JPH06287294A - Production of aromatic polycarbonate - Google Patents

Production of aromatic polycarbonate

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JPH06287294A
JPH06287294A JP7315193A JP7315193A JPH06287294A JP H06287294 A JPH06287294 A JP H06287294A JP 7315193 A JP7315193 A JP 7315193A JP 7315193 A JP7315193 A JP 7315193A JP H06287294 A JPH06287294 A JP H06287294A
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barium
oxalate
sodium
benzoate
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益造 横山
Junshi Takano
純志 高野
Kazuhide Takakura
一秀 高倉
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Abstract

PURPOSE:To obtain an aromatic polycarbonate having excellent heatresistance and transparency and useful for electronic substrate, etc., by carrying out melt- polycondensation reaction of an aromatic diol with a carbonic acid diester compound in the presence of a transesterification catalyst and a specific organic carboxylic acid derivative. CONSTITUTION:The objective aromatic polycarbonate is produced by the melt- polycondensation reaction of an aromatic diol compound such as 2,2-bis(4- hydroxyphenyl)propane with a carbonic acid diester compound such as diphenyl carbonate in the presence of a transesterification catalyst such as sodium phenolate and an organic carboxylic acid derivative of formula (M is group I to V element of the periodic table; R and R' are 1-20C hydrocarbon group; (l) is integer of 1 to the atomic valence of M; (m) is integer equal to the atomic valence of M minus 1) such as lithium formate.

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 polycarbonates have been used as carbonated beverage bottles, electronic substrates (CD substrates), transfer belts as engineering plastics having excellent mechanical properties such as impact resistance, heat resistance and transparency. It is 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が
得られるポリマー中に混入する問題点や:塩化メチレン
を用いることによる衛生、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。
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. The problem of being mixed in the obtained polymer: Hygiene due to the use of methylene chloride, concern about atmospheric environment problems, etc.
Many problems have been pointed out.

【0005】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。
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.

【0006】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 the aromatic phosgene-based aromatic polycarbonate from bisphenol A and diphenyl carbonate, generally, only a polymer having a high molecular weight and not having a hydroxyl group structure in its polymer terminal structure is selectively produced. 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.

【0007】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.

【0008】[0008]

【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).

【0009】[0009]

【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〕で示される有機カルボン酸の誘
導体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 relates to a melt polycondensation reaction of an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound in the presence of a transesterification reaction catalyst and a derivative of an organic carboxylic acid represented by the following formula [I]. The present invention provides a method for producing an aromatic polycarbonate.

【0010】[0010]

【化2】 [Chemical 2]

【0011】〔式中、Mは周期律表I〜V族元素、Rと
R’は各々独立して炭素数1〜20の炭化水素基であ
り、lは1からMの原子価までの整数、m=Mの原子価
−lで算出される整数である。〕
[Wherein M is an element of groups I to V of the periodic table, R and R'are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and l is an integer from 1 to a valence of M. , M = the valence of M−l is an integer calculated. ]

【0012】〔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].

【0013】[0013]

【化3】 [Chemical 3]

【0014】(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。)
(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. )

【0015】かかる化合物としては、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−ジチメル
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’−テトラチメル−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。
Examples of such compounds include 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-butyl) Phenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dithymerphenyl) 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'-tetrathymer-4,4'-biphenyl; bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-
Hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) ketone and the like.

【0016】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.

【0017】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.

【0018】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

【0019】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、フェノキシリチウム、フェノキ
シナトリウム、フェノキシカリウム、フェノキシルビジ
ウム、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、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシ
ウスム、水酸化ゲルマニウム、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、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, phenoxy lithium, phenoxy sodium, phenoxy potassium, phenoxy rubidium, phenoxy cesium, sodium thiosulfate , Beryllium oxide, magnesium oxide, tin (IV) oxide, dibutyltin oxide, beryllium hydroxide, magnesium hydroxide, germanium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate Beam, beryllium carbonate, magnesium carbonate, tin carbonate (IV), carbonate germanium, tin nitrate (IV), germanium nitrate, antimony trioxide, and the like.

【0020】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〕で示される有機カルボン
酸の誘導体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。
[0020] 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 derivative of the organic carboxylic acid represented by the above formula [I] under the conditions of the transesterification melt polycondensation reaction.

【0021】この式〔I〕で示される有機カルボン酸の
誘導体としては、例えば蟻酸リチウム、蟻酸ナトリウ
ム、蟻酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢
酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セシウム、酢酸マグ
ネシウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸イット
リウム、酢酸カドミウム、酢酸コバルト、酢酸セリウ
ム、酢酸スズ、酢酸アンチモン、酢酸ケイ素、酢酸ビス
マス、酢酸アルミニウム、プロピオン酸銅、ラウリル酸
バリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリ
ウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステ
アリン酸アルミニウム、安息香酸カルシウム、安息香酸
リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸亜鉛、安息香
酸マグネシウム、安息香酸バリウム、蓚酸リチウム、蓚
酸ナトリウム、蓚酸カリウム、蓚酸マグネシウム、蓚酸
カルシウム、蓚酸バリウム、蓚酸亜鉛、アルミニウム−
2−エチルヘキサノエート、コハク酸ナトリウム、コハ
ク酸カリウム、コハク酸カルシウム、コハク酸マグネシ
ウム、コハク酸バリウム、バリウムシクロヘキサンブチ
レート、バリウム−2−エチルヘキサノエート、ジ−n
−ブチルチンビス(2−エチルヘキサノエート)、ジ−
n−ブチルチンジアセテート、ジ−n−ブチルチンジラ
ウレート、ビス(トリメチルシリル)アジペート、エチ
ルトリアセトキシシラン、トリアセトキシビニルシラン
などである。これらは、単独で用いてもよいし、2種以
上併用してもよい。
Examples of the organic carboxylic acid derivative represented by the formula [I] include lithium formate, sodium formate, potassium formate, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, rubidium acetate, cesium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, Barium acetate, yttrium acetate, cadmium acetate, cobalt acetate, cerium acetate, tin acetate, antimony acetate, silicon acetate, bismuth acetate, aluminum acetate, copper propionate, barium laurate, sodium stearate, potassium stearate, barium stearate, Zinc stearate, aluminum stearate, calcium benzoate, lithium benzoate, sodium benzoate, zinc benzoate, magnesium benzoate, barium benzoate, lithium oxalate, sodium oxalate, calcium oxalate. Um, magnesium oxalate, calcium oxalate, barium oxalate, zinc oxalate, aluminum -
2-ethylhexanoate, sodium succinate, potassium succinate, calcium succinate, magnesium succinate, barium succinate, barium cyclohexanebutyrate, barium-2-ethylhexanoate, di-n
-Butyltin bis (2-ethylhexanoate), di-
Examples include n-butyltin diacetate, di-n-butyltin dilaurate, bis (trimethylsilyl) adipate, ethyltriacetoxysilane, triacetoxyvinylsilane. These may be used alone or in combination of two or more.

【0022】これら有機カルボン酸の誘導体の中でも、
ビス(トリメチルシリル)アジペート、ステアリン酸バ
リウム、酢酸セシウム、酢酸カルシウム、酢酸スズ、安
息香酸カルシウム、酢酸マグネシウム、蓚酸マグネシウ
ム等が好ましい。本発明の方法において使用される有機
カルボン酸の誘導体の使用量は、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0.001〜500モル
の範囲で、好ましくは0.001〜300モルの範囲で
使用される。
Among these organic carboxylic acid derivatives,
Bis (trimethylsilyl) adipate, barium stearate, cesium acetate, calcium acetate, tin acetate, calcium benzoate, magnesium acetate, magnesium oxalate and the like are preferable. The amount of the organic carboxylic acid derivative 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 0.001 to 500 mol, preferably 0.001 to 300 mol, based on 1 mol of the transesterification catalyst used.

【0023】芳香族ジオール1モルに対してこの有機カ
ルボン酸の誘導体の使用量は5×10-9〜5×10-1
ルの量である。有機カルボン酸の誘導体の使用添加時期
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。
The amount of the organic carboxylic acid derivative used is 5 × 10 -9 to 5 × 10 -1 mol per 1 mol of the aromatic diol. The organic carboxylic acid derivative may be used and added at any stage during 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.

【0024】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(I)式で示
される有機カルボン酸の誘導体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.Schnell著;“Chem
istry and Physics of Poly
carbonates”,インターサイエンス社 19
64年刊)。
The transesterification melt polycondensation method in the present invention is a known method of melt polycondensation of an aromatic polycarbonate except that the derivative of the organic carboxylic acid represented by the formula (I) is used in any one of the reaction steps. It can be done legally. (By H. Schnell; "Chem.
istry and Physics of Poly
carbonates ”, Interscience Company 19
64 years).

【0025】すなわち、前記の原料を用いて、加熱/常
圧また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
400〜1,000)の形成反応が起こる。第2段階の
反応では、糸をさらに昇温(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℃〜33
0℃)、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 while removing by-products by a transesterification reaction under heating / normal pressure or reduced pressure. The reaction is generally carried out in a multi-step process of two or more steps. In the first-step reaction, the raw material and the catalyst are heated to 100 at atmospheric pressure or under an inert gas atmosphere.
It is carried out by heating to a temperature of ℃ to 200 ℃, during which a transesterification reaction and a reaction for forming a low molecular weight oligomer (number average molecular weight of 400 to 1,000) occur. In the second stage reaction, the yarn is further heated (200 ° C to 250 ° C),
The alcohol or phenol generated by reducing the pressure (20 Torr. Or less) is removed from the reaction system to promote the transesterification reaction, the formation of a low molecular weight oligomer and the chain extension reaction thereof (number average molecular weight of 1,000 to 7,000). Furthermore, in order to extend the chain length of the oligomer, a high temperature (250 ° C to 33 ° C)
A high molecular weight aromatic polycarbonate is obtained by removing mainly alcohols or phenols and carbonic acid diesters from the reaction system under conditions of high vacuum (0 ° C.) (1 Torr. Or less).

【0026】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. From the viewpoint of the hue of the polymer obtained, the reaction time is 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).

【0027】本発明の有機カルボン酸の誘導体は上記い
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(Mn)は、約1,000〜20,000程度であ
り、重量平均分子量(Mw)は、2,000〜50,0
00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 organic carboxylic acid derivative of the present invention is added and used in any of the above reaction steps. The aromatic polycarbonate obtained by the method of the present invention has a number average molecular weight (Mn) of about 1,000 to 20,000 and a weight average molecular weight (Mw) of 2,000 to 50,000.
It has a high molecular weight of about 00 and has an Mw / Mn value of 2
-4 are preferable.

【0028】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。
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.

【0029】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。
The concentration of hydroxyl groups in the polycarbonate is preferably about 0.2% by weight or less.

【0030】[0030]

【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,
preprints,19(1),494(197
8))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 GPC(ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィ)(東
ソ−社製HLC−8020)を用いて測定した。
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,
prepprints, 19 (1), 494 (197)
According to 8)), UV spectrum analysis was performed and the hydroxyl group concentration in the polymer sample was determined as% by weight. (Ii) Molecular weight It was measured using GPC (gel permeation chromatography) (HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation).

【0031】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。
Example 1 Bisphenol A 1.0 mol (228 g), diphenyl carbonate 1.08 mol (231 g) and dibutyltin oxide 0.20 mmol (5 as 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.

【0032】次いで、反応系を250℃迄昇温し、ビス
(トリメチルシリル)アジペート10ミリモル(2.9
g)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250
gを得た。得たポリマーの分析結果を表1に示す。
Then, the temperature of the reaction system was raised to 250 ° C., and 10 mmol (2.9 of bis (trimethylsilyl) adipate was used.
g) was added, and the pressure in the system was adjusted to 0.5 Torr.
To about 250 for about 1 hour
g was obtained. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0033】比較例1 ビス(トリチメルシリル)アジペートを使用しなかった
以外は全て実施例1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。
Comparative Example 1 A polymer was synthesized under the same conditions and method as in Example 1 except that bis (trithymersilyl) adipate was not used. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0034】実施例2〜3 実施例1で用いたビス(トリメチルシリル)アジペート
の使用量をそれぞれ表1の記載の量に変えて使用した以
外は全て実施例1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。 実施例4
Examples 2 to 3 Polymers were prepared under the same conditions and method as in Example 1, except that the amount of bis (trimethylsilyl) adipate used in Example 1 was changed to the amounts shown in Table 1. Was synthesized. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer. Example 4

【0035】実施例1でのビス(トリチメルシリル)ア
ジペートの添加時期を変えた以外は実施例1と同様な反
応を行った。即ち、ビス(トリメチルシリル)アジペー
トを重縮合反応工程条件の250℃/0.5Torr.
の反応中45分が経過した段階で添加し、引き続き15
分間同条件で反応を継続してポリマーを得た。得たポリ
マーの分析結果を表1に示す。
The same reaction as in Example 1 was carried out except that the addition timing of bis (trithymersilyl) adipate in Example 1 was changed. That is, bis (trimethylsilyl) adipate was added at 250 ° C./0.5 Torr.
45 minutes after the completion of the reaction, the addition was continued for 15 minutes.
The reaction was continued under the same conditions for minutes to obtain a polymer. Table 1 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】実施例5 ビスフェノールA1.0モル(228g)、ジフェニル
カーボネート1.08モル(231g)、ステアリン酸
バリウム1.42×10-2ミリモル(10mg)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.にまで下げてさらにその状態を
1時間保持してフェノールを溜出させた。その後、25
0℃に昇温し、同温度で系低の圧力を0.5Torr.
まで下げて1時間重縮合反応を行い、ポリマー約250
gを得た。得たポリマーの分析結果を表2に示す。
Example 5 1.0 mol (228 g) of bisphenol A, 1.08 mol (231 g) of diphenyl carbonate, 1.42 × 10 -2 mmol (10 mg) of barium stearate and 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 heated at 150 ° C under a nitrogen atmosphere.
The molten state was maintained for 1 hour. After the temperature was raised to 200 ° C., the pressure was gradually increased to 20 Torr. Then, the state was maintained for 1 hour to distill the phenol. Then 25
The temperature was raised to 0 ° C., and at the same temperature, the system low pressure was adjusted to 0.5 Torr.
To about 250 for about 1 hour
g was obtained. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0038】実施例6 有機カルボン酸の誘導体として安息香酸カルシウム5.
95×10-2ミリモル(20mg)を用いた以外は実施
例5に記載の溶融重縮合反応工程に従いポリマーを合成
した。得たポリマーの分析結果を表2に示す。
Example 6 Calcium benzoate as a derivative of organic carboxylic acid
A polymer was synthesized according to the melt polycondensation reaction step described in Example 5 except that 95 × 10 −2 mmol (20 mg) was used. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0039】実施例7 有機カルボン酸の誘導体として酢酸セシウム5.23×
10-2ミリモル(10mg)を用いた以外は実施例5に
記載の溶融重縮合反応工程に従い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 Cesium acetate 5.23 × as a derivative of an organic carboxylic acid
A polymer was synthesized according to the melt polycondensation reaction step described in Example 5 except that 10 −2 mmol (10 mg) was used.
Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0040】実施例8〜12 表2に記載の各種の有機カルボン酸の誘導体を用いて実
施例5と同様の条件で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。
Examples 8 to 12 Polymers were synthesized by using the various organic carboxylic acid derivatives shown in Table 2 under the same conditions as in Example 5. Table 2 shows the analysis results of the obtained polymer.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【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カル
ボン酸の誘導体の存在下で行うことにより、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(実施例1〜4)。また、
有機カルボン酸の誘導体の種類によっては得られる芳香
族ポリカーボネートの水酸基濃度を低下させ、耐熱性を
向上することができる(実施例5〜12)。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the method of producing an aromatic polycarbonate by subjecting an aromatic diol compound and a carbonic acid diester compound to a melt polycondensation reaction using a non-phosgene method transesterification reaction catalyst, the melt polycondensation reaction is carried out by using an organic carboxylic acid. By carrying out the reaction in the presence of an acid derivative, an aromatic polycarbonate having improved heat resistance can be obtained although the concentration of hydroxyl groups at the molecular ends of the obtained aromatic polycarbonate is not significantly reduced (Examples 1 to 4). ). Also,
Depending on the kind of the organic carboxylic acid derivative, the hydroxyl group concentration of the obtained aromatic polycarbonate can be lowered and the heat resistance can be improved (Examples 5 to 12).

Claims (2)

【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
示される有機カルボン酸の誘導体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、Mは周期律表I〜V族元素、RとR’は各々独
立して炭素数1〜20の炭化水素基であり、lは1から
Mの原子価までの整数、m=Mの原子価−lで算出され
る整数である。〕
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 organic carboxylic acid derivative represented by the following formula [I]. Method. [Chemical 1] [In the formula, M is an element of Group I to V of the periodic table, R and R'are each independently a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, l is an integer from 1 to a valence of M, and m = It is an integer calculated by the valence of M-1. ]
【請求項2】 有機カルボン酸の誘導体が、蟻酸リチウ
ム、蟻酸ナトリウム、蟻酸カリウム、酢酸リチウム、酢
酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ルビジウム、酢酸セ
シウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸バリ
ウム、酢酸イットリウム、酢酸カドミウム、酢酸コバル
ト、酢酸セリウム、酢酸スズ、酢酸アンチモン、酢酸ケ
イ素、酢酸ビスマス、酢酸アルミニウム、プロピオン酸
銅、ラウリル酸バリウム、ステアリン酸ナトリウム、ス
テアリン酸カリウム、ステアリン酸バリウム、ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸カルシ
ウム、安息香酸リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香
酸亜鉛、安息香酸マグネシウム、安息香酸バリウム、蓚
酸リチウム、蓚酸ナトリウム、蓚酸カリウム、蓚酸マグ
ネシウム、蓚酸カルシウム、蓚酸バリウム、蓚酸亜鉛、
アルミニウム−2−エチルヘキサノエート、コハク酸ナ
トリウム、コハク酸カリウム、コハク酸カルシウム、コ
ハク酸マグネシウム、コハク酸バリウム、バリウムシク
ロヘキサンブチレート、バリウム−2−エチルヘキサノ
エート、ジ−n−ブチルチンビス(2−エチルヘキサノ
エート)、ジ−n−ブチルチンジアセテート、ジ−n−
ブチルチンジラウレート、ビス(トリメチルシリル)ア
ジペート、エチルトリアセトキシシラン、トリアセトキ
シビニルシランより選ばれた化合物である請求項1の芳
香族ポリカーボネートの製造方法。
2. A derivative of an organic carboxylic acid is lithium formate, sodium formate, potassium formate, lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, rubidium acetate, cesium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, barium acetate, yttrium acetate, cadmium acetate. , Cobalt acetate, cerium acetate, tin acetate, antimony acetate, silicon acetate, bismuth acetate, aluminum acetate, copper propionate, barium laurate, sodium stearate, potassium stearate, barium stearate, zinc stearate, aluminum stearate, Calcium benzoate, lithium benzoate, sodium benzoate, zinc benzoate, magnesium benzoate, barium benzoate, lithium oxalate, sodium oxalate, potassium oxalate, magnesium oxalate, calcium oxalate Sium, barium oxalate, zinc oxalate,
Aluminum-2-ethylhexanoate, sodium succinate, potassium succinate, calcium succinate, magnesium succinate, barium succinate, barium cyclohexanebutyrate, barium-2-ethylhexanoate, di-n-butyltin bis (2 -Ethylhexanoate), di-n-butyltin diacetate, di-n-
The method for producing an aromatic polycarbonate according to claim 1, which is a compound selected from butyltin dilaurate, bis (trimethylsilyl) adipate, ethyltriacetoxysilane, and triacetoxyvinylsilane.
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JP2009096937A (en) * 2007-10-19 2009-05-07 Mitsubishi Gas Chem Co Inc Method of manufacturing polycarbonate
JP2015078257A (en) * 2013-10-15 2015-04-23 帝人株式会社 Method for producing plant-derived component-containing polycarbonate resin

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