JPH02166119A - Production of aromatic polycarbonate - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、新規な芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方
法に間する。更に詳しくは、ポリマの製造工程において
、有害なホスゲンガスを使用しない芳香族ポリカーボネ
ートの製造方法に間する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention is directed to a novel method for producing aromatic polycarbonate resin. More specifically, the present invention provides a method for producing aromatic polycarbonate that does not use harmful phosgene gas in the polymer production process.
〈従来の技術〉
芳香族ポリカーボネート樹脂は、機械的性質や光学的性
質に優れたエンジニアリングプラスチックであり、電気
・電子機器用部品や光デイスク材料として広く工業的に
使用されている。<Prior Art> Aromatic polycarbonate resins are engineering plastics with excellent mechanical and optical properties, and are widely used industrially as parts for electrical and electronic devices and optical disk materials.
従来、芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法として、
原料のビスフェノール−Aとホスゲンガスを直接反応さ
せるホスゲン法、ないしはビスフェノール−Aとジアリ
ルカーボネートとのエステル交換法で製造されている。Conventionally, as a manufacturing method for aromatic polycarbonate resin,
It is produced by a phosgene method in which raw material bisphenol-A and phosgene gas are directly reacted, or by a transesterification method between bisphenol-A and diallyl carbonate.
しかしながら、ホスゲン法においては、極めて毒性の高
いホスゲンガスを原料として使用すること、またその製
造工程において多量の塩酸あるいは食塩を副生ずるため
、ポリマの精製に過大な時間と設備が必要である。However, in the phosgene method, extremely toxic phosgene gas is used as a raw material, and a large amount of hydrochloric acid or common salt is produced as a by-product during the manufacturing process, so it requires an excessive amount of time and equipment to purify the polymer.
一方、ホスゲンの代わりにジフェニルカーボネートを使
用するエステル交換法においても、原料のジフェニルカ
ーボネートが、フェノールとホスゲンから合成されるた
め、ホスゲン法と同様な問題点を有している。On the other hand, the transesterification method using diphenyl carbonate instead of phosgene has the same problems as the phosgene method because the raw material diphenyl carbonate is synthesized from phenol and phosgene.
このような理由から、脂肪族アルコール、−酸化炭素お
よび空気から合成されるジアルキルカーボネートとビス
フェノール−Aないしはその誘導体との反応で芳香族ポ
リカーボネートを製造する方法が提案されている。For these reasons, a method has been proposed for producing aromatic polycarbonates by reacting dialkyl carbonates synthesized from aliphatic alcohols, carbon oxide, and air with bisphenol-A or its derivatives.
例えば、特開昭56−123949号公報には、ジアル
キルカーボネートとビスフェノール−A−ビスアセテー
トとの反応で芳香族ポリカーボネートを製造する方法が
記載されている。For example, JP-A-56-123949 describes a method for producing aromatic polycarbonate by reacting dialkyl carbonate with bisphenol-A-bisacetate.
また、特開昭157−2334号公報では、ジアルキル
カーボネートとビスフェノルーAをフェノールの存在下
で重合反応を行い、芳香族ポリカーボネートを製造する
方法が提案されている。Further, JP-A-157-2334 proposes a method for producing an aromatic polycarbonate by carrying out a polymerization reaction between a dialkyl carbonate and bisphenol A in the presence of phenol.
〈発明が解決しようとする課題〉
上記特開昭56−123949号公報に記載された方法
では、ジアルキルカーボネートとビスフェノール−A−
ビスアセテートとの反応性が悪いために、高重合度の芳
香族ポリカーボネートが得られないという問題点を有し
ている。<Problems to be Solved by the Invention> In the method described in JP-A-56-123949, dialkyl carbonate and bisphenol-A-
The problem is that aromatic polycarbonate with a high degree of polymerization cannot be obtained because of poor reactivity with bisacetate.
一方、特開昭57−2334号公報で提案されている方
法では、高重合度のポリマが得られる点では優れている
が、ポリマの分子鎖が分校しており、異常に溶融粘度が
高く、流動性が悪い、また物性面では耐衝撃性が満足で
きないなどの問題点を有しており、商品価値の低い芳香
族ポリカーボネートしか得られていない。On the other hand, the method proposed in JP-A No. 57-2334 is superior in that a polymer with a high degree of polymerization can be obtained, but the molecular chains of the polymer are branched, resulting in an abnormally high melt viscosity. It has problems such as poor fluidity and unsatisfactory impact resistance in terms of physical properties, and only aromatic polycarbonates with low commercial value have been obtained.
従って、本発明の目的は、製造工程において1毒なホス
ゲンガスを使用しないで、高重合度の耐衝撃性に優れた
芳香族ポリカーボネートを製造することである。Therefore, an object of the present invention is to produce an aromatic polycarbonate with a high degree of polymerization and excellent impact resistance without using poisonous phosgene gas in the production process.
く課題を解決するための手段〉
本発明者らは、芳香族ポリカーボネートを製造する上記
問題点を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。Means for Solving the Problems> The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems in producing aromatic polycarbonate.
即ち、本発明は、有機チタン(IV)化合物および有機
錫く■)化合物の群より選ばれたエステル交換触媒の存
在下、
一般式 RO−CO−OR−−−−−−−−−(1)
(式中、Rは炭素原子1〜3のアルキル基を示す。That is, the present invention provides transesterification of the general formula RO-CO-OR-- (1 )
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
)で表わされる
ジアルキルカーボネートとビスフェノール−A−ビスア
セテートおよびフェニルアセテートを反応させることを
特徴とする芳香族ポリカーボネートの製造方法を提供す
るものである。The present invention provides a method for producing an aromatic polycarbonate, which comprises reacting a dialkyl carbonate represented by the following formula with bisphenol-A-bisacetate and phenylacetate.
本発明で使用する有機チタン(■)化合物とは、一般式
TiXm(Xはアルコキシ基を示す、)、もしくは
Ti0Y2(Yはアルキル基またはアセチルアセトン基
を示す。)、または TiX2Yp(Xはアルコキシ基
、Yはアルキル基またはアセチルアセトン基を示す。)
で表わされる有機チタン(■)化合物を意味しており、
具体的には、テトラブチルチタネート、テトライソプロ
ピルチタネート、テトラフェニルチタネート、ジアセチ
ルアセトンチタンオキサイド、ジアセチルアセトンジブ
チルチタネートなどが挙げられる。The organic titanium (■) compound used in the present invention has the general formula TiXm (X represents an alkoxy group), or
Ti0Y2 (Y represents an alkyl group or an acetylacetone group), or TiX2Yp (X represents an alkoxy group, Y represents an alkyl group or an acetylacetone group)
It means an organic titanium (■) compound represented by
Specific examples include tetrabutyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetraphenyl titanate, diacetylacetone titanium oxide, diacetylacetone dibutyl titanate, and the like.
また、本発明で使用する有機錫(IV)化合物とは、一
般式 (R’ )a−xSn (Z) )i(式中、Z
は一0COR“ −OH基を示す。R′およびR#はC
1〜C12のアルキル基を示し、Xは1〜3の整数であ
る。)、もしくは R’−9nO−R“ (式中、R′
およびR#はC1〜C12のアルキル基、C1〜C12
のアリール基または一〇H基を示す。)を意味し、具体
的には、ビス(トリーn−ブチル)錫オキシド、ジ−n
−ブチル錫オキシド、モノブチルモノヒドロキシ錫オキ
シド、ジラウリン酸ジーn−ブチル錫オキシド、テトラ
−n−ブチル錫、テトラメチル錫、テトラフェニル錫な
とが挙げられる。Furthermore, the organotin (IV) compound used in the present invention has the general formula (R')a-xSn (Z))i (wherein Z
represents a -OH group. R' and R# are C
It represents a 1-C12 alkyl group, and X is an integer of 1-3. ), or R'-9nO-R" (wherein R'
and R# is a C1-C12 alkyl group, C1-C12
represents an aryl group or a 10H group. ), specifically, bis(tri-n-butyl)tin oxide, di-n-butyl
-butyltin oxide, monobutylmonohydroxytin oxide, di-n-butyltin dilaurate, tetra-n-butyltin, tetramethyltin, and tetraphenyltin.
これらのエステル交換触媒の中でも、チタン酸エステル
化合物や錫オキシド化合物は触媒活性が高く、特に好ま
しく使用される。また、これらの触媒は、単独でも使用
できるし、2種以上の触媒を使用しても、本発明の目的
を逸脱するものではない。Among these transesterification catalysts, titanate ester compounds and tin oxide compounds have high catalytic activity and are particularly preferably used. Further, these catalysts can be used alone, or two or more types of catalysts can be used without departing from the object of the present invention.
本発明で使用する触媒の添加量は、とスフtノールーA
−ジアセテー)100重量部に対して、0、 001〜
5. 0!量部、好ましくは0.01〜1.O重量部が
適しており、0.001重量部以下では触媒活性が十分
でなく、高重合度のポリマが得られない、また、5.0
重量部以上ではポリマがゲル化したり、著しく着色する
ため使用できない。The amount of catalyst used in the present invention is as follows:
-diacetate) 0,001 to 100 parts by weight
5. 0! Amount part, preferably 0.01 to 1. Part by weight of O is suitable; if it is less than 0.001 part by weight, the catalyst activity is insufficient and a polymer with a high degree of polymerization cannot be obtained;
If the amount is more than 1 part by weight, the polymer may gel or become significantly colored, so it cannot be used.
本発明で使用する一般式(I)で表わされるジアルキル
カーボネートの具体例としては、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、ジ
イソプロピルカーボネートなどが挙げられる。中でも、
重合性の点から、ジメチルカーボネートないしはジエチ
ルカーボネートが好ましく、特にジメチルカーボネート
が好ましく使用される。Specific examples of the dialkyl carbonate represented by the general formula (I) used in the present invention include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, diisopropyl carbonate, and the like. Among them,
From the viewpoint of polymerizability, dimethyl carbonate or diethyl carbonate is preferred, and dimethyl carbonate is particularly preferably used.
一般式(1)で表わされるジアルキルカーボネートの添
加量は、ビスフェノール−A−ジアセテート1モルに対
して、1〜5モルが適している。The addition amount of the dialkyl carbonate represented by the general formula (1) is suitably 1 to 5 mol per 1 mol of bisphenol-A-diacetate.
ジアルキルカーボネートの添加量が、 1モル以下では
高重合度のポリマが得られない。また、5モル以上では
、副生物の回収量が増加するため経済的に問題である。If the amount of dialkyl carbonate added is less than 1 mole, a polymer with a high degree of polymerization cannot be obtained. Furthermore, if the amount is 5 moles or more, the amount of recovered by-products increases, which is an economical problem.
本発明で使用するビスフェノール−A−ジアセテートは
、下記の構造式で表わされる化合物であり1
ビスフェノール−A−ビスアセテートの一部にビスフェ
ノール−Aあるいはビスフェノール−A−モノアセテー
トを含有していても、本発明の目的を逸脱するものでは
ない。The bisphenol-A-diacetate used in the present invention is a compound represented by the following structural formula. , without departing from the purpose of the present invention.
本発明で使用するフェニルアセテートは、その一部にフ
ェノールを含有していても使用でき、フェニルアセテー
トの添加量は、ジアルキルカーボネート1モルに対して
、 1〜5モルが好ましく使用される。フェニルアセテ
ートの添加量が、1モル以下では高重合度のポリマが得
られない、また、5モル以上では、経済性に問題がある
。The phenylacetate used in the present invention can be used even if it contains phenol in part, and the amount of phenylacetate added is preferably 1 to 5 mol per 1 mol of dialkyl carbonate. If the amount of phenylacetate added is less than 1 mole, a polymer with a high degree of polymerization cannot be obtained, and if it is more than 5 moles, there is a problem in economic efficiency.
〈実施例〉 次に、実施例および比較例により本発明を説明する。<Example> Next, the present invention will be explained with reference to Examples and Comparative Examples.
実施例1
蒸留塔を備えた容量1リツトルのステンレス製耐圧反応
容器に、ビスフェノール−A−ジアセテート70 g、
ジメチルカーボネート38.3g。Example 1 70 g of bisphenol-A-diacetate,
38.3 g of dimethyl carbonate.
フェニルアセテ−)127.3gおよびテトラブチルチ
タネー)0.070gを仕込み攪拌した。127.3 g of phenylacetate) and 0.070 g of tetrabutyl titanate were charged and stirred.
窒素で反応容器内を置換した後、 10 kg/cm2
に加圧した。220℃に昇温し2時間反応させた後、更
に240℃に昇温し2時間エステル交換反応を行い、酢
酸メチルを蒸留塔の塔頂より留出させた。After replacing the inside of the reaction vessel with nitrogen, 10 kg/cm2
Pressure was applied. After raising the temperature to 220°C and reacting for 2 hours, the temperature was further raised to 240°C and transesterification was performed for 2 hours, and methyl acetate was distilled out from the top of the distillation column.
続いて、反応容器を冷却し、内容物をガラス製の攪拌機
を備えた真空重合装置に移した。真空重合装置を攪拌し
ながら、220℃まで3時間かけて昇温し、同時に圧力
も除々に下げlmmHgにした。220℃、lmmHg
で1時間反応させ、その間に過剰のジメチルカーボネー
ト、フェニルアセテートおよびフェノールを留出させた
。Subsequently, the reaction vessel was cooled and the contents were transferred to a vacuum polymerization apparatus equipped with a glass stirrer. While stirring the vacuum polymerization apparatus, the temperature was raised to 220° C. over 3 hours, and at the same time the pressure was gradually lowered to 1 mmHg. 220℃, lmmHg
The reaction was carried out for 1 hour, during which time excess dimethyl carbonate, phenylacetate and phenol were distilled off.
更に、減圧下5時間かけて反応温度を290℃まで昇温
し、290℃で2時間反応させて重合を終了した。Furthermore, the reaction temperature was raised to 290° C. over 5 hours under reduced pressure, and the reaction was carried out at 290° C. for 2 hours to complete the polymerization.
得られたポリカーボネートポリマのη+nhは、0.6
1(テトラヒドロフランを溶媒とし、0゜5%のポリマ
溶液を25℃で測定)であり、透明で淡黄色であった。η+nh of the obtained polycarbonate polymer is 0.6
1 (measured using tetrahydrofuran as a solvent and a 0.5% polymer solution at 25°C), and was transparent and pale yellow in color.
次に、得られたポリマのIRスペクトルを測定したとこ
ろ、 1780ew−’ 1160cm−’ 75
0ewi−’ 690cm−’に芳香族ポリカーボネ
ート特有の吸収ピークが観察できた。Next, when the IR spectrum of the obtained polymer was measured, it was found to be 1780ew-'1160cm-'75
An absorption peak peculiar to aromatic polycarbonate was observed at 0ewi-'690cm-'.
また、260℃で1.27(!11X6.35ew+X
O。Also, at 260℃ 1.27(!11X6.35ew+X
O.
32(至)tの角板をプレス成形し、ノツチ付きアイゾ
ツト衝撃強度をASTM D−256に従って測定し
たところ、72kg−cm/cmであり、ホスゲン法で
重合したポリマと同等の値であった。A square plate of 32 (up to) t was press-molded and its notched Izo impact strength was measured according to ASTM D-256, and it was found to be 72 kg-cm/cm, which is the same value as that of a polymer polymerized by the phosgene method.
比較例1
実施例1でフェニルアセテートを使用しないこと以外は
、全て実施例1と同様の操作を行った。Comparative Example 1 The same operations as in Example 1 were performed except that phenylacetate was not used in Example 1.
得られたポリマのηlnhは、0.13であり、成形材
料として使用できる高重合体が得られなかった。The obtained polymer had a ηlnh of 0.13, and a high polymer that could be used as a molding material was not obtained.
このことから、本発明の製造方法が優れていることが明
かである。From this, it is clear that the manufacturing method of the present invention is superior.
実施例2
触媒としてテトラブチルチタネートを使用する代わりに
モツプチルモノヒドロキシ錫オキシド0゜043gを使
用し、実施例1と同様な操作を行った。Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out, except that 0.043 g of motuputyl monohydroxytin oxide was used instead of tetrabutyl titanate as a catalyst.
得られたポリマは、薄い電電のポリマであり、ηInh
は0.52であった。The resulting polymer is a thin electrically conductive polymer with ηInh
was 0.52.
また、このポリマを実施例1と同様にノツチ付きアイゾ
ツト衝撃強度を測定したところ、60kg−cm/cm
と優れた値を示した。In addition, when the notched isot impact strength of this polymer was measured in the same manner as in Example 1, it was found to be 60 kg-cm/cm.
showed an excellent value.
比較例2
触媒としてテトラブチルチタネートを使用する代わりに
二酸化アンチモン0.06gを使用し、実施例1と同様
な操作を行った。Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that 0.06 g of antimony dioxide was used instead of tetrabutyl titanate as a catalyst.
得られた反応物は、粘調な液体であり、全く重合反応が
進まなかった。The obtained reaction product was a viscous liquid, and the polymerization reaction did not proceed at all.
このことより、本発明の触媒の触媒活性が高いことが明
かである。From this, it is clear that the catalyst of the present invention has high catalytic activity.
実施例3
ジアルキルカーボネートとして、ジエチルカーボネート
50.3gを使用すること以外は、実施例1と同様な操
作を行った。Example 3 The same operation as in Example 1 was performed except that 50.3 g of diethyl carbonate was used as the dialkyl carbonate.
得られたポリマのηlnhは0.56であり、ノツチ付
きアイゾ・ント衝撃強度は73kg−cm/cmであっ
た。The resulting polymer had a ηlnh of 0.56 and a notched eyelet impact strength of 73 kg-cm/cm.
比較例3
実施例2で使用したフェニルアセテートの代わりに、フ
ェノール88.0gを使用すること以外は、全て実施例
2と同様の操作を行った。Comparative Example 3 The same operations as in Example 2 were performed except that 88.0 g of phenol was used instead of the phenylacetate used in Example 2.
得られたポリマのηlnhは0.39であり、ノツチ付
きアイゾツト衝撃強度は28kg−cm/cmであった
。The resulting polymer had a ηlnh of 0.39 and a notched Izot impact strength of 28 kg-cm/cm.
このことから、本発明のフェニルアセテートによる重合
性の改良効果が明確である。From this, the effect of improving polymerizability by the phenylacetate of the present invention is clear.
〈発明の効果〉
本発明により芳香族ポリカーボネートを製造すると、毒
性の高いホスゲンガスを使用せず、比較的簡単な操作と
装置で経済的に芳香族ポリカーボネートを製造すること
ができる。<Effects of the Invention> When aromatic polycarbonate is produced according to the present invention, aromatic polycarbonate can be produced economically with relatively simple operations and equipment without using highly toxic phosgene gas.
Claims (1)
り選ばれたエステル交換触媒の存在下、一般式RO−C
O−OR・・・・(I) (式中、Rは炭素原子1〜3のアルキル基を示す。 )で表わされる ジアルキルカーボネートとビスフェノール−A−ビスア
セテートおよびフェニルアセテートを反応させることを
特徴とする芳香族ポリカーボネートの製造方法。[Claims] In the presence of a transesterification catalyst selected from the group of organotitanium(IV) compounds and organotin(IV) compounds,
O-OR...(I) (In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.) A dialkyl carbonate represented by O-OR...(I) is reacted with bisphenol-A-bisacetate and phenyl acetate. A method for producing aromatic polycarbonate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32310788A JPH02166119A (en) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Production of aromatic polycarbonate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32310788A JPH02166119A (en) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Production of aromatic polycarbonate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02166119A true JPH02166119A (en) | 1990-06-26 |
JPH0588888B2 JPH0588888B2 (en) | 1993-12-24 |
Family
ID=18151156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32310788A Granted JPH02166119A (en) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | Production of aromatic polycarbonate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02166119A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012011875A1 (en) | 2012-06-13 | 2013-12-19 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Manually operable switching device for a vehicle with sensor activation device |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP32310788A patent/JPH02166119A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0588888B2 (en) | 1993-12-24 |
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