JPH0647616B2 - ポリカ−ボネ−トの製造方法 - Google Patents

ポリカ−ボネ−トの製造方法

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JPH0647616B2
JPH0647616B2 JP60114576A JP11457685A JPH0647616B2 JP H0647616 B2 JPH0647616 B2 JP H0647616B2 JP 60114576 A JP60114576 A JP 60114576A JP 11457685 A JP11457685 A JP 11457685A JP H0647616 B2 JPH0647616 B2 JP H0647616B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は低分子量で末端水酸基を有するポリカーボネー
トの製造方法に関する。
〔従来技術〕
末端水酸基を有するポリカーボネート特に脂肪族ポリカ
ーボネートジオールは、ポリマーの中間体として有用で
あり、例えばエラストマーのソフトセグメントとして用
いれば耐熱性,耐加水分解性に優れた性能を有するエラ
ストマーを得ることができる。
末端水酸基を有するポリカーボネートは、従来ヒドロキ
シ化合物とホスゲンとのいわゆるホスゲン法、及びヒド
ロキシ化合物と炭酸エステルとのエステル交換法により
製造されてきた。ホスゲン法、エステル交換法によるポ
リカーボネートの製法は公知であるが、任意の分子量の
ものを再現性よく得るのは困難であった。即ち従来ホス
ゲン法による分子量の調節はヒドロキシ化合物とホスゲ
ンとのモル比により行なっていたが、ホスゲンの加水分
解反応のため厳密にモル比を制御できず一定の分子量の
ポリカーボネートが得られなかった。またエステル交換
法は通常触媒の存在下ヒドロキシ化合物と炭酸エステル
を加熱させ副生するヒドロキシ化合物を減圧下留去し、
反応温度、減圧度を徐々に上げ乍ら反応を進行させ最終
的に温度を200〜250℃、減圧度を1〜5mmHgにし
て反応を完結するものであった。このため厳密に反応時
間、反応温度、減圧度を制御することが困難であり、一
定の分子量をもつポリカーボネートは得られず品質が一
定しなかった。また、分子量調節剤例えば一価のヒドロ
キシ化合物などにより分子量調節を行なうこともできる
が、この方法では末端水酸基を含有するポリカーボネー
トは得られない。そこで本発明者等は任意の分子量のポ
リカーボネートを再現性よく製造できる方法を鋭意検討
した結果、ついにその方法を確立するに至り本発明を完
成した。
〔発明の構成及び効果〕
本発明は、分子量500〜50,000の高分子量のポ
リカーボネートと、2以上のアルコール性ヒドロキシル
基を有するポリヒドロキシ化合物とを反応させ、分子量
200〜20,000の低分子量で末端水酸基を含有す
るポリカーボネートを製造することを特徴とするポリカ
ーボネートの製造方法である。
さらに詳しくは高分子量のポリカーボネートはホスゲン
法、またはエステル交換法により得ることができる。ホ
スゲン法では、ホスゲンをヒドロキシ化合物、濃厚アル
カリ溶液及び溶剤の混合物に導入する方法、ホスゲンと
アルカリ溶液を同時且つ別々の管からヒドロキシ化合物
の溶液または懸濁液に導入する方法あるいはヒドロキシ
化合物とホスゲンを無水溶剤中で反応させた後アルカリ
溶液を加える方法のいずれかで高分子量のポリカーボネ
ートが得られる。またエステル交換法でヒドロキシ化合
物と炭酸エステルを1:10ないし20:1、好ましく
は1:3ないし3:1のモル比で必要に応じて触媒を用
いて反応させる。反応温度は100〜300℃、好まし
くは150〜250℃であり、副生するヒドロキシ化合
物を0.1〜300mmHg好ましくは1〜150mmHgで留去
することにより高分子量のポリカーボネートが得られ
る。ここで言う、高分子量のポリカーボネートの分子量
は500〜50,000である。
次に高分子量のポリカーボネートにポリヒドロキシ化合
物を加え、50〜300℃好ましくは150〜250℃
の温度で減圧下、常圧下、あるいは加圧下で反応させ希
望する分子量のポリカーボネートを製造する。反応は通
常2時間以内に終了する。例えば220℃の反応温度で
は30分以内に終了する。ここで加えるポリヒドロキシ
化合物は、2以上のアルコール性ヒドロキシル基を有す
る限り、高分子量のポリカーボネートの製造に用いたも
のと同じでもまた別のものでよく加える量は次式により
求められる。
a:高分子量ポリカーボネートの水酸基価 b:最終的に製造するポリカーボネートの水酸基価 m:加えるポリヒドロキシ化合物の分子量 X:高分子量ポリカーボネートの重量 Y:加えるポリヒドロキシ化合物の重量 但し、この式は両末端が水酸基であるポリカーボネート
に2価のヒドロキシ化合物を加える場合であり、より多
価である場合にはそれに準じて同様な式を導くことがで
きる。
本発明によりホスゲン法、エステル交換法で製造した末
端水酸基を含有するポリカーボネートの分子量に従来と
同じく再現性がなくともこれに計算量のポリヒドロキシ
化合物を加えて反応させることにより希望する分子量の
末端水酸基を有するポリカーボネートを再現性よく製造
できるようになり、その品質も一定になったのである。
本発明に用いるのに適したポリヒドロキシ化合物として
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリ
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メ
チル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3
−プロパンジオール、2−エチル−1,3−プロパンジオ
ール、1,4−ブタンジール、1,5−ペンタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、2
−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチ
ル−1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオー
ル、1,12−ドデカンジオールなどの脂肪族ジオール、
1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサン
ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、2,2
−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパ
ン、2,2,4,4−テトラメチルシクロブタン−1,3−ジオ
ールなどの環状脂肪族ジオール、グリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパンなどの脂肪族ト
リオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリト
ール、ジグリセリン、ソルビトールなどの脂肪族ポリオ
ール、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フ
ェニル]プロパンなどの芳香環を有するもののアルコー
ル性ヒドロキシル基を有するポリヒドロキシ化合物の単
独もしくは混合物である。
本発明のエステル交換反応に用いるのに適した炭酸エス
テルは、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジブチルカーボネート、エチレンカーボネート、ト
リメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネー
ト、1,2−プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカ
ーボネート、1,3−ブチレンカーボネート、2,3−ブチ
レンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、1,
3−ペンチレンカーボネート、1,4−ペンチレンカーボ
ネート、2,3−ペンチレンカーボネート、2,4−ペンチ
レンカーボネート、ジフェニルカーボネートがあり、ジ
メチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチル
カーボネート、エチレンカーボネート、ジフェニルカー
ボネートが特に適している。
本発明のエステル交換反応では触媒を使用しても、使用
しなくてもよい。使用する場合には、エステル交換を促
進するものであればすべて用いることができるが特に適
したものとしては、テトラメチルチタネート、テトラエ
チルチタネート、テトラn−プロピルチタネート、テト
ラiso−プロピルチタネート、テトラブチルチタネート
などのチタン化合物、ジブチル錫ジラウレート、ジブチ
ル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテートなどの錫化合
物、マグネシウム、カルシウム、セリウム、バリウム、
亜鉛などの有機酸塩または上記チタン化合物との組合せ
などがある。触媒の使用量は出発物質の重量に基いて1
〜10,000ppm好ましくは10〜1,000ppmであ
る。
本発明により製造された末端水酸基を有するポリカーボ
ネートは各種用途に使用することができる。たとえば各
種樹脂例えば塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、天然ゴム、
GRSゴムおよびその他の共重合体樹脂などの可塑剤と
して使用できる。また各種ポリマーの中間体、変性剤と
して特に有用であり、例えばポリウレタン、ポリエステ
ル、ポリアミド等のエラストマーのソフトセグメントと
して用いることにより耐熱性、耐加水分解性にすぐれた
性能を有するエラストマーが得られる。さらにはエポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂等の変性あるいは添加、配合することにより
各種塗料や熱硬化性樹脂成型物などの改質、性能向上に
も用いることができる。
〔実施例〕
以下、実施例に依り本発明を具体的に説明するが、これ
らは本発明を何ら限定するものではない。尚以下の実施
例における部、%は重量基準を示す。また実施例におけ
る分子量は次式により計算したものであり、水酸基価は
JIS−K1557に準じて測定した。
実施例1 本実施例は分子量1,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
1,6−ヘキサンジオール590部の塩化メチレン懸濁液
中に10〜15℃の温度で激しく攪拌しながらホスゲン
740部を導入する。次に水酸化ナトリウム600部の
水溶液を滴下しこの間混合物を冷却して5〜10℃の温
度に保つ。トリエチルアミン0.5部を添加後温度を30
℃まで上げ、さらに加熱して還流させる。水1000部
を加えて有機層を分離して水洗し硫酸ナトリウムで乾燥
した後溶剤を減圧留去するとポリカーボネートジオール
が690部得られその水酸基価は39.5(分子量284
0)であった。このポリカーボネートジオール200部
に1,6−ヘキサンジオール17.37部、テトラブチルチ
タネートの1%ヘキサン溶液0.22部を加え200℃で
反応させたところ2時間で反応は終了し、生成したポリ
カーボネートジオールの水酸基価は112.2分子量は1,
000のものが得られた。
実施例2 本実施例は分子量1,500のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
実施例1で得た水酸基価39.5(分子量2840)のポ
リカーボネートジオール200部に1,6−ヘキサンジオ
ール8.07部、テトラブチルチタネートの1%ヘキサン
溶液0.21部を加え、220℃、常圧で反応させたところ
30分で反応は終了し生成したポリカーボネートジオー
ルの水酸基価は74.6分子量は1504のものが得られ
た。
実施例3 本実施例は分子量2,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
実施例1で得た水酸基価39.5(分子量2840)のポ
リカーボネートジオール250部に1,6−ヘキサンジオ
ール4.65部、テトラブチルチタネートの1%ヘキサン
溶液0.25部を加え、220℃、常圧で反応させたとこ
ろ30分で反応は終了した。生成したポリカーボネート
ジオールの水酸基価は56.0分子量は2004のものが
得られた。
実施例4 本実施例は分子量1,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
エチレンカーボネート740部、1,6−ヘキサンジオー
ル709部およびテトラブチルチタネートの1%ヘキサ
ン溶液1,5部を反応容器に入れ200℃、常圧で反応さ
せた後80〜100mmHgに減圧し、生成したエチレング
リコールを留去した。その後反応温度を220℃に上げ
20〜50mmHgに減圧して反応を続け最後に4mmHgまで
減圧して残留するエチレングリコール、未反応原料を留
去した。得られたポリカーボネートジオールは755部
で水酸基価は18.9(分子量5940)であった。この
ポリカーボネートジオール120部に1,6−ヘキサンジ
オール13.37部を加え200℃、常圧で反応させたと
ころ1.5時間で反応は終了し、生成したポリカーボネー
トジオールの水酸基価は112.2分子量は1000のも
のが得られた。
実施例5 本実施例は分子量2,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
実施例4で得た水酸基価18.9(分子量5940)のポ
リカーボネートジオール200部に1,6−ヘキサンジオ
ール8.33部を加え200℃、常圧で反応させたところ
2時間で反応は終了し、生成したポリカーボネートジオ
ールの水酸基価は56.0分子量は2004のものが得ら
れた。
実施例6 本実施例は分子量1,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
エチレンカーボネート740部、1,6−ヘキサンジオー
ル709部およびテトラブチルチタネートの1%ヘキサ
ン溶液1.5部を反応容器に入れ、200℃、常圧で反応
させた後80〜100mmHgに減圧し、生成したエチレン
グリコールを留去した。その後25〜50mmHgに減圧し
て反応を続け最終的に5mmHgまで減圧して残留するエチ
レングリコール、未反応原料を留去した。得られたポリ
カーボネートジオール684部で水酸基価は49.4(分
子量2270)であった。このポリカーボネートジオー
ルに1,6−ヘキサンジオール51.31gを加え200
℃、常圧で反応させたところ2時間で反応は終了し、生
成したポリカーボネートジオールの水酸基価は112.
2、分子量は1000のものが得られた。
実施例7 本実施例は分子量1,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
ジフェニルカーボネート400部、1,6−ヘキサンジオ
ール237部、ジブチル錫オキシド0.013部を反応容
器に入れ150℃、常圧で反応させた後80〜100mm
Hgに減圧しフェノールを留去した。その後10〜50mm
Hgに減圧して反応を続け最終的に反応温度を200℃、
減圧度を3mmHgにして残留するフェノール、未反応原料
を留去した。得られたポリカーボネートジオールは25
7部で水酸基価は35.0(分子量3210)であった。
このポリカーボネートジオールに1,6−ヘキサンジオー
ル23.70部を加え220℃、常圧で反応させたところ
1時間で反応は終了し、生成したポリカーボネートジオ
ールの水酸基価は112.0分子量は1002のものが得
られた。
実施例8 本実施例は分子量1,000のポリカーボネートジオール
を製造することを目的としたものである。
ジフェニルカーボネート428.4部、ジエチレングリコ
ール243.8部、ジブチル錫オキシド0.034部を反応
容器に入れ160℃、常圧で反応させた後100mmHgに
減圧しフェノールを留去した。その後20〜50mmHgに
減圧して反応を続け最終的に反応温度を200℃、減圧
度を4mmHgにして残留するフェノール、未反応原料を留
去した。得られたポリカーボネートジオールは256.8
部で水酸基価は27.8(分子量4040)であった。こ
のポリカーボネートジオールにジエチレングリコール2
2.93部を加え、200℃、常圧で反応させたところ1.
5時間で反応は終了し生成したポリカーボネートジオー
ルの水酸基価は112.2分子量は1000のものが得ら
れた。
以上の実施例からもわかるように本発明によればホスゲ
ン法、エステル交換法により希望する分子量の末端水酸
基を有するポリカーボネートが得られなくとも、それに
計算量のポリヒドロキシ化合物を加えて反応させること
により希望する分子量のものが再現性よく製造できるこ
とがわかる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子量500〜50,000の高分子量の
    ポリカーボネートと、2以上のアルコール性ヒドロキシ
    ル基を有するポリヒドロキシ化合物とを反応させ、分子
    量200〜20,000の低分子量で末端水酸基を含有
    するポリカーボネートを製造することを特徴とするポリ
    カーボネートの製造方法。
JP60114576A 1985-05-28 1985-05-28 ポリカ−ボネ−トの製造方法 Expired - Lifetime JPH0647616B2 (ja)

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