JPH03203928A - ポリカーボネートの製造方法 - Google Patents

ポリカーボネートの製造方法

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JPH03203928A
JPH03203928A JP34404389A JP34404389A JPH03203928A JP H03203928 A JPH03203928 A JP H03203928A JP 34404389 A JP34404389 A JP 34404389A JP 34404389 A JP34404389 A JP 34404389A JP H03203928 A JPH03203928 A JP H03203928A
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Japan
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compound
barium
mol
polycarbonate
aromatic organic
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JP34404389A
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Takeshi Sakashita
健 阪下
Kotaro Kishimura
岸村 小太郎
Tomoaki Shimoda
智明 下田
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SABIC Innovative Plastics Japan KK
Original Assignee
GE Plastics Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 l囲A五亘透1 本発明屯 ポリカーボネートの製造方法に関し、さらに
詳しく哄 高分子量を有し しかも優れた耐熱性および
耐水性を有し、その上色調の改良されたポリカーボネー
トの製造方法に関する。
の ′的背1 ポリカーボネートI戯  耐衝撃性などの機械的特性に
優蜆 しかも耐熱性、透明性などにも優れており、広く
用いられている。このようなポリカーボネートの製造方
法としては、ビスフェノールなどの芳香族系有機二水酸
基化合物とホスゲンとを直接反応させる方法(界面法)
、あるいはビスフェノールなどの芳香族系有機二水酸基
化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸ジエステル
とを溶融状態でエステル交換反応(重縮合反応)させる
方法などが知られている。
ところで芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエステル
とのエステル交換反応によってポリカーボネートを製造
する際に鷹 芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエス
テルとを、金属の有機酸塩無機酸塩、酸化物、水酸化散
 水素化物あるいはアルコラードなどの触媒を用いて、
通常250〜330℃の温度で減圧下に加熱しながら溶
融状態でエステル交換反応させているため、前述の界面
法と比較して安価にポリカーボネートを製造することが
できるという利点を有している。しかしながら、芳香族
系有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとを溶融状態で
反応させているため、生成するポリカーボネートは長時
間高温に曝されることとなり、黄色に着色したり、耐熱
性あるいは耐水性に劣ったりするという問題点があった
 また用いる触媒によって屯 重合活性が余り高くなく
、高分子量を有するポリカーボネートを得ることができ
ないという問題点もあった また特開昭60−51719号公報に哄 含窒素塩基性
化合物とホウ素化合物との組合せからなる触媒を用いて
ポリカーボネートを製造する方法が提案されており、こ
の触媒を用いれば比較的淡色なポリカーボネートが得ら
れる力(、この触媒は重合活性が低いという問題点があ
った 本発明者ら哄 上記のような問題を解決すべく鋭意検討
したところ、特定の触媒を用いて、芳香族系有機二水酸
基化合物と炭酸ジエステルとを重縮合させればよいこと
を見比して、本発明を完成するに至った i囲og勺 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、高分子量を有し しかも優れ
た耐熱性および耐水性を有し その上色調が改良された
ポリカーボネートを得ることができるようなポリカーボ
ネートの製造方法を提供することを目的としている。
i更A皇1 本発明に係るポリカーボネートの製造方法1&芳香族系
有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとを溶融重縮合し
てポリカーボネートを製造するに際して、(a)バリウ
ム化合物を含む触媒を用いることを特徴としている。
本発明に係るポリカーボネートの製造方法でIL芳芳香
族系有機氷水酸基化合物炭酸ジエステルとを溶融重縮合
してポリカーボネートを製造するに際して、バリウム化
合物を含む触媒を用いているので、高分子量を有し し
かも優れた耐熱性および耐水性を有し、その上色相が改
良されたポリカーボネートを製造することができる。
の   的・ 日 以下本発明に係るポリカーボネートの製造方法を具体的
に説明する。
本発明ではポリカーボネートを製造するに際して、芳香
族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとが用いられ
る。
本発明で用いられる芳香族系有機二水酸基化合物とは、
下記式[r] 一8〇−または−802−であり、R1およびR2は水
素原子または1価の炭化水素基であり、R3は2価の炭
化水素基である。また芳香核+3 1価の炭化水素基を
有していてもよい。)で示される化合物である。
このような芳香族系有機二水酸基化合物とじては、具体
的には、 ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、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、2.2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)フェニルメタン、2.2−ビス(4−
ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、1.1−
ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパン
、2.2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル
)プロパンなどのビス(ヒドロキシアリール)アルカン
肌1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペン
タン、1.1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロ
ヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリール)シクロアル
カン@、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
エーテルなどのジヒドロキシアリールエーテル1s% 
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
フィドなどのジヒドロキシジアリールスルフィドIL 
 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ジヒドロキシジアリールスルホキシ
ド瓜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
ルホンなどのジヒドロキシジアリールスルホン類などが
用いられる。
これらのうちで代 特に2.2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパンが好ましい。
また炭酸ジエステルとして去 具体的にiL  ジフェ
ニルカーボネート、ジトリールカーボネート、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(ジフェニル)カー
ボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネー
ト、ジブチルカーボネート、ジシクロへキシルカーボネ
ートなどが用いられる。
これらのうち特にジフェニルカーボネートが好ましい。
また上記のような炭酸ジエステル代 好ましくは50モ
ル%以下さらに好ましくは30モル%以下の量のジカル
ボン酸あるいはジカルボン酸エステルを含有していても
よい。このようなジカルボン酸あるいはジカルボン酸エ
ステルとして(戴 テレフタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニルが用いら
れる。
このようなジカルボン酸あるいはジカルボン酸エステル
を炭酸ジエステルと併用した場合には、ポリエステルポ
リカーボネートが得られる。
本発明でポリカーボネートを製造するに際して、上記の
ような炭酸ジエステル代 芳香族系有機二水酸基化合物
1モルに対して、 1.01〜1.30モル好ましくは
1.02〜1.20モルの量で用いられることが望まし
い。
本発明に係るポリカーボネートの製造方法で鷹芳香族系
有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとを溶融重縮合し
てポリカーボネートを製造するに際して、(a)バリウ
ム化合物を用いている。
このような(a)バリウム化合物+4  芳香族系有機
二水酸基化合物および炭酸ジエステルと同時に反応器内
に添加してもよい力\ 芳香族系有機二水酸基化合物に
予め安定剤として加えられていてもよい。このように、
触媒として用いられるバリウム化合物を芳香族系有機二
水酸基化合物の安定剤としても利用することにより、従
来別途用いられていた安定剤を省略することができる。
本発明で触媒として用いられる(a)バリウム化合物と
して(戴 塩基性を示すバリウム化合物が好ましく、た
とえ6戴  式B a Xn (式中nは1または2で
あり、Xは2価または1価の酸基であり、かつ式H2x
またはHXで表わされる酸の第1段の解離に対するpK
aが3以上である)で表わされるバリウム塩、水酸化バ
リウムなどを用いることができる。
このようなバリウム塩として(礼 具体的に(戴炭酸水
素バリウム、炭酸バリウム、酢酸バリウム、ステアリン
酸バリウムなどが用いられる。
上記のような(a)バリウム化合物は10−a〜l0−
3モル好ましくは10−7〜10−’モルの量で特に好
ましくは10−7〜10−5モル量で用いられ(a)バ
リウム化合物の量が芳香族系有機二水酸基化合物1モル
に対して10−8〜1o−3モルであると、重合活性を
高くすることができ、さらに色樵耐熱性および耐水性に
優れたポリカーボネートが得られる点で好ましい。
また、本発明に係るポリカーボネートの製造方法で用い
られる触媒哄 このようなバリウム化合物ととも&ミ 
他の塩基性化合物あるいは酸性化合物を含んでいてもよ
い。
このような塩基性化合物としては含窒素塩基性化合物や
水酸化ナトリウム等の(b)有機および/または搬機ア
ルカリ化合物が好ましく、含窒素塩基性化合物が特に好
ましく用いられる。酸性化合物としては(c)ホウ酸ま
たはホウ酸エステルが特に好ましく用いられる。これら
化合物(b)および(c)の少なくともいずれか一方を
上記バリウム化合物とともに用いることが可能である。
このような含窒素塩基性化合物として憾 具体的に(戴
 テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(M ea 
N OH) 、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド
(E t、 N OH)、テトラブチルアンモニウムヒ
ドロキシド(Bu、N0H)、 トリメチルベンジルア
ンモニウムヒドロキシド アリール、アルア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1LR2NH(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fR,RN H2
(式中Rは上記と同じである)で示される一級アミン瓜
 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(Me、NBH,)、テトラブチルアンモ
ニウムボロハイドライド(BuJNBH4)、テトラブ
チルアンモニウムテトラフェニルボレー) (B ua
 NBPh、)、テトラメチルアンモニウムテトラフェ
ニルボレート(Me、NBPh、)などの塩基性塩など
が用いられる。
これらのうち、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシ
ド類が特に好ましい。
上記のような(b)有機および/または無機のアルカリ
化合物は、芳香族系有機二水酸基化合物1モルに対して
、 1o−s〜1O−1モル好ましくは10−5〜10
−2モルの量で用いられる。
(b)有機および/または無機のアルカリ化合物の量が
芳香族系有機二水酸基化合物1モルに対して10−6〜
10−1モルであると、エステル交換反応\重合反応が
十分な速度で進行し さらに色抵 耐熱性および耐水性
などに優れたポリカーボネートが得られる点で好ましい
また、(c)ホウ酸またはホウ酸エステルとして檄ホウ
酸または一般弐B (OR) rl(OH) 3−、(
式中R6戴 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
)で示されるホウ酸エステルが用いられる。
このようなホウ酸エステルとして檄 具体的に+4  
ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリブチ
ル、ホウ酸トリヘキシル、ホウ酸トリヘプチル、ホウ酸
トリフェニル、ホウ酸トリトリル、ホウ酸トリナフチル
などが用いられる。
このような(c)ホウ酸またはホウ酸エステル1戯1O
−8〜10川モル好ましくは10−7〜10−2モルの
量で特に好ましくは10−6〜lO〜4モル量で用いら
れる。
このように(c)ホウ酸またはホウ酸エステルの量が芳
香族系有機二水酸基化合物1モルに対して1o−8〜1
0−1モルであると、熱老化後の分子量の低下が起こり
にくく、色樵 耐熱性および耐水性に優れたポリカーボ
ネートが得られる点で好ましい。
これら(b)有機および/または無機のアルカリ化合物
と、(c)ホウ酸またはホウ酸エステルとは、各々単独
で、あるいは組み合わせて(a)上記バリウム化合物と
ともに用いることができるが、三者(ω、(b)および
(c)を含む触媒頃 さらに高い重合活性を有して高分
子量のポリカーボネートを生成させることができ、しか
も得られるポリカーボネートは、さらに耐熱性および耐
水性に優帳 その上色調がさらに改良さ帳 透明性に優
れている。
芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとの重縮
合反応(戴 従来知られている芳香族系有機二水酸基化
合物と炭酸ジエステルとの重縮合反応条件と同様な条件
下で行なうことができるが、具体的に(戴 第一段目の
反応を80〜250℃好ましくは100〜230℃さら
に好ましくは120〜190℃の温度で0〜5時間好ま
しくは0〜4時間さらに好ましくは0.25〜3時間常
圧で、両者を反応させる。次いで反応系を減圧にしなが
ら反応温度を高めて芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸
ジエステルとの反応を行、ない、最終的には1゜m H
g以下の減圧下で240〜320℃の温度で芳香族系有
機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとの重縮合反応を行
なう。
上記のような芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエス
テルとの反応は、連続式で行なってもよくまたバッチ式
で行なってもよい。また上記の反応を行なうに際して用
いられる反応装置は、種型であっても管層であっても基
型であってもよい。
又涯Iと廟逮 本発明に係るポリカーボネートの製造方法では、芳香族
有機三水酸基化合物と炭酸ジエステルとを溶融重縮合し
てポリカーボネートを製造するに際して、バリウム化合
物を含む触媒を用いているので、高分子量を有し しか
も優れた耐熱性および耐水性を有し その上色相の改良
されたポリカーボネートを製造することができる。
以上本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
(試験方法) 物性測定法および試験方法を以下に示す。
極限粘度(IV、 di/ω、塩化メチレン中、20℃
でウベローデ粘度計を用いて測定した 色相(YI);2.厚のプレスシートのLab値を日本
電色工業■製のCo1orand Co1or Def
ferenceMeter ND−1001DPを用い
て透過法で測定し 黄色度の尺度としてb値を用いヘ ヘイズ1日本軍色工業■のNDH−200を用いて測定
し八 プレスシート作成条件、120℃、400工Hg、12
時間乾燥したベレットを、窒素雰囲気中で280℃、 
10分間予熱した後、 280℃で5分間、 100t
、g/。2でプレスし、室温でコールドプレスを5分間
行なりへ 耐熱老化性試験、120℃、400工Hg12時間乾燥
したベレットをテフロンベトリ皿(40,、)に4.5
秤量し 250℃のギヤオーブン(GHPS−212田
葉井製作所、空気置換率71.6回/時間)中に16時
間保持後、室温まで徐冷しへこの試料を2龍厚のプレス
シートにして、このシートを用いて色相(b値)および
IVを測定した 製水試験;  0.511j+厚のプレスシートより、
輻5鴎、長さ5cI!+のダンベルを打ち抜き、製水中
に浸漬上 1日後、 3日後、 7日後に取り出す。取
り出し後、1時間以内にインストロン1132でチャッ
ク間距離30賎、引張り速度50.7分、測定レンジ5
0kgで引張り試験を行ない、伸び(%)を測定し八 大mfll、 Ni製攪拌翼を備えた500ミリリツトルのガラスリア
クター中に、ジフェニルカーボネート(Bayer社製
のジフェニルカーボネートを80℃の温水で2回洗浄し
、90%の収率で蒸留)144g(0,67モル)とビ
スフェノールA(日本ジ−イープラスチックス社製、以
下BPAと記す)137g (0,60モル)とホウ酸
H3BO3(和光試薬特級) 0.0933.(2,5
X10−”モル/BPAIモル)をN2雰囲気下、 1
80℃で加熱し、30分間攪拌した その後、テトラメ
チルアンモニウムヒドロオキサイドMe、N0H15%
水溶液(東洋合成社製)  136.5mg (Me、
NOHが2.5X 10−4モル/BPA  1  モ
ル)、水酸化バリウム ・八木和物Ba(OH)a・8
H20(和光試薬特級)0.189■(無水物に換算し
て0.01 X 10−4モル/BPAIモル)を加え
て、さらにN2雰囲気下180℃の温度で、30分攪拌
し エステル交換反応を行なっ九その後、210℃に昇
温し、徐々に200w Hgまで減圧し、 1時間、さ
らに240℃まで昇ya L、200w Hg テ20
分、徐々に150mHgまで減圧1.S 20分、さら
に100工Hgまで減圧後20分、 151Hgまで減
圧して0.5時間反応させた後、270℃に昇温し、最
終的に0.5m Hgまで減圧して2.5時間反応させ
た得られたポリカーボネートのIVは0.58dl/g
であり、ヘイズは0.4であり、またb値は1.0であ
った また、得られたポリカーボネートを用いて、熱老化性試
験および潜水試験を行なつtも結果を表1に示す。
X亀@2 3 4 水酸化バリウムの代わりに、各々炭酸バリウムBaC0
3(和光試薬99.9%グレード)0.118■(0,
OIX 10−’モル/BPAIモル)、酢酸バリウム
Ba (cH,COO)2(和光試薬特級)0.153
11Ig(0,01X10−’モル/BPAIモル)ま
たは水酸化ナトリウム(和光試薬特級) 0.01 z
IIg(0,005x10−4モル/BPA 1モル)
および水酸化バリウム・八木和物(無水物に換算して、
0.015X 10−4モル/BPA 1モル)0.2
84■の混合物を用いた他は、実施例1と同様にしてポ
リカーネートを製造しへ得られたポリカーボネートのI
V、ヘイズおよびb値を表1に示す。
また、得られたポリカーボネートを用いて、熱老化性試
験および潜水試験を行なった 結果を表1に示す。
比較例1 水酸化バリウムを用いなかった以外告 実施例1と同様
にしてポリカーネートを製造した得られたポリカーボネ
ートのI V、  ヘイズおよびb値を表1に示す。
また、得られたポリカーボネートを用いて、熱老化性試
験および潜水試験を行なっ九 結果を表1に示す。
匿歓眉」 水酸化バリウムの代わりに、水酸化ナトリウムNaOH
(和光試薬特級) 0.024−g (0,0IX10
−4モル/BPA1モル)を用いた他(戴 実施例1と
同様にしてポリカーネートを製造した得られたポリカー
ボネートのI V、  ヘイズおよびb値を表1に示す
また、得られたポリカーボネートを用いて、熱老化性試
験および潜水試験を行なった 結果を表1に示す。
手続補正書 1.事件の表示 平成1年 特 許 願 第344,043号平成1年1
2月28日提出の特許願(3)2、発明の名称 ポリカーボネートの製造方法 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 名 称  日本ジ−イープラスチックス株式会社4、代
 理 人 (郵便番号141) 東京部品用区西五反田二丁目19番2号荒久ビル 3階 6、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 7、補正の内容 補正の内容 1)明細書第17頁第13行目において、「塩化メチレ
ン中、20℃で」とあるのを、「塩化メチレン中(0,
5g/di ) 、20℃で」と補正します。
2)明細書第17頁第15行目においてr2m+s厚」
とあるのを 「3ID11厚」と補正します。
3)明細書第17頁第15行目においてrLab値」と
あるのを、 「X値、Y値、Z値」と補正します。
4)明細書第17頁第17〜18行目において、「黄色
度の尺度としてb値を用いた。」とあるのを、 「黄色度(Yl)を算出した。
5)明細書第18頁第6〜20行目において、「耐熱老
化試験;・・・を測定した。」とあるのを、「熱老化試
験:3mm厚プレスシートを140℃のギヤオーブン(
GHPS−212、田葉井製作所■製、空気置換率71
.6回/時間)中で240時間エージングし、色相を測
定した。
滴水試験:3mm厚プレスシートを導水に浸漬し、12
0℃で5日間保持した後、Hazeを測定した。」と補
正します。
以  上 」 と補正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)芳香族系有機二水酸基化合物と炭酸ジエステルとを
    溶融重縮合してポリカーボネートを製造するに際して、
    (a)バリウム化合物を含む触媒を用いることを特徴と
    するポリカーボネートの製造方法。 2)上記バリウム化合物が、式BaX_n(式中nは1
    または2であり、Xは2価または1価の酸基であり、か
    つ式H_2XまたはHXで表わされる酸の第1段の解離
    に対するpKaが3以上である)で表わされる塩である
    ことを特徴とする請求項第1項に記載のポリカーボネー
    トの製造方法。 3)上記バリウム化合物が、水酸化バリウムであること
    を特徴とする請求項第1項に記載のポリカーボネートの
    製造方法。 4)上記触媒に含まれる(a)バリウム化合物が、安定
    剤として上記芳香族系有機二水酸基化合物に添加されて
    いることを特徴とする請求項第1項ないし第3項に記載
    のポリカーボネートの製造方法。 5)上記触媒が、 (a)バリウム化合物とともに、 (b)有機および/または無機アルカリ化合物および (c)ホウ酸またはホウ酸エステル の少なくともいずれか一方を含むことを特徴とする請求
    項第1項ないし第3項に記載のポリカーボネートの製造
    方法。 6)上記触媒が、芳香族系有機二水酸基化合物1モルに
    対して、 (a)10^−^8〜10^−^3モル量のバリウム化
    合物および (b)10^−^8〜10^−^1モル量の有機および
    /または無機アルカリ化合物 を含むことを特徴とする請求項第1項ないし第3項に記
    載のポリカーボネートの製造方法。 7)上記触媒が、芳香族系有機二水酸基化合物1モルに
    対して、 (a)10^−^8〜10^−^3モル量のバリウム化
    合物および (c)10^−^8〜10^−^1モル量のホウ酸また
    はホウ酸エステル を含むことを特徴とする請求項第1項ないし第3項に記
    載の方法。 8)上記触媒が、芳香族系有機二水酸基化合物1モルに
    対して、 (a)10^−^8〜10^−^3モル量のバリウム化
    合物(b)10^−^8〜10^−^1モル量の有機お
    よび/または無機アルカリ化合物 および (c)10^−^8〜10^−^1モル量のホウ酸また
    はホウ酸エステル を含むことを特徴とする請求項第1項ないし第3項に記
    載の方法。
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