JP5259988B2 - 共重合ポリカーボネート樹脂およびその製造方法 - Google Patents

共重合ポリカーボネート樹脂およびその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、新規な共重合ポリカーボネート樹脂とその製造方法に関するものである。さらに詳しくは再生可能資源である糖質から誘導され得る部分を含有する耐熱性に優れた共重合ポリカーボネート樹脂であり、各種成形材料やポリマーアロイ材料の素材として有用な共重合ポリカーボネート樹脂とその製造方法に関するものである。
ポリカーボネート樹脂は、芳香族もしくは脂肪族ジオキシ化合物を炭酸エステルにより連結させたポリマーであり、その中でも2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノールA)より得られるポリカーボネート樹脂(以下「PC−A」と称することがある)は、透明性、耐熱性に優れ、また耐衝撃性等の機械特性に優れた性質を有することから多くの分野に用いられている。
一般的にポリカーボネートは石油資源から得られる原料を用いて製造されるが、石油資源の枯渇が懸念されており、植物などの再生可能資源から得られる原料を用いたポリカーボネートの製造が求められている。再生可能資源を原料として使用されたバイオマス材料としては、ポリ乳酸樹脂の他に、糖質から製造可能なエーテルジオール残基から得られる原料を用いたポリカーボネートが検討されている。
例えば、下記式(a)
Figure 0005259988
に示したエーテルジオールは、再生可能資源、たとえば糖類およびでんぷんなどから容易に作られ、3種の立体異性体が知られているが、具体的には下記式(b)に示す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」と呼称する)、下記式(c)に示す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」と呼称する)、下記式(d)に示す1,4:3,6−ジアンヒドロ−L−イジトール(本明細書では以下「イソイディッド」と呼称する)である。
Figure 0005259988
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イソソルビド、イソマンニド、イソイディッドはそれぞれD−グルコース、D−マンノース、L−イドースから得られる。たとえばイソソルビドの場合、D−グルコースを水添した後、酸触媒を用いて脱水することにより得ることができる。
これまで上記のエーテルジオールの中でも、特に、モノマーとしてイソソルビドを中心に用いてポリカーボネートに組み込むことが検討されてきた(特許文献1、特許文献2、非特許文献1、非特許文献2)。これらの文献に記載されているイソソルビド残基含有ポリカーボネートのうち、ホモポリマーについては比粘度が高く、加えてイソソルビド骨格が持つその剛直な構造のため、溶融粘度が非常に高くなり、成型加工が困難であるという問題を抱えている。この問題を解決する上でさまざまな脂肪族ジオールとの共重合ポリカーボネートが報告されている(特許文献3、特許文献4、特許文献5、非特許文献3)。しかしながら上記式(a)のエーテルジオールからなるポリカーボネートの溶融粘度を下げるためには、共重合相手である脂肪族ジオールは、プロパンジオールやヘキサンジオールなど、フレキシブルな構造を持つ直鎖状のものに限られてしまう。これらの直鎖状脂肪族ジオールを共重合すると、ホモポリマーに比べて、耐熱性、熱安定性の面で劣ったものとなってしまうという問題がある。
一方、PC−Aを始めとする芳香族ビスフェノール残基からなるポリカーボネートは脂肪族ポリカーボネートに比べて熱安定性に優れている。従って上記式(a)のエーテルジオールと芳香族ビスフェノールとを共重合すれば、熱安定性が向上する可能性がある。
上記式(a)のエーテルジオールと芳香族ビスフェノールとの共重合について、たとえば特許文献6、非特許文献4、非特許文献5、非特許文献6などが報告されている。しかしながら、これらで用いられている芳香族ビスフェノールは融点が高く、上記式(a)のエーテルジオールとの共重合では、溶融粘度が高すぎて、成形加工が困難であるという問題があった。
英国特許出願公開第1079686号明細書 国際公開第2007/013463号パンフレット 特開2003−292603号公報 特開2006−232897号公報 国際公開第2004/111106号パンフレット 独国特許出願公開第2938464号明細書 "Journal of Applied Polymer Science",2002年, 第86巻, p.872〜880 "Macromolecules",1996年,第29巻,p.8077〜8082 "Journal of Polymer Science:Part A",2003年,第41巻,p.2312〜2321 "Macromolecular Chemistry and Physics"1997年,第198巻,p.2197〜2210 "Journal of Polymer Science:Part A",1997年,第35巻,p.1611〜1619 "Journal of Polymer Science:Part A",1999年,第37巻,p.1125〜1133
本発明は上記問題点を解決し、成型加工性と熱安定性の両方に優れた再生可能資源である糖質から誘導され得る部分を充分に含有する共重合ポリカーボネート樹脂及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成すべく、鋭意検討を行った結果、上記式(a)で表されるエーテルジオールとビスフェノール類との共重合において、用いるビスフェノール類の融点が特定の温度以下の場合に、得られるポリカーボネートが、成形加工性と熱安定性との両方に優れたものとなることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明によれば、
1.下記式(1)で表されるカーボネート構成単位及び融点が139℃以下のビスフェノールから誘導されるカーボネート構成単位を含んでなる共重合ポリカーボネート樹脂であって、式(1)のカーボネート構成単位が該共重合ポリカーボネート樹脂における全カーボネート構成単位中、50〜95重量%であり、樹脂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0.26〜0.65であることを特徴とする共重合ポリカーボネート樹脂、
Figure 0005259988
.ガラス転移温度(Tg)が120〜170℃であり、且つ5%重量減少温度(Td)が330〜500℃である前項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂、
3.樹脂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0.26〜0.55である前項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂、
4.上記式(1)で表されるカーボネート構成単位がイソソルビド(1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−ソルビトール)由来のカーボネート構成単位である前項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂、
5.重合触媒として含窒素塩基性化合物、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物からなる群より選ばれた少なくとも一つの化合物を使用し、下記式(a)で表されるエーテルジオール、融点が139℃以下のビスフェノールおよび炭酸ジエステルを、常圧で加熱反応させ、次いで減圧下、180℃〜280℃の温度で加熱しながら溶融重縮合させることを特徴とする前項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂の製造方法、
Figure 0005259988
6.炭酸ジエステルとしてジフェニルカーボネートを使用する前項5に記載の共重合ポリカーボネート樹脂の製造方法、および
7.前項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂から形成された成形品、
が提供される。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、樹脂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好ましくは0.26以上であり、また上限は好ましく0.65以下であり、より好ましくは0.55以下であり、さらに好ましくは0.45以下である。比粘度が0.26より低くなると本発明の共重合ポリカーボネート樹脂より得られた成形品に充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0.65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う。また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、250℃におけるキャピラリーレオメータで測定した溶融粘度が、シェアレート600sec−1の条件下で0.4×10〜3.0×10Pa・sの範囲にあることが好ましく、0.4×10〜2.4×10Pa・sの範囲にあることがより好ましく、0.4×10〜2.0×10Pa・sの範囲にあることがさらに好ましい。溶融粘度がこの範囲であると機械的強度に優れ、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂を用いて成形する際に成形時のシルバーの発生等が無く良好である。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、そのガラス転移温度(Tg)の下限が好ましくは120℃以上であり、より好ましくは130℃以上であり、また上限は好ましくは170℃以下であり、より好ましくは165℃以下である。Tgが120℃未満だと耐熱性に劣り、170℃を超えると本発明の共重合ポリカーボネート樹脂を用いて成形する際の溶融流動性に劣る。TgはTA Instruments社製 DSC (型式 DSC2910)により測定される。
また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、その5%重量減少温度の下限が好ましくは330℃以上であり、より好ましくは340℃以上であり、さらに好ましくは350℃以上であり、また上限は好ましくは500℃以下であり、より好ましくは450℃以下であり、さらに好ましくは400℃以下である。5%重量減少温度が上記範囲内であると、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂を用いて成形する際の樹脂の分解がほとんど無く好ましい。5%重量減少温度はTA Instruments社製 TGA (型式 TGA2950)により測定される。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、上記式(a)で表されるエーテルジオールと融点が139℃以下のビスフェノールおよび炭酸ジエステルとから溶融重合法により製造することができる。エーテルジオールとしては、具体的には下記式(b)、(c)および(d)
Figure 0005259988
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で表されるイソソルビド、イソマンニド、イソイディッドなどが挙げられる。
これら糖質由来のエーテルジオールは、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ー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。その他のエーテルジオールについても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。
特に、カーボネート構成単位がイソソルビド(1,4:3,6ージアンヒドローDーソルビトール)由来のカーボネート構成単位を含んでなる共重合ポリカーボネート樹脂が好ましい。イソソルビドはでんぷんなどから簡単に作ることができるエーテル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、性質、用途の幅広さの全てにおいて優れている。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂の製造に用いるビスフェノールは融点が139℃以下である。該ビスフェノールの融点の下限は特に限定されないが、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは80℃以上である。
かかるビスフェノールとしては下記式(3)で示される芳香族ビスフェノールが好ましい。
Figure 0005259988
[上記式(3)において、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、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、炭素数6〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基、炭素数6〜10のアリールオキシ基、または炭素数7〜20のアラルキルオキシ基であって、a及びbは夫々0〜4の整数であり、Wは炭素数5〜12の脂環式炭化水素基もしくは下記式(4)
Figure 0005259988
(上記式(4)においてR,R,R,R,R,R,R及びR10は夫々独立して水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基及び炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、R11及びR12は夫々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、R13,R14,R15及びR16は夫々独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基及び炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、cは1〜10の整数、dは4〜7の整数、e及びfは夫々1〜3の整数、gは1〜100の整数である。)]
芳香族ビスフェノールの具体例としては、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン(融点:118℃)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン(融点:123℃)、ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メタン(融点:124℃)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(融点:139℃)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン(融点:154℃)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)プロパン(融点:117℃)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン(融点:126℃)、3−(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル)ヘプタン(融点:89℃)、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(融点:98℃)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン(融点:92℃)、2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(融点:94℃)、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(融点:151℃)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(融点:133℃)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン(融点:86℃)、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(融点:111℃)、2,2−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(融点:70℃)、1,1−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(融点:112℃)、1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン(融点:139℃)などが挙げられる。
なかでも1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、3−(2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル)ヘプタン、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、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、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(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましく、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、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)デカン、1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましい。また、これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の共重合ポリカーボネートの共重合比は、上記式(a)で表されるエーテルジオール/ビスフェノールの重量比で95/5〜50/50が好ましく、より好ましくは90/10〜50/50である。エーテルジオールの割合が95より大きくなると、ビスフェノールの添加による熱安定性の向上および溶融粘度の低下の効果が見られなくなり、好ましくない。またエーテルジオールの割合が50より小さくなると、熱安定性は向上するが、耐熱性が低下し、且つ本来の目的である「植物などの再生可能資源から得られる原料を用いたポリカーボネート」という主旨を満足し難くなり好ましくない。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は重合触媒の存在下、エーテルジオールとビスフェノールおよび炭酸ジエステルとを混合し、エステル交換反応によって生成するアルコールまたはフェノールを高温減圧下にて留出させる溶融重合を行うことによって得ることができる。
反応温度は、エーテルジオールやビスフェノールの分解を抑え、着色が少なく高粘度の樹脂を得るために、できるだけ低温の条件を用いることが好ましいが、重合反応を適切に進める為には重合温度は180℃〜280℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは180℃〜270℃の範囲である。
また、反応初期にはエーテルジオール、ビスフェノールおよび炭酸ジエステルを常圧で加熱し、予備反応させた後、徐々に減圧にして反応後期には系を1.3×10−3〜1.3×10−5MPa程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる方法が好ましい。反応時間は通常1〜4時間程度である。
また、重合速度を速めるために重合触媒を用いることができる。該重合触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、二価フェノールのナトリウム塩またはカリウム塩等のアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物、などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよい。なかでも、含窒素塩基性化合物とアルカリ金属化合物とを併用して使用することが好ましい。
これらの重合触媒の使用量は、それぞれ炭酸ジエステル成分1モルに対し、好ましくは1×10−9〜1×10−3当量、より好ましくは1×10−8〜5×10−4当量の範囲で選ばれる。反応系は窒素などの原料、反応混合物、反応生成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。更に、必要に応じて酸化防止剤等の添加剤を加えてもよい。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂の製造に用い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6〜20のアリール基、アラルキル基あるいは炭素数1〜18のアルキル基など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、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(p−ブチルフェニル)カーボネート、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などが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
炭酸ジエステルはエーテルジオール化合物およびビスフェノールの合計量に対してモル比で1.05〜0.97となるように混合することが好ましく、より好ましくは1.03〜0.98であり、さらに好ましくは1.03〜0.99である。炭酸ジエステルのモル比が1.05より多くなると、炭酸エステル残基が末端封止として働いてしまい充分な重合度が得られなくなってしまい好ましくない。また炭酸ジエステルのモル比が0.97より少ない場合でも、充分な重合度が得られず好ましくない。
上記製造法により得られた共重合ポリカーボネート樹脂に触媒失活剤を添加する事もできる。触媒失活剤としては、公知の触媒失活剤が有効に使用されるが、この中でもスルホン酸のアンモニウム塩、ホスホニウム塩が好ましく、更にドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩等のドデシルベンゼンスルホン酸の上記塩類やパラトルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等のパラトルエンスルホン酸の上記塩類が好ましい。またスルホン酸のエステルとしてベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸フェニル、パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスルホン酸ブチル、パラトルエンスルホン酸オクチル、パラトルエンスルホン酸フェニル等が好ましく用いられ、その中でもドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩が最も好ましく使用される。これらの触媒失活剤の使用量はアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物より選ばれた前記重合触媒1モル当たり0.5〜50モルの割合で、好ましくは0.5〜10モルの割合で、更に好ましくは0.8〜5モルの割合で使用する事ができる。
また反応系は窒素などの原料、反応混合物、反応生成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。更に、必要に応じて酸化防止剤等の添加剤を加えてもよい。
また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂には、用途に応じて各種の機能付与剤を添加してもよく、例えば熱安定剤、安定化助剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、衝撃吸収剤、重金属不活性化剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤などである。
また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂には、用途に応じて各種の有機および無機のフィラー、繊維などを複合化して用いることもできる。フィラーとしては例えばカーボン、タルク、マイカ、ワラストナイト、モンモリロナイト、ハイドロタルサイトなどを上げることができる。また、繊維としては例えばケナフなどの天然繊維のほか、各種の合成繊維、ガラス繊維、石英繊維、炭素繊維などが挙げられる。
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は生物起源物質から誘導される部分を含有し、耐熱性と熱安定性のいずれも良好で、成形加工性にも優れることから、光学用シート、光学用ディスク、情報ディスク、光学レンズ、プリズム等の光学用部品、各種機械部品、建築材料、自動車部品、各種の樹脂トレー、食器類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。
また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、例えばポリ乳酸、脂肪族ポリエステルのほか、芳香族ポリエステル、芳香族ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアクリル、ABS、ポリウレタンなど、各種の生物起源物質からなるポリマーならび合成樹脂、ゴムなどと混合しアロイ化して用いることもできる。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。但し、本発明はこれら実施例に何ら制限されるものではない。また、実施例中の部は重量部であり、%は重量%である。なお、評価は下記の方法によった。
(1)比粘度 ηsp
ペレットを塩化メチレンに溶解、濃度を約0.7g/dLとして、温度20℃にて、オストワルド粘度計(装置名:RIGO AUTO VISCOSIMETER TYPE VMRー0525・PC)を使用して測定した。なお、比粘度ηspは下記式から求めた。
ηsp=t/t−1
t :試料溶液のフロータイム
:溶媒のみのフロータイム
(2)溶融粘度
(株)東洋精機製キャピラリーレオメータ(キャピログラフ 型式1D)を用い、キャピラリー長10.0mm、キャピラリー径1.0mm、測定温度250℃にて測定速度を任意に変更し測定した結果得られたShear Rate/Viscosityカーブより600sec−1での溶融粘度を読み取った。
(3)ガラス転移温度
ペレットを用いてTA Instruments社製 DSC (型式 DSC2910)により測定した。
(4)5%重量減少温度
ペレットを用いてTA Instruments社製 TGA (型式 TGA2950)により測定した。
(5)成型加工性
日本製鋼所(株)製 JSWJ−75EIIIを用いて成形を行い、厚み2mmの見本板の形状を目視にて評価した(金型温度:80〜110℃、成形温度:220〜260℃)。なお判断基準は以下の通りである。
○;濁り、割れ、ヒケ、および分解によるシルバーが見られない。
X;濁り、割れ、ヒケ、または分解によるシルバーが見られる。
実施例1
イソソルビド1366重量部(9.35モル)と1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン539重量部(1.65モル;融点92℃)、ジフェニルカーボネート2403重量部(11.22モル)とを反応器に入れ、重合触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを2.0重量部(ジフェニルカーボネート成分1モルに対して2×10−4モル)、および水酸化ナトリウムを1.1×10−3重量部(ジフェニルカーボネート成分1モルに対して0.25×10−6モル)仕込んで窒素雰囲気下常圧で180℃に加熱し溶融させた。
撹拌下、反応槽内を30分かけて徐々に減圧し、生成するフェノールを留去しながら13.3×10−3MPaまで減圧した。この状態で20分反応させた後に200℃に昇温した後、20分かけて徐々に減圧し、フェノールを留去しながら4.00×10−3MPaで20分間反応させ、さらに、220℃に昇温し30分間、250℃に昇温し30分間反応させた。
次いで、徐々に減圧し、2.67×10−3MPaで10分間、1.33×10−3MPaで10分間反応を続行し、さらに減圧し、4.00×10−5MPaに到達したら、徐々に260℃まで昇温し、最終的に260℃、6.66×10−5MPaで1時間反応せしめた。反応後のポリマーをペレット化し、比粘度が0.34のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
実施例2
イソソルビド1206重量部(8.25モル)と1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン953重量部(2.75モル;融点139℃)とした以外は実施例1と同様に重合させて比粘度が0.26のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
参考例3
イソソルビド804重量部(5.5モル)と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン1487重量部(5.5モル;融点154℃)とジフェニルカーボネート2427重量部(11.33モル)とした以外は実施例1と同様に重合させて比粘度が0.23のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
比較例1
イソソルビド1590重量部(10.88モル)、p−tert−ブチルフェノール39重量部(0.26モル)を温度計、撹拌機付き反応器にし込み、窒素置換した後、あらかじめよく乾燥したピリジン5500重量部、塩化メチレン32400重量部を加え溶解した。撹拌下25℃でホスゲン1400重量部(14.14モル)を100分要して吹込んだ。ホスゲン吹込み終了後、約20分間そのまま撹拌して反応を終了した。反応終了後生成物を塩化メチレンで希釈し、ピリジンを塩酸で中和除去後、導電率がイオン交換水と殆ど同じになるまで繰り返し水洗し、その後塩化メチレンを蒸発して無色のパウダーを得た。このパウダーをペレット化し、比粘度が0.43のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
比較例2
イソソルビド1044重量部(7.15モル)と1,3―プロパンジオール293重量部(3.85モル)、ジフェニルカーボネート2356重量部(11モル)とを反応器に入れ、重合触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを2.0重量部(ジフェニルカーボネート成分1モルに対して2×10−4モル)、および水酸化ナトリウムを1.1×10−3重量部(ジフェニルカーボネート成分1モルに対して0.25×10−6モル)仕込んで窒素雰囲気下常圧で180℃に加熱し溶融させた。
撹拌下、反応槽内を30分かけて徐々に減圧し、生成するフェノールを留去しながら13.3×10−3MPaまで減圧した。この状態で20分反応させた後に200℃に昇温した後、20分かけて徐々に減圧し、フェノールを留去しながら4.00×10−3MPaで20分間反応させ、さらに、220℃に昇温し30分間、240℃に昇温し30分間反応させた。
次いで、徐々に減圧し、2.67×10−3MPaで10分間、1.33×10−3MPaで10分間反応を続行し、さらに減圧し、最終的に240℃、6.66×10−5MPaで1時間反応せしめた。反応後のポリマーをペレット化し、比粘度が0.22のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
比較例3
イソソルビド804重量部(5.5モル)と1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(融点:188℃)1476重量部(5.5モル)とジフェニルカーボネート2427重量部(11.33モル)とした以外は実施例1と同様に重合させて比粘度が0.26のペレットを得た。評価結果については表1に示した。
Figure 0005259988

Claims (7)

  1. 下記式(1)で表されるカーボネート構成単位及び融点が139℃以下のビスフェノールから誘導されるカーボネート構成単位を含んでなる共重合ポリカーボネート樹脂であって、式(1)のカーボネート構成単位が該共重合ポリカーボネート樹脂における全カーボネート構成単位中、50〜95重量%であり、樹脂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0.26〜0.65であることを特徴とする共重合ポリカーボネート樹脂。
    Figure 0005259988
  2. ラス転移温度(Tg)が120〜170℃であり、且つ5%重量減少温度(Td)が330〜500℃である請求項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂。
  3. 樹脂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0.26〜0.55である請求項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂。
  4. 上記式(1)で表されるカーボネート構成単位がイソソルビド(1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−ソルビトール)由来のカーボネート構成単位である請求項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂。
  5. 重合触媒として含窒素塩基性化合物、アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物からなる群より選ばれた少なくとも一つの化合物を使用し、下記式(a)で表されるエーテルジオール、融点が139℃以下のビスフェノールおよび炭酸ジエステルを、常圧で加熱反応させ、次いで減圧下、180℃〜280℃の温度で加熱しながら溶融重縮合させることを特徴とする請求項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂の製造方法。
    Figure 0005259988
  6. 炭酸ジエステルとしてジフェニルカーボネートを使用する請求項5に記載の共重合ポリカーボネート樹脂の製造方法。
  7. 請求項1記載の共重合ポリカーボネート樹脂から形成された成形品。
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