから溶融重縮合法により前記式（３）のポリカーボネートを製造する。
本発明で使用される植物由来であるジオールは前記式（１）で表され、具体的にはジアンハイドロヘキシトール類である。ジアンハイドロヘキシトール類としては、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−マンニトール（本明細書では以下、イソマンニドと略称することがある）、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｌ−イジトール（本明細書では以下、イソイディドと略称することがある）および１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−ソルビトール（本明細書では以下、イソソルビドと略称することがある）が挙げられる（それぞれ下記式（１０）、（１１）、（１２））。これらジアンハイドロヘキシトール類は、自然界のバイオマスからも得られる物質で、再生可能資源と呼ばれるものの１つである。イソソルビドはでんぷんから得られるＤ−グルコースに水添した後、脱水を受けさせることにより得られる。その他のジアンハイドロヘキシトール類についても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。イソソルビドはでんぷんなどから簡単に作ることがジオールであり資源として豊富に入手することができる上、イソマンニドやイソイディッドと比べても製造の容易さにおいて優れている。
なお、該ジオールが上記のような分解反応が進行した、ポリマー原料として不適なもので無いかを判断する方法として、該ジオールの水溶液を調製し、そのｐＨを確認することが挙げられる。具体的には、該ジオールの４０質量％水溶液のｐＨが５以上であれば、分解がそれほど進んではおらずポリマー原料として好適であり、ｐＨが６以上であるとより好ましい。４０質量％水溶液のｐＨが５未満の該ジオールを用いて重縮合反応を行うと、前記のとおり反応速度が顕著に低く、充分な重合度のポリマーを得ることが困難になったり、またポリマーの色相も悪化したりするので好ましくない。
本発明で使用される式（１）のジオール成分は、ガスクロマトグラフィーより検出される有機不純物の含有量が全体量の０．３％以下であり、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。なお、本発明において、ガスクロマトグラフィーより検出される有機不純物量の単位であるパーセントはモルパーセントである。また、本発明で使用される式（１）のジオール成分は、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、好ましくは１ｐｐｍ以下である。なお、本発明において、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａ含有量合計の単位のｐｐｍとは質量ｐｐｍである。
なお、本発明の製造方法において、前記式（１）以外のジオール、例えばグリコール類や乳酸などのヒドロキシカルボン酸、またはポリカルボン酸を共重縮合させることも可能だが、その際は、必要なポリマーの物性が損なわれることが無いように、これらの共重合成分と前記式（１）のジオール成分とのモル比が２／９８より小さいことが好ましい。
本発明で使用される炭酸ジエステルとしては前記式（２）で表され、たとえばジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ジキシリルカーボネート、ビス（エチルフェニル）カーボネート、ビス（メトキシフェニル）カーボネート、ビス（エトキシフェニル）カーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ビフェニル）カーボネートなどの芳香族系炭酸ジエステル、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脂肪族系炭酸ジエステルが挙げられる。このような化合物のうち反応性、コスト面から芳香族系炭酸ジエステル、特に炭素数１３〜２５の芳香族系炭酸ジエステルを用いることが好ましく、ジフェニルカーボネートを用いることがさらに好ましい。
本発明に用いる炭酸ジエステルの精製方法については特に限定されない。好ましくは、単蒸留、精留または再結晶のいずれか、もしくはこれらの手法の組み合わせにより精製してもよい。
本発明で使用される炭酸ジエステルは、ガスクロマトグラフィーにより検出される有機不純物の含有量が全体量の０．３％以下であり、好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０５％以下である。また、本発明で使用される式（２）の炭酸ジエステルは、Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、好ましくは１ｐｐｍ以下である。
ポリカーボネート樹脂の公知の製造方法としては、主としてジヒドロキシ化合物のアルカリ水溶液とホスゲンを有機溶媒の存在下反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルをエステル交換触媒の存在下高温・高真空下で溶融重縮合反応させる溶融重縮合法が挙げられる。このうち溶融重縮合法は、エステル交換触媒と高温・高真空を必要とするプロセスであるが、ホスゲン法に比較して経済的であり、さらに塩素原子を実質的に含まないポリカーボネート樹脂が得られる利点がある。本発明は溶融重縮合法により上記ポリカーボネートを製造するものである。
本発明のポリカーボネートを得る溶融重合においては、炭酸ジエステルをジオール成分１モルに対して、０．９０〜１．３０モルの量を用いるのが好ましく、０．９９〜１．０５モルの量で用いるとより好ましい。
本発明の製造方法では触媒を用いることが好ましい。使用できる触媒としては、アルカリ金属のアルコキシド類またはフェノキシド類、アルカリ土類金属のアルコキシド類またはフェノキシド類、含窒素塩基性化合物類、第４級アンモニウム塩類、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の有機酸塩類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、珪素化合物類、チタン化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスニウム化合物類、アンチモン化合物類、ジルコニウム化合物類、マンガン化合物などのエステル交換反応またはエステル化反応への触媒能を有する化合物が挙げられるが、反応性、成形体品質への影響、コスト、および衛生性といった点から好ましいのは（ｉ）含窒素塩基性化合物、（ｉｉ）アルカリ金属化合物および（ｉｉｉ）アルカリ土類金属化合物である。これらは一種類を単独で使用しても、二種類以上を併用してもよいが、（ｉ）と（ｉｉ）、（ｉ）と（ｉｉｉ）、（ｉ）と（ｉｉ）と（ｉｉｉ）の組み合わせで併用することが特に好ましい。
（ｉ）については好ましくはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、（ｉｉ）については、好ましくはナトリウム塩類であり、中でも２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩を用いることが特に好ましい。
上記（ｉ）の窒素塩基性化合物は、塩基性窒素原子がジオール化合物１モルに対し、１×１０−５〜１×１０−３モルとなる割合で用いるのが好ましく、より好ましくは２×１０−５〜８×１０−４モルとなる割合である。
上記の触媒（ｉｉ）アルカリ金属化合物および（ｉｉｉ）アルカリ土類金属化合物については、アルカリ金属元素とアルカリ土類金属元素としての添加量合計が、原料のジオール化合物１モル当たり、０から１×１０−５モルの範囲にあるのが好ましく、０〜５×１０−６モルの範囲にあるとより好ましい。
本発明の製造方法では、好ましくは重縮合触媒の存在下、原料であるジオールと炭酸ジエステルとを常圧で加熱し、予備反応させた後、減圧下で２８０℃以下の温度で加熱しながら撹拌して、生成するフェノール類またはアルコール類を留出させる。反応系は窒素などの原料、反応混合物に対し不活性なガスの雰囲気に保つことが好ましい。窒素以外の不活性ガスとしては、アルゴンなどを挙げることができる。
反応初期に常圧で加熱反応させることが好ましい。これはオリゴマー化反応を進行させ、反応後期に減圧してフェノール類またはアルコール類を留去する際、未反応のモノマーが留出してモルバランスが崩れ、重合度が低下することを防ぐためである。本発明の製造方法においてはフェノール類またはアルコール類を適宜系（反応器）から除去することにより反応を進めることができる。そのためには、減圧することが効果的であり、好ましい。
本発明の製造方法において、ジオールの分解を抑え、着色が少なく高粘度の樹脂を得るためにはできるだけ低温の条件が好ましいが、重縮合反応を適切に進めるためには重縮合温度は１８０℃以上２８０℃以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは２３０〜２６０℃の範囲に最高の重縮合温度がある条件である。
本発明のポリカーボネートにおいて、該ポリマー中の前記式（４）で表される構造を有する末端と前記式（５）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中前記式（６）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４〜０．１であることが好ましい。該モル比がこれよりも小さいとポリマーの着色が顕著になり好ましくない。また、該モル比がこの範囲よりも大きいことは該ポリマーの重合度が低いことを意味し、機械強度が実用に耐えうる範囲ではなくなるため好ましくない。より好ましい該モル比（以下、カーボネート末端基生成量とも称することがある）は３×１０−４〜５．０×１０−２である。カーボネート末端基生成量を上記の所望の値に制御するには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
前記式（４）で表される構造を有する末端と前記式（５）で表される構造を有する末端としては、式中のＲ５およびＲ６が炭素数６〜１２の芳香族基であるものがより好ましく、Ｒ５およびＲ６の双方ともフェニル基であるものが特に好ましい。
本発明のポリカーボネートにおいて、該ポリマー中の前記式（７）で表される構造を有する末端と前記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中前記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４以下であることが好ましい。該モル比がこの範囲よりも大きいとポリマーの着色が顕著となり好ましくない。より好ましい該モル比（以下、エーテル末端基生成量とも称することがある）は１×１０−５以下である。また、エーテル末端基生成量を上記の所望の値に制御するには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
前記式（７）で表される構造を有する末端と前記式（８）で表される構造を有する末端としては、式中のＲ５およびＲ６が炭素数６〜１２の芳香族基であるものがより好ましく、Ｒ５およびＲ６の双方ともフェニル基であるものが特に好ましい。なお、前記式（７）および（８）で表される構造を有する末端とは、エーテル末端基、つまり前記式（１）のジオールがエーテル化された下記式（１３）および式（１４）の末端とそれぞれ等しいものであり、前記式（４）および式（５）のカーボネート末端基はこれらには含まれない。
本発明のポリカーボネートは、その平均二乗回転半径が５ｎｍ以上で、ポリマー分岐度が十分低いものが好ましい。平均二乗回転半径とポリマーの分岐度とは相関関係があり、分岐度の低いポリマーほど平均二乗回転半径が大きい。平均二乗回転半径を５ｎｍ以上にすることによって、本発明のポリカーボネートは、成形体にした場合の引っ張り・曲げ強度、耐衝撃性の低下や表面性の粗化が起こりにくいという利点を有する。平均二乗回転半径を所望の値とするには、原料であるジオール成分および炭酸ジエステルの有機不純物の含有量およびＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量を、前記の特定の値以下にすることが重要である。
本発明のポリカーボネートは前記式（３）で表され、ポリマー中のＮａ、Ｃａ、Ｆｅの含有量合計が１０ｐｐｍ以下、より好ましくは７ｐｐｍ以下、特に好ましくは３ｐｐｍ以下である。無機不純物含量がこの範囲を超えると着色が顕著になり、溶融安定性や耐加水分解性が悪化するなどの問題があり好ましくない。なお、これらＮａ、Ｃａ、Ｆｅは、前記式（１）のジオールの市販品に含有されているものや、または生産設備等の材質や外気などからの混入不純物に由来するものである。
ポリマーのＮａ、Ｃａ、Ｆｅの含有量合計を上記の範囲とするためには、前記のとおりこれらの含有量が少ない原料を使用するほか、触媒使用量を抑制する、成分が溶出しにくい材質からなる装置で製造を行うなど方法がある。ポリマーのＮａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計は少なければ少ないほど好ましいが、０ｐｐｍにしようとすると、不純物混入の防止等のために著しいコストアップや生産効率の低下を伴う恐れがある。生産性を維持して到達できるポリマー中のＮａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計の下限は３ｐｐｍ程度である。
本発明において、Ｎａ、Ｃａ、Ｆｅ含有量合計はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）発光分析装置により分析するのが好ましい。ＩＣＰ発光分析装置とは、高周波誘導結合プラズマを励起源とする発光分光分析で、高温のアルゴンプラズマに霧化した試料溶液を導入し、発光スペクトル線を回折格子で分光し、そのスペクトル線の波長と強度から元素の定性、定量分析を行うことができ、特に多元素同時分析に適しており、原子吸光分析による定量よりも効率的である。
また、本発明のポリカーボネートは、ポリカーボネート０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における比粘度の下限が０．２０以上であり、好ましくは０．２２以上であり、また上限は０．４５以下であり、好ましくは０．３７以下であり、より好ましくは０．３４以下である。比粘度が０．２０より低くなると本発明のポリカーボネートより得られた成形品に十分な機械強度を持たせることが困難となる。また比粘度が０．４５より高くなると溶融流動性が高くなりすぎて、成形に必要な流動性を有する溶融温度が分解温度より高くなってしまい好ましくない。なお、本発明のポリカーボネートを表す前記式（３）中の繰り返し単位数ｎは、上記の範囲の比粘度に相当する平均重合度を意味する。
本発明のポリカーボネートはＣｏｌ−ｂ値が５以下、好ましくは３以下であるポリカーボネートである。
本発明のポリカーボネートは、光メディア用途、電気・電子・ＯＡ用途、自動車・産業機器用途、医療・保安用途、シート・フィルム・包装用途、雑貨用途をはじめとする様々な用途に幅広く用いることができる。具体的には、光メディア用途としてＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ミニディスク、電気・電子・ＯＡ用途として携帯電話、パソコンハウジング、電池のパックケース、液晶用部品、コネクタ、自動車・産業機器用途としてヘッドランプ、インナーレンズ、ドアハンドル、バンパ、フェンダ、ルーフレール、インバネ、クラスタ、コンソールボックス、カメラ、電動工具、医療・保安用途として銘板、カーポート、液晶用拡散・反射フィルム、飲料水タンク、雑貨としてパチンコ部品、消火器ケースなどが挙げられる。
本発明において、上記のような用途のためにポリカーボネートを成形し成形体を得る方法としては、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、押し出し成形、ブロー成形等が用いられる。フィルムやシートを製造する方法としては、例えば溶剤キャスト法、溶融押し出し法、カレンダー法等が挙げられる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものではない。
本実施例では、イソソルビドはロケット社製、ジフェニルカーボネートは帝人化成製、塩化メチレンは和光純薬製のものを使用した。なお、蒸留精製されたイソソルビドの保存に用いた乾燥剤はアズワン社製ＡＺ−１０Ｇゼオライト乾燥剤、脱酸素剤はアズワン社製Ａ５００ ＨＳ酸素吸収剤である。
（１）イソソルビド、ジフェニルカーボネート及びポリマー中の無機不純物量については、ＩＣＰ発光分析装置ＶＩＳＴＡ ＭＰ−Ｘ（マルチ型）（バリアン社製）を用いて、常法に従い定量した。
（２）イソソルビド及びジフェニルカーボネートの純度については、ガスクロマトグラフィー（島津製作所製ＧＣ−１４Ｂ）で測定した。測定条件としては、カラム温度２２０℃、ＩＮＪＥＣＴＩＯＮ温度２８０℃、ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ温度２８０℃、キャリアガス：（Ｈｅ：１２０ｋＰａ（１．６３ｍｌ／ｍｉｎ）、Ｓｐｌｉｔ：３０．９ｍｌ／ｍｉｎ、ＰＵＲＧＥ：３０ｍｌ／ｍｉｎ）、ＭＡＫＥ ＵＰ：（Ｎ２：４０ｍｌ／ｍｉｎ、Ｈ２×Ａｉｒ：７０×７０ｋＰａ）であった。サンプル溶液（５％アセトン溶液）を用意し、１μｌ注入し測定を行った。
（３）イソソルビド水溶液のｐＨは、イソソルビド４０ｗｔ％水溶液としたサンプルを、堀場製作所Ｂ−２１２型ｐＨメーターを用いて測定した。
（４）ポリカーボネートのフェニルカーボネート末端とイソソルビド残基とのモル比はフーリエ変換核磁気共鳴装置（ＪＥＯＬ製ＪＮＭ−ＥＸ２７０ ＦＴ−ＮＭＲ）により測定し、ケミカルシフト３．７〜５．３ｐｐｍに現れるイソソルビドに帰属されるピークと７．１〜７．５ｐｐｍに現れるジフェニルカーボネート末端に帰属されるピークの積分強度比より算出した。
（５）ポリカーボネートのフェニルエーテル末端とイソソルビド残基とのモル比はポリマーを重塩化メチレンに溶解後６００ＭＨｚ核磁気共鳴装置により測定し、ケミカルシフト３．７〜５．３ｐｐｍに現れるイソソルビドに帰属されるピークと６．８〜７．４ｐｐｍに現れるフェニルエーテル末端に帰属されるピークの積分強度比より算出した。
（６）ポリカーボネートの平均二乗回転半径については、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により試料を分離した後、多角度光散乱検出器（ＭＡＬＳ）ＤＡＷＮ ＨＥＬＥＯＳにより測定を行った。
（７）ポリカーボネートの比粘度はポリカーボネート試料０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における粘度を測定した。
（８）ポリカーボネートの色相についてはＪＩＳ Ｚ ８７２２に従い、ＵＶ−ＶＩＳ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ（島津製作所製）を用いてＣｏｌ−ｂ値の測定を行った。測定は、ポリカーボネート試料０．９３５ｇに塩化メチレン４ｍｌを加え溶解し、波長７８０〜３８０ｎｍ、照明：Ｃ、視野：２°の条件のもと行いＣｏｌ−ｂ値を測定した。
（９）成形評価については、射出成形機（日精樹脂工業株式会社製ＰＳ型射出成形機、ＰＳ２０）を用いてシリンダー温度２５０℃、金型温度８０℃にて厚さ３ｍｍ×幅１２．５ｍｍ×長さ６３ｍｍの試験片を成形して外観を目視確認した。
実施例１
単蒸留を１回施した後に乾燥剤と脱酸素剤とともに室温（１０〜３５℃）保存された、水溶液のｐＨが８を示すイソソルビド８７．６８ｇ（０．６ｍｏｌ）、及びジフェニルカーボネート１２８．５３ｇ（０．６ｍｏｌ）を三ツ口フラスコに入れ、重縮合触媒として２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩（０．０４ｍｇ、１．５×１０−７ｍｏｌ）および２５ｗｔ％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（２１．９ｍｇ、６．０×１０−５ｍｏｌ）を加え窒素雰囲気下１８０℃で溶融した。攪拌下、反応槽内を１００ｍｍＨｇ（１３．３３ｋＰａ）に減圧し、生成するフェノールを溜去しながら約２０分間反応させた。次に２００℃に昇温した後、フェノールを留去しながら３０ｍｍＨｇ（４．００ｋＰａ）まで減圧し、さらに２５０℃に昇温した。ついで、徐々に減圧し、２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ）で１０分間、１０ｍｍＨｇ（１．３３ｋＰａ）で１０分間反応を続行し、２６０℃に昇温した後さらに減圧・昇温して、最終的に２７０℃、０．５ｍｍＨｇ（０．０６７ｋＰａ）の条件下で反応させた。この時点を時間０分とし６０分後サンプリングし、各種の分析、測定および評価を行った。結果を表１に示す。
実施例２
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．６ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
参考例１
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．７ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
参考例２
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．８ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
比較例１
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２０ｐｐｍであるイソソルビドを、市販品のまま蒸留精製を行わずに用いた以外は、実施例１と同様に操作を行った。結果を表１に示す。
比較例２
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２２．３ｐｐｍであるイソソルビドを、市販品のまま蒸留精製を行わずに用いた以外は、実施例１と同様に操作を行った。結果を表１に示す。
本実施例では、イソソルビドはロケット社製、ジフェニルカーボネートは帝人化成製、塩化メチレンは和光純薬製のものを使用した。なお、蒸留精製されたイソソルビドの保存に用いた乾燥剤はアズワン社製ＡＺ−１０Ｇゼオライト乾燥剤、脱酸素剤はアズワン社製Ａ５００ ＨＳ酸素吸収剤である。
（１）イソソルビド、ジフェニルカーボネート及びポリマー中の無機不純物量については、ＩＣＰ発光分析装置ＶＩＳＴＡ ＭＰ−Ｘ（マルチ型）（バリアン社製）を用いて、常法に従い定量した。
（２）イソソルビド及びジフェニルカーボネートの純度については、ガスクロマトグラフィー（島津製作所製ＧＣ−１４Ｂ）で測定した。測定条件としては、カラム温度２２０℃、ＩＮＪＥＣＴＩＯＮ温度２８０℃、ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ温度２８０℃、キャリアガス：（Ｈｅ：１２０ｋＰａ（１．６３ｍｌ／ｍｉｎ）、Ｓｐｌｉｔ：３０．９ｍｌ／ｍｉｎ、ＰＵＲＧＥ：３０ｍｌ／ｍｉｎ）、ＭＡＫＥ ＵＰ：（Ｎ２：４０ｍｌ／ｍｉｎ、Ｈ２×Ａｉｒ：７０×７０ｋＰａ）であった。サンプル溶液（５％アセトン溶液）を用意し、１μｌ注入し測定を行った。
（３）イソソルビド水溶液のｐＨは、イソソルビド４０ｗｔ％水溶液としたサンプルを、堀場製作所Ｂ−２１２型ｐＨメーターを用いて測定した。
（４）ポリカーボネートのフェニルカーボネート末端とイソソルビド残基とのモル比はフーリエ変換核磁気共鳴装置（ＪＥＯＬ製ＪＮＭ−ＥＸ２７０ ＦＴ−ＮＭＲ）により測定し、ケミカルシフト３．７〜５．３ｐｐｍに現れるイソソルビドに帰属されるピークと７．１〜７．５ｐｐｍに現れるジフェニルカーボネート末端に帰属されるピークの積分強度比より算出した。
（５）ポリカーボネートのフェニルエーテル末端とイソソルビド残基とのモル比はポリマーを重塩化メチレンに溶解後６００ＭＨｚ核磁気共鳴装置により測定し、ケミカルシフト３．７〜５．３ｐｐｍに現れるイソソルビドに帰属されるピークと６．８〜７．４ｐｐｍに現れるフェニルエーテル末端に帰属されるピークの積分強度比より算出した。
（６）ポリカーボネートの平均二乗回転半径については、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）により試料を分離した後、多角度光散乱検出器（ＭＡＬＳ）ＤＡＷＮ ＨＥＬＥＯＳにより測定を行った。
（７）ポリカーボネートの比粘度はポリカーボネート試料０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における粘度を測定した。
（８）ポリカーボネートの色相についてはＪＩＳ Ｚ ８７２２に従い、ＵＶ−ＶＩＳ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＳＰＥＣＴＲＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ（島津製作所製）を用いてＣｏｌ−ｂ値の測定を行った。測定は、ポリカーボネート試料０．９３５ｇに塩化メチレン４ｍｌを加え溶解し、波長７８０〜３８０ｎｍ、照明：Ｃ、視野：２°の条件のもと行いＣｏｌ−ｂ値を測定した。
（９）成形評価については、射出成形機（日精樹脂工業株式会社製ＰＳ型射出成形機、ＰＳ２０）を用いてシリンダー温度２５０℃、金型温度８０℃にて厚さ３ｍｍ×幅１２．５ｍｍ×長さ６３ｍｍの試験片を成形して外観を目視確認した。
実施例１
単蒸留を１回施した後に乾燥剤と脱酸素剤とともに室温（１０〜３５℃）保存された、水溶液のｐＨが８を示すイソソルビド８７．６８ｇ（０．６ｍｏｌ）、及びジフェニルカーボネート１２８．５３ｇ（０．６ｍｏｌ）を三ツ口フラスコに入れ、重縮合触媒として２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩（０．０４ｍｇ、１．５×１０−７ｍｏｌ）および２５ｗｔ％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液（２１．９ｍｇ、６．０×１０−５ｍｏｌ）を加え窒素雰囲気下１８０℃で溶融した。攪拌下、反応槽内を１００ｍｍＨｇ（１３．３３ｋＰａ）に減圧し、生成するフェノールを溜去しながら約２０分間反応させた。次に２００℃に昇温した後、フェノールを留去しながら３０ｍｍＨｇ（４．００ｋＰａ）まで減圧し、さらに２５０℃に昇温した。ついで、徐々に減圧し、２０ｍｍＨｇ（２．６７ｋＰａ）で１０分間、１０ｍｍＨｇ（１．３３ｋＰａ）で１０分間反応を続行し、２６０℃に昇温した後さらに減圧・昇温して、最終的に２７０℃、０．５ｍｍＨｇ（０．０６７ｋＰａ）の条件下で反応させた。この時点を時間０分とし６０分後サンプリングし、各種の分析、測定および評価を行った。結果を表１に示す。
実施例２
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．６ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
参考例１
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．７ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
参考例２
イソソルビド中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が０．８ｐｐｍである以外は実施例１と同様の条件で操作を行った。結果を表１に示す。
比較例１
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２０ｐｐｍであるイソソルビドを、市販品のまま蒸留精製を行わずに用いた以外は、実施例１と同様に操作を行った。結果を表１に示す。
比較例２
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２２．３ｐｐｍであるイソソルビドを、市販品のまま蒸留精製を行わずに用いた以外は、実施例１と同様に操作を行った。結果を表１に示す。
Claims (7)
- Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（１）で表されるジオールと、
Ｎａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量合計が２ｐｐｍ以下であり、ガスクロマトグラフィーでの純度分析値が９９．７％以上である下記式（２）
で表される炭酸ジエステルとを原料とする溶融重縮合による製造方法により得られた下記式（３）で表される植物由来成分を有するポリカーボネートであって、以下の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも１つを満たすポリカーボネート。
（Ａ）該ポリマー中の下記式（４）で表される構造を有する末端と下記式（５）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（６）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４〜０．１である。
（Ｂ）該ポリマー中の下記式（７）で表される構造を有する末端と下記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中下記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０−４以下である。
- 請求項１記載のポリカーボネートであって、上記式（７）で表される構造を有する末端と上記式（８）で表される構造を有する末端との合計と、該ポリマー中上記式（９）で表されるジオール残基とのモル比が１×１０ −５ 以下であるポリカーボネート。
- 請求項１記載のポリカーボネートであって、ポリカーボネート０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液の２０℃における比粘度が０．２０以上０．４５以下であるポリカーボネート。
- 請求項１記載のポリカーボネートであって、４０質量％水溶液のｐＨが５以上である上記式（１）のジオールを用いた溶融重縮合反応による製造方法により得られたものであるポリカーボネート。
- 請求項１記載のポリカーボネートであって、ポリマー中のＮａ、Ｆｅ、Ｃａの含有量が１０ｐｐｍ以下であるポリカーボネート。
- 請求項１記載のポリカーボネートであって、ポリマーのＣｏｌ−ｂ値が５以下であるポリカーボネート。
- 請求項１〜請求項６のいずれかに記載したポリカーボネートからなる成形体。
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