JPH06157738A - Production of aromatic polycarbonate - Google Patents

Production of aromatic polycarbonate

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JPH06157738A
JPH06157738A JP31319692A JP31319692A JPH06157738A JP H06157738 A JPH06157738 A JP H06157738A JP 31319692 A JP31319692 A JP 31319692A JP 31319692 A JP31319692 A JP 31319692A JP H06157738 A JPH06157738 A JP H06157738A
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polymer
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益造 横山
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一秀 高倉
Junshi Takano
純志 高野
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Abstract

PURPOSE:To efficiently obtain an aromatic polycarbonate excellent in heat resistance and transparency, useful for electronic boards, etc., by melt polycondensation of an aromatic diol compound with a carbonic diester compound in the presence of an ester interchange reaction catalyst and a specific organosilicon compound. CONSTITUTION:This polycarbonate can be obtained by melt polycondensation of an aromatic diol compound such as bis(4-hydroxydiphenyl) methane with a carbonic diester compound such as diphenyl carbonate in the presence of an ester interchange reaction catalyst such as lithium hydride and an organosilicon compound of the formula (R and R' are each H or 1-20C hydrocarbon; (n) is 2-10000) such as 1,1,3,3,-tetramethyldisiloxane.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエステル交換反応による
ポリカーボネートの製造法に関する。さらに詳しくは、
芳香族ジオール化合物と炭酸ジエステル化合物とから耐
熱性の改善された芳香族ポリカーボネートを溶融重縮合
反応で製造する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a polycarbonate by a transesterification reaction. For more details,
The present invention relates to a method for producing an aromatic polycarbonate having improved heat resistance from an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound by a melt polycondensation reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、芳香族ポリカーボネートは耐衝撃
性などの機械的特性に優れ、しかも耐熱性、透明性など
にも優れたエンジニアリングプラスチックスとして、炭
酸飲料ボトル、電子基板(CD基板)、転写ベルト等、
多くの分野において幅広く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, aromatic polycarbonate has been used as a carbonated beverage bottle, an electronic substrate (CD substrate), a transfer sheet as an engineering plastic excellent in mechanical properties such as impact resistance, heat resistance and transparency. Belts, etc.
Widely used in many fields.

【0003】この芳香族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ジオールとホスゲ
ンとを界面重縮合法により反応させる、いわゆるホスゲ
ン法が工業化されている。このホスゲン法により製造さ
れる芳香族ポリカーボネートの耐熱性は、後述する5%
重量減加熱温度(Td5%)を尺度とすると約500℃
と高い利点を有する。
As a method for producing this aromatic polycarbonate, a so-called phosgene method in which an aromatic diol such as bisphenol and phosgene are reacted by an interfacial polycondensation method has been industrialized. The heat resistance of the aromatic polycarbonate produced by this phosgene method is 5% as described later.
Approximately 500 ° C when the weight loss heating temperature (Td 5%) is used as a scale
And has high advantages.

【0004】しかしながら、現在工業的に実施されてい
るホスゲン法は、非常に有毒なホスゲンを用いなければ
ならないこと、多量に副生する塩化ナトリウムの処理問
題や反応溶媒として通常用いられている塩化メチレンの
衛生、大気環境問題への懸念など、多くの問題点が指摘
されている。また、芳香族ジオール化合物と炭酸ジエス
テルとのエステル交換反応により芳香族ポリカーボネー
トを得る方法も、いわゆる溶融法あるいはノンホスゲン
法として古くから知られている。ノンホスゲン法は上記
の如きホスゲン法のいろいろな問題点もなく、又、より
安価に芳香族ポリカーボネートが製造できるという利点
を有しているとされている。
However, the phosgene method currently practiced industrially requires the use of extremely toxic phosgene, the problem of treating a large amount of by-produced sodium chloride, and methylene chloride usually used as a reaction solvent. Many problems have been pointed out, such as public health and concerns about atmospheric environment. Further, a method of obtaining an aromatic polycarbonate by transesterification of an aromatic diol compound and a carbonic acid diester has long been known as a so-called melting method or non-phosgene method. The non-phosgene method is said to have the advantages that the above-mentioned various problems of the phosgene method do not occur and that the aromatic polycarbonate can be produced at a lower cost.

【0005】しかしながら、例えばビスフェノールAと
ジフェニルカーボネートからのノンホスゲン法による芳
香族ポリカーボネートにおいては、一般的に、高分子量
でかつそのポリマー末端構造に水酸基構造を有しない重
合体のみを選択的に製造することが困難といわれてお
り、このようにして含有する水酸基構造末端重合体の存
在が耐熱性低下の一つの理由であると考えられている。
However, for example, in an aromatic polycarbonate produced from bisphenol A and diphenyl carbonate by the non-phosgene method, it is generally necessary to selectively produce only a polymer having a high molecular weight and having no hydroxyl group structure in its polymer terminal structure. It is said that the presence of the hydroxyl group-terminated polymer thus contained is one of the reasons for the decrease in heat resistance.

【0006】即ち、水酸基末端構造の封止反応が容易な
ホスゲン法による芳香族ポリカーボネートの耐熱性(約
500℃)に比べてノンホスゲン法による芳香族ポリカ
ーボネートの耐熱性は445℃程度と低い。芳香族ポリ
カーボネートの成型は320℃前後の高い温度で行う必
要があり、ポリカーボネートの耐熱性が低いとポリマー
主鎖の切断、着色そして機械的強度の低下といった問題
が生じる。特に中空容器等の薄肉成形(0.3〜0.6
mm)や複雑な形状の成型の際には、溶融粘度を下げる
ためにとくに高温が必要となるので、ノンホスゲン法に
より得られるポリカーボネートの耐熱性の向上が実用化
の上で問題となっている。
That is, the heat resistance of the aromatic polycarbonate obtained by the non-phosgene method is about 445 ° C., which is lower than the heat resistance of the aromatic polycarbonate obtained by the phosgene method (about 500 ° C.), which facilitates the sealing reaction of the hydroxyl terminal structure. It is necessary to mold the aromatic polycarbonate at a high temperature of about 320 ° C., and if the heat resistance of the polycarbonate is low, problems such as cutting of the polymer main chain, coloring, and deterioration of mechanical strength occur. Especially thin molding of hollow containers (0.3-0.6
mm) or a complex shape, a high temperature is particularly required to reduce the melt viscosity, and therefore improvement in heat resistance of the polycarbonate obtained by the non-phosgene method is a problem for practical use.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のエステル交換重縮合法(ノンホスゲン法)であっても
耐熱性の高い芳香族ポリカーボネートの製造方法を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing an aromatic polycarbonate having high heat resistance even by the above-mentioned transesterification polycondensation method (non-phosgene method).

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、芳香族ジオー
ル化合物と炭酸ジエステル化合物とを、エステル交換反
応触媒および下式〔I〕で示される部位を有する有機ケ
イ素化合物の存在下に溶融重縮合反応させて芳香族ポリ
カーボネートを製造する方法を提供するものである。
The present invention is a method of melt polycondensing an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound in the presence of a transesterification catalyst and an organosilicon compound having a site represented by the following formula [I]. It is intended to provide a method of reacting to produce an aromatic polycarbonate.

【0009】[0009]

【化2】 [Chemical 2]

【0010】〔式中、RとR′は各々独立して水素ある
いは炭素数が1〜20の炭化水素基であり、nは2〜1
0,000の整数である。〕
[In the formula, R and R'each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is 2 to 1
It is an integer of 10,000. ]

【0011】〔具体的説明〕本発明の製造にて用いられ
る芳香族ジオール化合物は、一般式〔II〕で示される化
合物である。
[Detailed Description] The aromatic diol compound used in the production of the present invention is a compound represented by the general formula [II].

【0012】[0012]

【化3】 [Chemical 3]

【0013】(式中、Aは単結合、炭素数1〜15の置
換又は未置換の直鎖状、分岐状又は環状の2価の炭化水
素基、及び−O−,−S−,−CO−,−SO−,−S
2 −で示される2価の基からなる群から選ばれるもの
であり、XおよびYは同一又は相互に異なるものであっ
て、水素又は、ハロゲン又は炭素数1〜6の炭化水素基
から選ばれるものであり、pおよびqは0〜2の整数で
ある。)いくつかの代表例を挙げれば、例えばビス(4
−ヒドロキシジフェニル)メタン、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−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチル
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−ジブロモ)プロパン、4,4−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)シクロヘキサン等のビスフェノール;
4,4′−ジヒドロキシビフェニル、3,3′,5,
5′−テトラメチル−4,4′−ビフェニル等のビフェ
ノール;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−
ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)ケトンなどである。
(In the formula, A is a single bond, a substituted or unsubstituted linear, branched or cyclic divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, and -O-, -S-, -CO. -, -SO-, -S
It is selected from the group consisting of divalent groups represented by O 2 —, X and Y are the same or different from each other, and selected from hydrogen, halogen, or a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. And p and q are integers of 0 to 2. ) Some typical examples are bis (4
-Hydroxydiphenyl) methane, 2,2-bis (4-
Hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-t-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy) -3,5-Dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-)
Bisphenols such as 3,5-dibromo) propane, 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) heptane and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane;
4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3 ', 5
Biphenols such as 5'-tetramethyl-4,4'-biphenyl; bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-
Hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) ketone and the like.

【0014】これらの中でも2,2−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)プロパンが好ましい。これらの化合物を
2種以上併用すること(共重合体)もできるし、又、分
岐状芳香族ポリカーボネートを製造しようとするとき
は、少量の3価以上の多価フェノールを共重合させるこ
ともできる。又、製造される芳香族ポリカーボネートの
熱安定性や耐加水分解性を向上させることを目的とし
て、水酸基末端の封止のために、p−t−ブチルフェノ
ールやp−クミルフェノールなどの一価フェノール類を
使用することもできる。
Of these, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferable. Two or more kinds of these compounds may be used in combination (copolymer), or when a branched aromatic polycarbonate is to be produced, a small amount of trihydric or higher polyhydric phenol may be copolymerized. . Further, for the purpose of improving the thermal stability and hydrolysis resistance of the aromatic polycarbonate produced, monohydric phenols such as pt-butylphenol and p-cumylphenol are used for the purpose of sealing the hydroxyl terminal. Kinds can also be used.

【0015】本発明で用いられる炭酸ジエステルの代表
例としては、ジメチルカーボネート、ジフェニルカーボ
ネート、ジトリルカーボネート、ビス(4−クロルフェ
ニル)カーボネート、ビス(2,4,6−トリクロルフ
ェニル)カーボネートなどがある。これら炭酸ジエステ
ル化合物は、芳香族ジオール化合物1モルに対して過剰
に用いられるのが一般的であり、1.01〜1.30モ
ル、好ましくは1.02〜1.20モルの量で用いるこ
とが望ましい。
Representative examples of the carbonic acid diester used in the present invention include dimethyl carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (2,4,6-trichlorophenyl) carbonate and the like. . These carbonic acid diester compounds are generally used in excess with respect to 1 mol of the aromatic diol compound, and are used in an amount of 1.01 to 1.30 mol, preferably 1.02 to 1.20 mol. Is desirable.

【0016】本発明で用いられるエステル交換反応触媒
の代表例として、具体的には、リチウム、ナトリウム、
カリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウ
ム、バリウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛、カドニウ
ム、スズ、アンチモン、マンガン、コバルト、ニッケ
ル、チタン、ジルコニウムなどの金属の酢酸塩、炭酸
塩、ホウ酸塩、硝酸塩、酸化物、水酸化物、水素化物あ
るいはアルコラート等公知のエステル交換反応金属化合
物触媒を挙げることができ、好適にはスズ系化合物触媒
が使用されるが、又これらを二種以上組み合わせて使用
することもできる。
As typical examples of the transesterification reaction catalyst used in the present invention, specifically, lithium, sodium,
Alkali metals such as potassium, alkaline earth metals such as magnesium, calcium and barium, acetates, carbonates, borates and nitrates of metals such as zinc, cadmium, tin, antimony, manganese, cobalt, nickel, titanium and zirconium. Well-known transesterification metal compound catalysts such as oxides, hydroxides, hydrides and alcoholates can be mentioned, and tin compound catalysts are preferably used, and these are used in combination of two or more kinds. You can also

【0017】具体的には、水素化リチウム、水素化ホウ
素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カ
リウム、水素化ホウ素ルビジウム、水素化ホウ素セシウ
ム、水素化ホウ素ベリリウム、水素化ホウ素マグネシウ
ム、水素化ホウ素カルシウム、水素化ホウ素ストロンチ
ウム、水素化ホウ素バリウム、水素化ホウ素アルミニウ
ム、水素化ホウ素チタニウム、水素化ホウ素スズ、水素
化ホウ素ゲルマニウム、テトラフェノキシリチウム、テ
トラフェノキシナトリウム、テトラフェノキシカリウ
ム、テトラフェノキシルビジウム、テトラフェノキシセ
シウム、チオ硫酸ナトリウム、酸化ベリリウム、酸化マ
グネシウム、酸化スズ(IV)、ジブチルスズオキシド、
ジブチル錫ラウレート、水酸化ベリリウム、水酸化マグ
ネシウム、水酸化ゲルマニウム、酢酸ベリリウム、酢酸
マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸スズ(IV)、酢酸
ゲルマニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カ
リウム、炭酸ベリリウム、炭酸マグネシウム、炭酸スズ
(IV)、炭酸ゲルマニウム、硝酸スズ(IV)、硝酸ゲル
マニウム、三酸化アンチモン、ビスマストリメチルカル
ボキシレート等が挙げられる。
Specifically, lithium hydride, lithium borohydride, sodium borohydride, potassium borohydride, rubidium borohydride, cesium borohydride, beryllium borohydride, magnesium borohydride, borohydride. Calcium, strontium borohydride, barium borohydride, aluminum borohydride, titanium borohydride, tin borohydride, germanium borohydride, tetraphenoxy lithium, tetraphenoxy sodium, tetraphenoxy potassium, tetraphenoxy rubidium, tetraphenoxy Cesium, sodium thiosulfate, beryllium oxide, magnesium oxide, tin (IV) oxide, dibutyltin oxide,
Dibutyltin laurate, beryllium hydroxide, magnesium hydroxide, germanium hydroxide, beryllium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, tin (IV) acetate, germanium acetate, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, beryllium carbonate, magnesium carbonate, carbonate Examples thereof include tin (IV), germanium carbonate, tin (IV) nitrate, germanium nitrate, antimony trioxide, and bismuth trimethylcarboxylate.

【0018】これらの触媒は、原料として用いられる芳
香族ジオール化合物1モルに対して10-5〜10-1
ル、好ましくは10-5〜10-2モルの量で用いられる。
本発明の特徴は、前記式〔I〕で示されるケイ素化合物
をエステル交換法溶融重縮合反応条件下に用いて芳香族
ポリカーボネートを製造する点にある。このシロキサン
結合を有するケイ素化合物は、鎖状構造であっても、環
状構造を示すものであっても良い。
[0018] These catalysts, 10-5 to 10-1 mol of the aromatic diol to 1 mole of the compound used as a raw material, preferably used in an amount of 10 -5 to 10 -2 mol.
A feature of the present invention is that an aromatic polycarbonate is produced by using the silicon compound represented by the above formula [I] under the conditions of the melt polycondensation reaction by the transesterification method. The silicon compound having a siloxane bond may have a chain structure or a cyclic structure.

【0019】かかる有機ケイ素化合物としては、1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ペンタメチル
ジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジ
エチル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、
1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシ
ロキサン、ビス(1−メチル−3−シロレニル)オキシ
ド、1,3−ビス(3−ヒドロキシプロピル)−1,
1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス
(2−アミノエチルアミノメチル)−1,1,3,3−
テトラメチルジシロキサン、ペンタメチルピペリジノメ
チルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、1,3
−ジブチル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサ
ン、1,3−ジフェニル−1,1,3,3−テトラメチ
ルジシロキサン、1,3−ビス(ジオキサニルエチル)
−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3
−ビス(3−グリシドキシプロピル)−1,1,3,3
−テトラメチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキ
サン、1,3−ジメチル−1,1,3,3−テトラフェ
ニルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサ
ン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキ
サン、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリ
シロキサン、オクタメチルトリシロキサン、1,3,5
−トリメチル−1,3,5−トリビニルシクロトリシロ
キサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフ
ェニルシクロトリシロキサン、オクタフェニルシクロテ
トラシロキサン、1,3,5,7,9−ペンタメチルシ
クロペンタシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキ
サン、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン、ジメチル
ポリシロキサン、エチルメチルポリシロキサン、メチル
フェニルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、
メチルハイドロジエンポリシロキサンなどである。これ
らの化合物は併用することもできる。
As the organosilicon compound, 1,
1,3,3-tetramethyldisiloxane, pentamethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, 1,3-diethyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane,
1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, bis (1-methyl-3-silorenyl) oxide, 1,3-bis (3-hydroxypropyl) -1,
1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (2-aminoethylaminomethyl) -1,1,3,3-
Tetramethyldisiloxane, pentamethylpiperidinomethyldisiloxane, hexaethyldisiloxane, 1,3
-Dibutyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-bis (dioxanylethyl)
-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3
-Bis (3-glycidoxypropyl) -1,1,3,3
-Tetramethyldisiloxane, hexapropyldisiloxane, 1,3-dimethyl-1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexamethyl Trisiloxane, 1,1,1,3,5,5,5-heptamethyltrisiloxane, octamethyltrisiloxane, 1,3,5
-Trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-triphenylcyclotrisiloxane, octaphenylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7,9 -Pentamethylcyclopentasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, hexaphenylcyclotrisiloxane, dimethylpolysiloxane, ethylmethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane,
Examples include methylhydrogenpolysiloxane. These compounds can be used in combination.

【0020】これらのうちでも、特にヘキサフェニルシ
クロトリシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロ
キサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ジメチル
ポリシロキサン、メチルハイドロジエンポリシロキサン
が好ましい。本発明の方法において使用される有機ケイ
素化合物の使用量は、エステル交換法溶融重縮合法によ
る芳香族ポリカーボネートの耐熱性を向上せしめるに十
分な量である。一般には、使用されるエステル交換反応
触媒1モルに対して0.5〜500モルの範囲で、好ま
しくは1〜300モルの範囲で使用される。
Of these, hexaphenylcyclotrisiloxane, octaphenylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dimethylpolysiloxane, and methylhydrogenpolysiloxane are particularly preferable. The amount of the organosilicon compound used in the method of the present invention is an amount sufficient to improve the heat resistance of the aromatic polycarbonate by the transesterification method, melt polycondensation method. Generally, it is used in the range of 0.5 to 500 mol, preferably 1 to 300 mol, based on 1 mol of the transesterification catalyst used.

【0021】芳香族ジオール1モルに対して換算する
と、この有機シラン化合物の使用量は5×10-5〜5×
10-1モルの量である。有機ケイ素化合物の使用添加時
期は、効果の認められる限りエステル交換法溶融重縮合
工程の如何なる段階であってもよい。簡便には、反応の
初期から原料モノマーである芳香族ジオール化合物、炭
酸ジエステル化合物及びエステル交換反応触媒などと同
時に添加混合して使用することができるし、又、重縮合
反応工程の最終段階において添加使用することもでき
る。
When converted to 1 mol of the aromatic diol, the amount of the organosilane compound used is 5 × 10 −5 to 5 ×.
An amount of 10 -1 mol. The organosilicon compound may be added and used at any stage of the transesterification melt polycondensation step as long as the effect is recognized. For convenience, the aromatic diol compound, the carbonic acid diester compound, the transesterification reaction catalyst, etc., which are the raw material monomers, can be added and mixed at the same time from the initial stage of the reaction, or added at the final stage of the polycondensation reaction process. It can also be used.

【0022】本発明におけるエステル交換法溶融重縮合
方法は、そのいずれかの反応工程において有機ケイ素化
合物が使用されている以外は公知の芳香族ポリカーボネ
ートの溶融重縮合法により行うことができる。(H.S
chnell著;“Chemistry and Ph
ysics of Polycarbonates”,
インターサイエンス社 1964年刊)。
The transesterification melt polycondensation method in the present invention can be carried out by a known melt polycondensation method of an aromatic polycarbonate except that an organosilicon compound is used in any of the reaction steps. (HS
chnell; “Chemistry and Ph”
ysics of Polycarbonates ”,
Interscience, 1964).

【0023】すなわち、前記の原料を用いて、加熱/常
圧又は減圧下にエステル交換反応により副生物を除去し
ながら溶融重縮合を行う。反応は一般には二段階以上の
多段工程で実施される。第1段階の反応は、原料と触媒
を不活性ガス雰囲気下、常圧もしくは加圧下に100℃
〜200℃の温度に加熱して実施され、この間にエステ
ル交換反応および低分子量オリゴマー(数平均分子量4
00〜1,000)の形成反応が起こる。第2段階の反
応では、系をさらに昇温(200℃〜250℃)し、減
圧状態(20Torr.以下)にすることにより発生す
るアルコールもしくはフェノールを反応系から除去する
ことによりエステル交換反応、低分子量オリゴマーの形
成およびその鎖長延長反応を進行せしめる(数平均分子
量1,000〜7,000)。そしてさらに、オリゴマ
ーの鎖長を伸長せしめるために高温(250℃〜330
℃)、高真空下(1Torr.以下)の条件で主として
アルコール類もしくはフェノール類および炭酸ジエステ
ル類を反応系より除去することにより高分子量の芳香族
ポリカーボネートが得られる。
That is, melt polycondensation is carried out using the above-mentioned raw materials under heating / normal pressure or reduced pressure while removing by-products by transesterification. The reaction is generally carried out in a multi-step process of two or more steps. In the first stage reaction, the raw material and the catalyst are heated to 100 ° C. under an inert gas atmosphere under normal pressure or pressure.
It is carried out by heating to a temperature of ˜200 ° C., during which transesterification and low molecular weight oligomers (number average molecular weight 4
00-1,000) forming reaction occurs. In the second-step reaction, the system is further heated (200 ° C. to 250 ° C.) and the alcohol or phenol generated by reducing the pressure (20 Torr. Or less) is removed from the reaction system to reduce the transesterification reaction. The formation of a molecular weight oligomer and its chain extension reaction are allowed to proceed (number average molecular weight 1,000 to 7,000). Furthermore, in order to extend the chain length of the oligomer, a high temperature (250 ° C to 330 ° C) is used.
A high-molecular-weight aromatic polycarbonate can be obtained by removing mainly alcohols or phenols and carbonic acid diesters from the reaction system under conditions of high vacuum (1 Torr. Or less).

【0024】各段階の反応時間は、反応の進行の程度に
応じて適宜定めることができるが、得られるポリマーの
色相の観点より、200℃程度の温度条件下では反応時
間は多少長くても色相にあまり悪影響を及ぼさないが一
般に0.5〜5時間、200〜250℃の温度では0.
1〜3時間、250℃を越える反応温度では長時間反応
は色相に顕著な悪影響を及ぼす。このため、最終工程の
反応時間は1時間以内、好ましくは0.1〜1時間であ
ることが(分子量とも関連することであるが)好まし
い。
The reaction time of each step can be appropriately determined according to the degree of progress of the reaction, but from the viewpoint of the hue of the obtained polymer, the hue may be slightly longer under the temperature condition of about 200 ° C. However, it is generally 0.5 to 5 hours, and at a temperature of 200 to 250 ° C.
When the reaction temperature is 1 to 3 hours and exceeds 250 ° C., the reaction for a long time has a remarkable adverse effect on the hue. Therefore, it is preferable that the reaction time in the final step is within 1 hour, preferably 0.1 to 1 hour (although it is related to the molecular weight).

【0025】本発明の有機ケイ素化合物は上記いずれか
の反応工程において添加使用される。本発明の方法によ
り得られる芳香族ポリカーボネートの数平均分子量(M
n)は、約2,000〜30,000程度であり、重量
平均分子量(Mw)は、5,000〜70,000程度
と高い分子量を有しており、Mw/Mn値は2〜4が好
ましい。
The organosilicon compound of the present invention is added and used in any of the above reaction steps. The number average molecular weight of the aromatic polycarbonate obtained by the method of the present invention (M
n) is about 2,000 to 30,000, the weight average molecular weight (Mw) has a high molecular weight of about 5,000 to 70,000, and the Mw / Mn value is 2 to 4. preferable.

【0026】また、この芳香族ポリカーボネート約10
mgを精量し、セイコー電子工業(株)社製の熱重量分
析装置200−TG/DTA220(商品名)を用いて
窒素気流中で昇温速度20℃/分の条件で昇温した場合
に、この芳香族ポリカーボネートの重量が元の重量の5
%減に達したときの温度を耐熱温度(Td5%)とした
とき、この温度が445℃以上、好ましくは460〜5
20℃である。また、ポリカーボネートの水酸基濃度は
約0.2重量%以下が好ましい。
Further, about 10 parts of this aromatic polycarbonate
When a precise amount of mg is used and the temperature is raised in a nitrogen stream at a temperature rising rate of 20 ° C./min using a thermogravimetric analyzer 200-TG / DTA220 (trade name) manufactured by Seiko Instruments Inc. , The weight of this aromatic polycarbonate is 5% of the original weight.
Assuming that the temperature at which the decrease in temperature reaches% is the heat resistant temperature (Td 5%), this temperature is 445 ° C or higher, preferably 460 to 5
It is 20 ° C. Further, the hydroxyl group concentration of the polycarbonate is preferably about 0.2% by weight or less.

【0027】[0027]

【実施例】以下、具体的に実施例により本発明の方法を
説明する。本発明により得られた芳香族ポリカーボネー
トの分析は下記の測定方法により行った。 (i)ポリカーボネート中の水酸基濃度 J.E.McGrath等の方法(Polymer,p
reprints,19(1),494(1978))
に従い、UVスペクトル分析を行って、重合体試料中の
水酸基濃度を重量%として求めた。 (ii)分子量 クロロホルム溶媒を用いて、35℃でのGPCポリスチ
レン換算分子量である。
EXAMPLES Hereinafter, the method of the present invention will be specifically described with reference to Examples. The aromatic polycarbonate obtained by the present invention was analyzed by the following measuring method. (I) Hydroxyl group concentration in polycarbonate J. E. Methods such as McGrath (Polymer, p
reprints, 19 (1), 494 (1978))
According to the above, UV spectrum analysis was performed and the hydroxyl group concentration in the polymer sample was determined as% by weight. (Ii) Molecular weight It is the GPC polystyrene conversion molecular weight at 35 ° C. using a chloroform solvent.

【0028】実施例1 ビスフェノールA 1.0モル(228g)、ジフェニ
ルカーボネート 1.08モル(231g)および触媒
としてジブチルスズオキサイド 0.20ミリモル(5
0mg)を内容積3リットルの攪拌機および溜出装置付
きのSUS製反応機内に入れ、窒素雰囲気下150℃に
て1時間溶融状態を保った。200℃に昇温後、徐々に
圧力を20Torr.にまで下げ、その状態を1時間保
持してフェノールを溜出させた。次いで、反応系を25
0℃迄昇温し、ヘキサフェニルシクロトリシロキサン1
0ミリモル(6.0g)を添加し、同温度で系内の圧力
を0.5Torr.まで下げて1時間重縮合反応を行
い、ポリマー約250gを得た。得たポリマーの分析結
果を表1に示す。
Example 1 Bisphenol A 1.0 mol (228 g), diphenyl carbonate 1.08 mol (231 g) and dibutyltin oxide 0.20 mmol (5) as a catalyst.
0 mg) was placed in a SUS reactor equipped with a stirrer and a distillation device having an internal volume of 3 liters, and kept in a molten state at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. After the temperature was raised to 200 ° C., the pressure was gradually increased to 20 Torr. And the state was maintained for 1 hour to distill phenol. Then, the reaction system is set to 25
Hexaphenylcyclotrisiloxane 1 is heated to 0 ° C.
0 mmol (6.0 g) was added, and the pressure in the system was adjusted to 0.5 Torr. And polycondensation reaction was carried out for 1 hour to obtain about 250 g of a polymer. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0029】実施例2 ビスフェノールA 1.0モル(228g)、ジフェニ
ルカーボネート 1.08モル(231g)、ヘキサフ
ェニルシクロトリシロキサン10ミリモル(6.0g)
および触媒としてジブチルスズオキサイド 0.20ミ
リモル(50mg)を内容積が3リットルの攪拌機およ
び溜出装置付きのSUS製反応機内に入れ、窒素雰囲気
下150℃にて1時間溶融状態を保った。200℃に昇
温後、徐々に圧力を20Torr.にまで下げ、その状
態を1時間保持してフェノールを溜出させた。その後、
250℃に昇温し、さらに圧力を0.5Torr.まで
下げて1時間重縮合反応を行い、ポリマー約250gを
得た。得たポリマーの分析結果を表1に示す。
Example 2 Bisphenol A 1.0 mol (228 g), diphenyl carbonate 1.08 mol (231 g), hexaphenylcyclotrisiloxane 10 mmol (6.0 g)
Then, 0.20 mmol (50 mg) of dibutyltin oxide as a catalyst was placed in a SUS reactor equipped with a stirrer and a distillation device having an internal volume of 3 liters, and kept in a molten state at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere. After the temperature was raised to 200 ° C., the pressure was gradually increased to 20 Torr. And the state was maintained for 1 hour to distill phenol. afterwards,
The temperature is raised to 250 ° C., and the pressure is further set to 0.5 Torr. And polycondensation reaction was carried out for 1 hour to obtain about 250 g of a polymer. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0030】比較例1 ヘキサフェニルシクロトリシロキサンを使用しなかった
以外は全て実施例1と同一の条件方法にてポリマーを合
成した。得たポリマーの分析結果を表1に示す。
Comparative Example 1 A polymer was synthesized under the same conditions as in Example 1 except that hexaphenylcyclotrisiloxane was not used. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0031】実施例2〜3 エステル交換反応触媒として、酢酸カルシウム0.2ミ
リモル(35mg)または水素化リチウム0.2ミリモ
ル(1.4mg)を使用する以外は全て比較例1と同様
の条件、方法にてポリマーを合成した。得られたポリマ
ーの分析結果を表1に示す。いずれも耐熱性は低かっ
た。
Examples 2 to 3 All conditions were the same as in Comparative Example 1, except that 0.2 mmol (35 mg) of calcium acetate or 0.2 mmol (1.4 mg) of lithium hydride was used as the transesterification catalyst. A polymer was synthesized by the method. The analysis results of the obtained polymer are shown in Table 1. All of them had low heat resistance.

【0032】実施例3 ビスフェノールA 1.0モル(228g)、ジフェニ
ルカーボネート 1.08gモル(231g)、オクタ
フェニルシクロテトラシロキサン 5ミリモル(4.0
g)および触媒としてジブチルスズオキサイド 0.2
0ミリモル(50mg)を内容積3リットルの攪拌機お
よび溜出装置付きのSUS製反応機内に入れ、窒素雰囲
気下150℃にて1時間溶融状態を保った。
Example 3 Bisphenol A 1.0 mol (228 g), diphenyl carbonate 1.08 g mol (231 g), octaphenylcyclotetrasiloxane 5 mmol (4.0 g)
g) and dibutyltin oxide 0.2 as catalyst
0 mmol (50 mg) was placed in a SUS reactor equipped with a stirrer and a distillation device having an internal volume of 3 liters, and kept in a molten state at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere.

【0033】次いで、200℃に昇温後、徐々に圧力を
20Torr.にまで下げ、その状態を1時間保持して
フェノールを溜出させた。その後、250℃に昇温し、
さらに系内の圧力を0.5Torr.まで下げて1時間
重縮合反応を行い、ポリマー約250gを得た。得たポ
リマーの分析結果を表1に示す。
Then, after raising the temperature to 200 ° C., the pressure is gradually increased to 20 Torr. And the state was maintained for 1 hour to distill phenol. Then, raise the temperature to 250 ° C,
Furthermore, the pressure in the system is set to 0.5 Torr. And polycondensation reaction was carried out for 1 hour to obtain about 250 g of a polymer. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0034】実施例4〜5 実施例3で用いたオクタフェニルシクロテトラシロキサ
ンの使用量を、それぞれ表1に記載の量に変えて使用し
た以外は全て実施例3と同様の条件、方法にてポリマー
を合成した。得たポリマーの分析結果を表1に示す。
Examples 4 to 5 Under the same conditions and methods as in Example 3, except that the amount of octaphenylcyclotetrasiloxane used in Example 3 was changed to the amounts shown in Table 1, respectively. A polymer was synthesized. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0035】実施例6 ビスフェノールA 1.0モル(228g)、ジフェニ
ルカーボネート 1.08gモル(231g)および触
媒としてジブチルスズオキサイド 0.20ミリモル
(50mg)を内容積3リットルの攪拌機および溜出装
置付きのSUS製反応機内に入れ、窒素雰囲気下150
℃にて1時間溶融状態を保った。
Example 6 1.0 mol (228 g) of bisphenol A, 1.08 g mol (231 g) of diphenyl carbonate and 0.20 mmol (50 mg) of dibutyltin oxide as a catalyst were installed in a stirrer and a distillation device having an internal volume of 3 liters. Put it in a SUS reactor and put it under nitrogen atmosphere for 150
The molten state was kept at 0 ° C for 1 hour.

【0036】次いで、200℃に昇温後、徐々に圧力を
20Torr.にまで下げ、その状態を1時間保持して
フェノールを溜出させた。その後、250℃に昇温し、
ジメチルポリシロキサン(20cps)190mg(単
位構造分子量換算で2.5ミリモル)を添加し、同温度
で系内の圧力を0.5Torr.まで下げて1時間重縮
合反応を行い、ポリマー約250gを得た。得たポリマ
ーの分析結果を表1に示す。
Then, after raising the temperature to 200 ° C., the pressure is gradually increased to 20 Torr. And the state was maintained for 1 hour to distill phenol. Then, raise the temperature to 250 ° C,
Dimethylpolysiloxane (20 cps) (190 mg, 2.5 mmol in terms of molecular weight of unit structure) was added, and the system pressure was adjusted to 0.5 Torr. And polycondensation reaction was carried out for 1 hour to obtain about 250 g of a polymer. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】実施例7 メチルハイドロジエンポリシロキサンを用いて、ケイ素
化合物の種類を変える以外は実施例6と同様の条件、方
法にてポリマーを合成した。得たポリマーの分析結果を
表2に示す。
Example 7 A polymer was synthesized using methylhydrogen polysiloxane under the same conditions and method as in Example 6 except that the type of silicon compound was changed. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0039】実施例8 実施例7において、メチルハイドロジエンポリシロキサ
ンの添加量を表2に記載の量に変える以外は実施例7と
同様の条件、方法にてポリマーを合成した。得たポリマ
ーの分析結果を表2に示す。
Example 8 A polymer was synthesized under the same conditions and method as in Example 7, except that the addition amount of methylhydrogen polysiloxane in Example 7 was changed to the amount shown in Table 2. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0040】実施例9 ビスフェノールA 1.0モル(228g)、ジフェニ
ルカーボネート 1.08gモル(231g)、デカメ
チルシクロペンタシロキサン 2.5ミリモル(0.9
g)および触媒としてジブチルスズオキサイド 0.2
0ミリモル(50mg)を内容積3リットルの攪拌機お
よび溜出装置付きのSUS製反応機内に入れ、窒素雰囲
気下150℃にて1時間溶融状態を保った。
Example 9 Bisphenol A 1.0 mol (228 g), diphenyl carbonate 1.08 g mol (231 g), decamethylcyclopentasiloxane 2.5 mmol (0.9
g) and dibutyltin oxide 0.2 as catalyst
0 mmol (50 mg) was placed in a SUS reactor equipped with a stirrer and a distillation device having an internal volume of 3 liters, and kept in a molten state at 150 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere.

【0041】次いで、200℃に昇温後、徐々に圧力を
20Torr.にまで下げ、その状態を1時間保持して
フェノールを溜出させた。その後、250℃に昇温し、
さらに系内の圧力を0.5Torr.まで下げて1時間
重縮合反応を行い、ポリマー約250gを得た。得たポ
リマーの分析結果を表2に示す。
Next, after raising the temperature to 200 ° C., the pressure is gradually increased to 20 Torr. And the state was maintained for 1 hour to distill phenol. Then, raise the temperature to 250 ° C,
Furthermore, the pressure in the system is set to 0.5 Torr. And polycondensation reaction was carried out for 1 hour to obtain about 250 g of a polymer. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0042】実施例10 エステル交換反応触媒として、ジブチルスズジラウレー
ト 0.2ミリモル(130mg)を用いる以外はすべ
て実施例3と同様の条件、方法にてポリマーを合成し
た。得たポリマーの分析結果を表2に示す。
Example 10 A polymer was synthesized under the same conditions and methods as in Example 3, except that 0.2 mmol (130 mg) of dibutyltin dilaurate was used as the transesterification catalyst. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】[0044]

【発明の効果】ノンホスゲン法の、エステル交換反応触
媒を用いて、芳香族ジオール化合物と炭酸ジエステル化
合物とを溶融重縮合反応させて芳香族ポリカーボネート
を製造する方法において、該溶融重縮合反応を有機ケイ
素化合物(シロキサン)の存在下に行うことにより、得
られる芳香族ポリカーボネートの分子末端の水酸基濃度
は大幅には減少しないにもかかわらず、耐熱性の向上し
た芳香族ポリカーボネートが得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the method for producing an aromatic polycarbonate by subjecting an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound to a melt polycondensation reaction using a transesterification reaction catalyst of the non-phosgene method, the melt polycondensation reaction is performed using an organosilicon compound. By carrying out the reaction in the presence of the compound (siloxane), an aromatic polycarbonate having improved heat resistance can be obtained although the concentration of hydroxyl groups at the molecular terminals of the obtained aromatic polycarbonate is not significantly reduced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芳香族ジオール化合物と炭酸ジエステル
化合物とを、エステル交換反応触媒および下式〔I〕で
示される部位を有する有機ケイ素化合物の存在下に溶融
重縮合反応させて芳香族ポリカーボネートを製造する方
法。 【化1】 〔式中、RとR′は各々独立して水素あるいは炭素数が
1〜20の炭化水素基であり、nは2〜10,000の
整数である。〕
1. An aromatic polycarbonate is produced by subjecting an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound to a melt polycondensation reaction in the presence of a transesterification catalyst and an organosilicon compound having a site represented by the following formula [I]. how to. [Chemical 1] [In the formula, R and R'each independently represent hydrogen or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 10,000. ]
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020502342A (en) * 2016-12-19 2020-01-23 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフトCovestro Deutschland Ag Production of siloxane-containing block copolycarbonate using compatibilizer

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