JPH0725830A - 炭酸ジエステルの精製法及びその精製法によって得られた炭酸ジエステルを用いて製造したポリカーボネート - Google Patents

炭酸ジエステルの精製法及びその精製法によって得られた炭酸ジエステルを用いて製造したポリカーボネート

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JPH0725830A
JPH0725830A JP16912493A JP16912493A JPH0725830A JP H0725830 A JPH0725830 A JP H0725830A JP 16912493 A JP16912493 A JP 16912493A JP 16912493 A JP16912493 A JP 16912493A JP H0725830 A JPH0725830 A JP H0725830A
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acid diester
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Tatsuya Sugano
龍也 菅野
Toshihiro Iwawaki
利廣 岩脇
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 (a)炭酸ジエステルをアルミノシリケート
の存在下で加熱減圧処理することを特徴とする炭酸ジエ
ステルの精製法及び(b)その精製法によって得られる
加水分解可能な塩素含有量が5ppm 以下、スズイオン含
有量が5ppm 以下、ナトリウムイオン含有量が5ppm 以
下、鉄イオン含有量が1ppm 以下、水分が100ppm以下で
あることを特徴とする炭酸ジエステルを用いて塩基性エ
ステル交換触媒存在下、2価フェノールと溶融重縮合さ
せて得られるポリカーボネート。 【効果】 色相(YI)が優れたポリカーボネートが得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリカーボネートの製
造方法において、色相の改善されたポリカーボネートを
得るために用いる炭酸ジエステルの特定の不純物が特定
値以下になるように精製する方法に関するものである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】着色の少
ない高分子量ポリカーボネートは、幅広い用途、特に射
出成形用又は窓ガラスの代わりのガラスシートとしての
用途を有する汎用エンジニアリングサーモプラスチック
スであるが、従来知られている製造法には種々の問題点
があった。
【0003】界面重縮合法は、一般的にポリカーボネー
トの製造に効果的であるが、有毒なホスゲンを使用する
ことや塩素イオンが生成するポリカーボネートに残存す
ることなどの欠点を有する。
【0004】これらの欠点を除くために、有毒なホスゲ
ンの代わりにホスゲンのダイマーである液体のトリクロ
ロメチルクロロホルメートを用いて特殊な2価フェノー
ルと界面重縮合反応でポリカーボネートを製造すること
が特開昭63−182336号公報に開示されている。
【0005】しかしながら、特殊な2価フェノールとし
て、9,9 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン
類についての記載があるのみである。また、有毒なホス
ゲンの代わりにトリホスゲンを用いて2,2 −ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンからポリカーボネートを
得ることが Angew.Chem.(アンゲバンテ・ヘミー)99.9
22(1987)に記載されているが、ホスゲンが発生する反応
機構も提唱されている。
【0006】また、特開平4−100824号公報には、キサ
ントン含有量10ppm 以下であるジアリールカーボネート
を用いることが提案されているが、比較的淡白なポリカ
ーボネートは得られるが、ホスゲン法のポリカーボネー
トに比べて、やや黄味を帯びているという問題点があっ
た。
【0007】これは用いる炭酸ジエステルがエステル交
換法の原料として適していないためと考えられる。エス
テル交換法の原料に適した炭酸ジエステルに精製するに
は粗製ジフェニルカーボネートを溶融状態で熱水または
熱弱塩基性水溶液で処理することが特公昭38−1373号に
記載されている。また尿素を加えて加熱溶融処理するこ
とが特公昭42−9820号に記載されている。
【0008】さらにアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の塩たとえばNa2CO3、NaHCO3、KH 2PO4などを加えて 1
60〜220 ℃で処理する、などの処理を行ってから減圧蒸
留する精製法がNeth.P.66 〜02444 に記載されている。
【0009】しかしながら、これらの精製法は炭酸ジエ
ステル中の不純物の除去のみならず、炭酸ジエステルそ
のものも分解させるため、これらの炭酸ジエステルを用
いてポリカーボネートを重合した際に着色したポリマー
が得られる。
【0010】2価フェノール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
は、2価フェノールと炭酸ジエステルとを、金属の有機
酸塩、無機酸塩、酸化物、水酸化物、水素化物あるいは
アルコラートなどの触媒を用いて、通常 250〜330 ℃の
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全にポリカーボ
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。
【0011】しかしながら、2価フェノールと特定の不
純物が特定値を越えた炭酸ジエステルとを溶融状態で反
応させると、精製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、黄色に着色するという大きな問題
点があった。
【0012】このため上記のような方法によって得られ
るポリカーボネートは、プラスチックガラスあるいはレ
ンズなどの良好な色相が要求される分野では用いること
ができなかった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな問題を解決するため、鋭意検討の結果、特定の不純
物の含有量が少ない炭酸ジエステルの精製法を確立し、
この精製法によって得られた炭酸ジエステルと2価フェ
ノールとを溶融重縮合させれば、色相のすぐれたポリカ
ーホネートが得られることを見出した。
【0014】即ち、本発明は、炭酸ジエステルをアルミ
ノシリケートの存在下で加熱減圧処理することを特徴と
する炭酸ジエステルの精製法に関する。更に、本発明
は、上記の精製法によって得られる加水分解可能な塩素
含有量が5ppm 以下、スズイオン含有量が5ppm 以下、
ナトリウムイオン含有量が5ppm 以下、鉄イオン含有量
が1ppm 以下、水分が100ppm以下であることを特徴とす
る炭酸ジエステルを用いて塩基性エステル交換触媒存在
下、2価フェノールと溶融重縮合させて得られるポリカ
ーボネートに関する。
【0015】本発明に使用しうる特定の不純物が少ない
炭酸ジエステルの精製方法としては、炭酸ジエステルに
対してアルミノシリケートを0.02〜0.05倍 (重量比) 加
え、室温〜130 ℃で一昼夜抱持後、減圧にて蒸留する。
アルミノシリケートしては、モレキュラーシーブが好ま
しく、その中でもモレキュラーシーブ13Xが更に好まし
い。
【0016】このようにして得られた精製炭酸ジエステ
ルは、加水分解可能な塩素含有量が5ppm 以下、スズイ
オン含有量が5ppm 以下、ナトリウムイオン含有量が5
ppm以下、鉄イオン含有量が1ppm 以下、水分が100ppm
以下であり、この精製炭酸ジエステルを用いて得られる
ポリカーボネートは色相の優れたものとなる。
【0017】尚、ここで加水分解可能な塩素とは、塩酸
などの酸あるいは塩化ナトリウム、塩化カリウムなどの
塩として存在する塩素あるいはフェニルクロロホーメイ
トのような有機性の加水分解可能な塩素を意味する。
【0018】上記のような炭酸ジエステルと2価フェノ
ールとを用いてポリカーボネートを製造する際に使用す
る塩基性エステル変換触媒としては、電子供与性アミン
化合物、アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属化合
物、ホウ酸塩等が挙げられる。そして、Na、K 、Be、C
a、Sr、Ba、Zn、Cd、Al、Cr、Mo、Fe、Co、Ni、Ag、A
u、Sn、Sb、Pb、Pt、Pdなどの金属及びアルコラート、
酸化物、炭酸塩、酢酸塩、水素化物等も使用できる。
【0019】電子供与性アミン化合物の代表例として
は、4−ジメチルアミノピリジン、4−ジエチルアミノ
ピリジン、4−ピロリジノピリジン、4−アミノピリジ
ン、2−ヒドロキシピリジン、4−ヒドロキシピリジ
ン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2
−メトキシイミダゾール、1−メチルイミダゾール、イ
ミダゾール、アミノキノリン、4−メチルイミダゾー
ル、ジアザビシクロオクタン(DABCO)などが挙げられ
る。
【0020】アルカリ金属化合物及びアルカリ土類金属
化合物の代表例としては、水酸化ナトリウム、水酸化リ
チウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水
素リチウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
リチウム、炭酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸リチウ
ム、酢酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリ
酸リチウム、ステアリン酸カリウム、水素化ホウ素ナト
リウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素カリウ
ム、安息香酸ナトリウム、安息香酸リチウム、安息香酸
カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化
マグネシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素カルシウ
ム、炭酸水素マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、酢酸バリウム、酢酸カルシウ
ム、酢酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、ステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウムなどが挙
げられる。
【0021】ホウ酸塩の代表例としては、二ホウ酸ナト
リウム、四ホウ酸ナトリウム、五ホウ酸ナトリウム、六
ホウ酸ナトリウム、八ホウ酸ナトリウム、メタホウ酸リ
チウム、四ホウ酸リチウム、五ホウ酸リチウム、メタホ
ウ酸カリウム、四ホウ酸カリウム、五ホウ酸カリウム、
六ホウ酸カリウム、八ホウ酸カリウム、メタホウ酸アン
モニウム、四ホウ酸アンモニウム、五ホウ酸アンモニウ
ム、八ホウ酸アンモニウム、ホウ酸アンモニウム、ホウ
酸テトラメチルアンモニウム、ホウ酸アルミニウムカリ
ウム、ホウ酸カドミウム、ホウ酸銀、ホウ酸銅、ホウ酸
鉛、ホウ酸ニッケル、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸マン
ガンなどが挙げられる。
【0022】これらのエステル交換触媒は、単独で用い
てもよいし、複数を組み合わせて使用してもよい。ま
た、複数を組み合わせて使用する場合は、それら触媒の
添加時期は、モノマー仕込み時に同時に添加してもよい
し、反応中段階的に添加してもよい。
【0023】エステル交換触媒の使用量は、反応系に存
在する2価フェノール1モルに対して10-8〜10-1モルを
必要とするが、好ましくは10-7〜10-2モルである。10-8
モル未満であると触媒作用が少なくポリカーボネートの
重合速度が遅くなり10-1モルを越えると生成するポリカ
ーボネート中に残存する率が高くなるのでポリカーボネ
ートの物性低下をまねきやすい。
【0024】また、本発明においては、塩基性触媒を中
和する酸性物質としてホウ酸を加えることが好ましい。
反応混合物に添加するホウ酸は反応の初期に添加してい
てもよいし、反応中または反応終了後に添加してもよ
い。ホウ酸は、塩基性の重合触媒を中和し、ポリマーの
熱安定性を増す効果がある。ホウ酸の使用量は、用いる
触媒1モルに対して 0.001〜500 モル必要である。 0.0
01モル未満であると、熱安定化に効果なく、 500モルを
越えると重合度が上がらなくなるので好ましくない。
【0025】
【実施例】以下に本発明を実施例について説明するが、
本発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
ない。
【0026】まず、実施例および比較例の中で記載した
粘度平均分子量、色相(YI)、加水分解可能な塩素含
有量、ナトリウムイオン含有量、鉄イオンおよひスズイ
オン含有量、水分の測定および評価方法について示す。
【0027】・粘度平均分子量:20℃におけるポリマー
の 0.5%塩化メチレン溶液の極限粘度〔η〕をウベロー
デ粘度計を用いて測定し、次式を用いて粘度平均分子量
Mvを計算した。 〔η〕=1.11×10-4(Mv)0.82 ・色相(YI):色差計 (日本電色工業製 300A) を用
いて測定した。
【0028】・加水分解可能な塩素含量:塩素硫黄分析
装置(三菱化成製 TSX-10型)を用いて測定した。
【0029】・ナトリウムイオン含量:原子吸光法(日
立製、180-80)にて測定した。
【0030】・鉄イオン,スズイオン含有量:原子吸光
分光計 (島津製作所製 AA-670G型) 、グラファイトファ
ーネストアトマイザー (島津製作所製 GFA-4A型) を用
いて測定した。
【0031】水分:微量水分測定装置(三菱化成製 CA-
05型)を用いて測定した。
【0032】実施例1 ジメチルカーボネート20kgにモレキュラーシーブ13X50
0gを加え、室温で一晩攪拌した。次いで上澄み液を減圧
にて蒸留して、精製ジメチルカーボネート18.5kgを得
た。この処理によって得られたジメチルカーボネートの
不純物濃度を表1に示す。
【0033】実施例2 ジエチルカーボネート20kgにモレキュラーシーブ13X50
0gを加え、実施例1と同様の方法で精製ジエチルカーボ
ネート18kgを得た。このジエチルカーボネートの不純物
濃度を表1に示す。
【0034】実施例3 ジブチルカーボネート20kgにモレキュラーシーブ13X50
0gを加え、50℃に加温して攪拌した。次いで上澄み液を
減圧にて蒸留して、精製ジブチルカーボネートを18.5kg
を得た。このジブチルカーボネートの不純物濃度を表1
に示す。
【0035】実施例4 ジフェニルカーボネート10kgを溶解し、モレキュラーシ
ーブ13X250gを加え、100〜110 ℃で一晩攪拌した。次
いで上澄み液を減圧にて蒸留して、精製ジフェニルカー
ボネート8.5kg を得た。このジフェニルカーボネートの
不純物濃度を表1に示す。
【0036】実施例5 実施例4で得られたジフェニルカーボネート21.9g(0.10
25モル)と2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン22.8g(0.1 モル)に水溶液のメタホウ酸リチウム・
二水塩を0.085mg (1×10-6モル)、ホウ酸 3.5mg(5.7×
10-5モル)を加え、窒素下、180 ℃で溶融させて、よく
攪拌し、徐々に減圧にしながら昇温させ、最終的に0.1t
orr 、280 ℃にし生成するフェノールを留去させて、無
色透明なポリカーボネートを得た。粘度平均分子量はMv
=31,300であった。色相(YI)は1.80であった。
【0037】比較例1 表1に示す未精製のジフェニルカーボネート(Bayer社
製) 21.9g(0.1025モル)と2,2 −ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン22.8g(0.1 モル)に水溶液のメタホ
ウ酸リチウム・二水塩を0.085mg(1×10-6モル)、ホウ
酸 3.5mg(5.7×10-5モル)を加え、窒素下、180 ℃で溶
融させて、よく攪拌し、徐々に減圧にしながら昇温さ
せ、最終的に0.1torr 、280 ℃にし生成するフェノール
を留去させて、淡黄色のポリカーボネートを得た。粘度
平均分子量はMv=29,800であった。色相(YI)は10.5
であった。
【0038】
【表1】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭酸ジエステルをアルミノシリケートの
    存在下で加熱減圧処理することを特徴とする炭酸ジエス
    テルの精製法。
  2. 【請求項2】 アルミノシリケートがモレキュラーシー
    ブである請求項1記載の炭素ジエステルの精製法。
  3. 【請求項3】 炭酸ジエステルが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、ジ
    フェニルカーボネートである請求項1又は2記載の炭酸
    ジエステルの精製法。
  4. 【請求項4】 加水分解可能な塩素含有量が5ppm 以
    下、スズイオン含有量が5ppm 以下、ナトリウムイオン
    含有量が5ppm 以下、鉄イオン含有量が1ppm以下、水
    分が100ppm以下であることを特徴とする請求項1〜3の
    何れか1項に記載の精製法によって得られる炭酸ジエス
    テル。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の炭酸ジエステルを用いて
    塩基性エステル交換触媒存在下、2価フェノールと溶融
    重縮合させて得られるポリカーボネート。
JP16912493A 1993-07-08 1993-07-08 炭酸ジエステルの精製法及びその精製法によって得られた炭酸ジエステルを用いて製造したポリカーボネート Pending JPH0725830A (ja)

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