JP5604168B2 - ポリエーテルポリカーボネートの製造方法 - Google Patents
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本発明において、ポリエーテルポリカーボネートは、下記一般式(I)で表される構成単位を有するポリエーテルポリカーボネートが好適である。
本発明のポリエーテルポリカーボネートの製造方法においては、炭酸エステルとポリエーテルジオールとを反応させてポリエーテルポリカーボネートを製造するに際し、単位体積当りの撹拌所要動力が0.01〜25kw/m3の範囲となる撹拌条件で反応を行う。
[式中、Aは炭素数2〜6のアルキレン基、nは平均値で5〜1000の数、n個のAは同一でも異なっていても良い。]
ポリスチレンゲルを用いたゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)により、下記条件で測定した。ポリスチレン標準サンプルで分子量を校正し、重量平均分子量を決定した。
・サンプル濃度:0.25重量%(クロロホルム溶液)
・サンプル注入量:100μl
・溶離液:クロロホルム
・流速:1.0ml/min
・測定温度:40℃
・カラム:商品名「K−G」(1本)+商品名「K−804L」(2本)(以上、Shodex社)
・検出器:示差屈折計(GPC装置 商品名「HLC−8220GPC」(東ソー社)に付属)
・ポリスチレン標準サンプル:「TSKstandard POLYSTYRENE F−10」(分子量10.2万)、F−1(1.02万)、A−1000(870)(以上、東ソー社)、及び「POLYSTYRENE STANDARD」(分子量90万、3万;西尾工業社)
残存フェノール量はガスクロマトグラフィー(GC)により、下記条件で測定し、絶対検量法により求めた。
・装置:商品名「6890N Network GC system」 (Agilent Technologies社)
・カラム:商品名「DB−1」(Agilent Technologies社;100%ジメチルポリシロキサン; 型番Agilent 122−1031;長さ30m、径0.25mm、膜厚0.1μm)
・条件:スプリットモード (スプリット比1:25)、注入口温度250℃、検出器温度300℃、カラム温度50℃で4分間保持、10℃/minで300℃まで昇温
・検出器:FID(GC装置 商品名「6890N Network GC system」 (Agilent Technologies社)に付属)
パドル翼型撹拌機(翼直径1.2m)、分留コンデンサー及び温度計を具備した反応容器(内径1.8m、内容積6m3)に、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマー(数平均分子量5000、水酸基価22.0mgKOH/g、株式会社ADEKA製 商品名「アデカポリエーテルPR−5007」比重1.09、20℃)1000kg、炭酸ジフェニル43.9kg、1.0Mカリウムtert−ブトキシド/tert−ブタノール溶液200mlを入れた。
撹拌回転数27r/min及び翼先端速度1.7m/sの撹拌操作条件(空転動力13.8kw)にて撹拌しながら120℃まで昇温し、そのまま1時間加熱した。撹拌を続けながら、真空ポンプを用いて6.6kPa(abs)まで減圧吸引し、120℃にて1時間加熱した。さらに、撹拌を続けながら、1.3kPa(abs)以下に減圧吸引後、160℃まで昇温し、反応により生成するフェノールを系外へ排出しつつ、37時間反応を行いサンプリングを行った(以下、ポリマー1という)。このポリマー1の重量平均分子量は150000、その時の残存フェノール量は3500mg/kgであった。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は0.01〜2.0kw/m3の範囲であった。
更に、製造例1のポリマー1をそのまま同じ反応容器で、引き続き、撹拌回転数27r/min及び翼先端速度1.7m/sの撹拌操作条件(空転動力13.8kw)にて撹拌を続けながら、圧力1.3kPa(abs)以下、160℃で、17時間反応を行い、ポリエーテルポリカーボネートを得た(以下、ポリマー2という)。このポリマー2の重量平均分子量は180000、その時の残存フェノール量は1300mg/kgであった。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は2.0〜3.7kw/m3の範囲であった。
パドル翼型撹拌機(翼直径1.2m)、分留コンデンサー及び温度計を具備した反応容器(内径1.8m、内容積6m3)に、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマー(数平均分子量5000、水酸基価22.4mgKOH/g、株式会社ADEKA製 商品名「アデカポリエーテルPR−5007」比重1.09、20℃)1000kg、炭酸ジフェニル43.0kg、1.0Mカリウムtert−ブトキシド/tert−ブタノール溶液200mlを入れた。
撹拌回転数40r/min及び翼先端速度2.5m/sの撹拌操作条件(空転動力14.2kw)にて撹拌しながら120℃まで昇温し、そのまま1時間加熱した。撹拌を続けながら、真空ポンプを用いて6.6kPa(abs)まで減圧吸引し、120℃にて1時間加熱した。さらに、撹拌を続けながら、1.3kPa(abs)以下に減圧吸引後、160℃まで昇温した。1.3kPa(abs)以下に減圧吸引後、すぐに反応器底部より窒素を30NL/minで流通させた。反応により生成するフェノールを系外へ排出しつつ、反応8時間目で回転数を40r/minから27r/minに下げ、20時間反応を行いサンプリングを行った(以下、ポリマー3という)。このポリマー3の重量平均分子量は162000、その時の残存フェノール量は2300mg/kgであった。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は0.01〜1.6kw/m3の範囲であった。
本発明で不活性ガスの流通量(NL/min)は標準状態(0℃、101.3kPa)での流通量である。
更に、製造例2のポリマー3をそのまま同じ反応容器で、引き続き、撹拌回転数27r/min及び翼先端速度1.7m/sの撹拌操作条件(空転動力13.8kw)にて撹拌を続けながら、窒素30NL/min流通下、圧力を1.3kPa(abs)以下に保ちつつ、160℃にて2.5時間反応を行い、ポリエーテルポリカーボネートを得た(以下、ポリマー4という)。このポリマー4の重量平均分子量は190000、その時の残存フェノール量は2000mg/kgであった。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は1.6〜5.2kw/m3の範囲であった。
その後、160℃から60℃に3時間かけて冷却を行い(冷却速度33℃/hr;まずジャケットに冷媒を通液し140℃まで冷却した後に、エタノールを210kg反応容器に投入し100℃まで冷却した。更に、エタノールを2123kg反応容器に投入し冷却した)、ポリエーテルポリカーボネートを得た(以下、ポリマー5という)。このポリマー5の重量平均分子量は198000、その時の残存フェノール量は2000mg/kgであった。
製造例1及び実施例1と同じ反応容器に、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのランダムコポリマー(株式会社ADEKA製 商品名「アデカポリエーテルPR−5007」比重1.09、20℃)1000kg、炭酸ジフェニル43.9kg、1.0Mカリウムtert−ブトキシド/tert−ブタノール溶液200mlを入れた。
撹拌回転数60r/min及び翼先端速度3.7m/sの撹拌操作条件(空転動力15kw)にて撹拌しながら120℃まで昇温し、そのまま1時間加熱した。撹拌を続けながら、真空ポンプを用いて6.6kPa(abs)まで減圧吸引し、120℃にて1時間加熱した。さらに、撹拌を続けながら、1.3kPa(abs)以下に減圧吸引後、160℃まで昇温し、反応により生成するフェノールを系外へ排出しつつ、10時間反応を行いサンプリングを行った(以下、ポリマー6という)。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は0.01〜24kw/m3の範囲であった。ポリマー6の重量平均分子量は140000、残存フェノール量は1900mg/kgであった。
更に、製造例3のポリマー6をそのまま同じ反応容器で、引き続き、撹拌回転数60r/min及び翼先端速度3.7m/sの撹拌操作条件(空転動力15kw)にて撹拌を続けながら、圧力1.3kPa(abs)以下、160℃で、6時間反応を行い、ポリエーテルポリカーボネートを得た(以下、ポリマー7という)。このポリマー7の重量平均分子量は94000、その時の残存フェノール量は100mg/kgであった。反応における、単位体積当りの撹拌所要動力は0.7〜26kw/m3の範囲であった。
Claims (5)
- 炭酸エステルとポリエーテルジオールとを反応させてポリエーテルポリカーボネートを製造するに際し、反応器内に不活性気体を流通させ、ポリエーテルポリカーボネートの重量平均分子量が10万以上の反応を、単位体積当りの撹拌所要動力が0.01〜25kw/m3の範囲となる撹拌条件で減圧下に行うポリエーテルポリカーボネートの製造方法。
- 単一の反応器を用いて反応を行う、請求項1記載のポリエーテルポリカーボネートの製造方法。
- 反応器内で炭酸エステルとポリエーテルジオールとの反応生成物を希釈し、抜出す、請求項2記載のポリエーテルポリカーボネートの製造方法。
- 炭酸エステルとポリエーテルジオールをエステル交換する工程を有する、請求項1〜3の何れかに記載のポリエーテルポリカーボネートの製造方法。
- 炭酸エステルとポリエーテルジオールとの反応終了後、冷却速度20℃/hr以上にて冷却する工程を有する、請求項1〜4の何れかに記載のポリエーテルポリカーボネートの製造方法。
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