JPS58135839A - テトラメチレンカ−ボネ−トおよびビス−テトラメチレンジカ−ボネ−トの製造方法 - Google Patents

テトラメチレンカ−ボネ−トおよびビス−テトラメチレンジカ−ボネ−トの製造方法

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JPS58135839A
JPS58135839A JP1469683A JP1469683A JPS58135839A JP S58135839 A JPS58135839 A JP S58135839A JP 1469683 A JP1469683 A JP 1469683A JP 1469683 A JP1469683 A JP 1469683A JP S58135839 A JPS58135839 A JP S58135839A
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JP
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tetramethylene
carbonate
depolymerization
polycarbonate
bis
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JP1469683A
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ハインリツヒ・クリム
ハンス−ヨゼフ・ブイシユ
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Bayer AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20General preparatory processes
    • C08G64/30General preparatory processes using carbonates
    • C08G64/305General preparatory processes using carbonates and alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D321/00Heterocyclic compounds containing rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D317/00 - C07D319/00
    • C07D321/02Seven-membered rings
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    • C07D321/061,3-Dioxepines; Hydrogenated 1,3-dioxepines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D323/00Heterocyclic compounds containing more than two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
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    • C08G64/0208Aliphatic polycarbonates saturated

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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
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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】 本発明はテトラメチレンカーボネート及びビス−テトラ
メチレンジカーボネートの製造方法並びに新規な積大カ
ーボネート、すなわちテトラメチレンカニボネート、に
関するものである。本発明はtt、高分子量ポリカーボ
ネートを粂造する大めのテトラメチレンカーボネート及
びビスーテトラメチレンジカーボネートの使用に関する
亀のである。
対応するポリカーボネートの熱的解重合によるブタン−
1,4−ジオールの法式カーボネート類の製造は、この
反応では主としてテトラヒドロフランが生成するため、
実施が非常に難がしいことが知られている。すなわち、
例えばテトラメチレンポリカーボネートの解重合では3
00’Cにおいて減圧下でビス−テトラメチレンカーボ
ネートは1−以下の収率でしか得られないということは
 J。
ムm@r、8oc、Chew、52.514(1930
)から知られている。
注意深く精製されておりそして触媒類、それらの副生物
類及び/または他の異物質類を含まない〜、ハ・ テトラメチレンポリカーボネートを用いて解重合を実施
するときには、ブタン−1,4−ジオールの環式カーポ
ネー1ull、例えばテトラメチレンカーボネート及び
ビス−テトラメチレンカーボネート、が経済的に有利な
収率で製造でき、そしてテトラヒドロ7ランの生成は大
きく抑制されるということを今突出した。
従って本発明は、テトラメチレンポリカーボネートから
それの製造に使用し喪触媒、それらの副生物類および/
または他の異物質類を除き、そのように予備処理された
ポリカーボネートを解重合用に適している温度に加熱し
、そして生成した積大カーボネート類を減圧下での蒸留
により分離することを特徴とすA、テトラメチレンポリ
カーボネート−の解重合によるテトラメチレンカーボネ
ートおよびビス−テトラメチレンジカーボネートの製造
方法に関すやものである。
本発明はt大新規なカーボネート、すなわちテトラメチ
レンカーボネート、にも関するものである0 出発物質として使用されるテトラメチレンポリカーボネ
ートト公知の方法で、例えばアルカリの触媒作用下でブ
タン−1,4−ジオールをジエチルカーボネートとエス
テル交換することにより製造できるが、但し脱カルボキ
シル化による損失をできる限り避けるためにエステル交
換温度をできるだ1低(((130° )保つように注
意を払わ々ければならない。
本発明に従って使用されるテトラメチレンポリカーボネ
ートは例えd翫000〜so、oooの範曲内の分子量
を有することができる〇 本発明に従う方法の本質的%挙は、テトラメチレンポリ
カーボネートの解重合前に該ポリカーボネート祉それの
製造用に使用され九触媒類、それ□らの副生物類及び/
1*は該ポリカーボネート中に存在している他の異物質
類を含まないことである。
これらの物資類Fi種々の手段により除去できる〇好適
には、ポリカーボネートを最初に適当な溶媒、例えば塩
化メチレンまたはトルエン、中に溶解させる。このよう
にして得られたポリカーボネート溶液を次に例えば水を
用いて、%に蒸留水もしくは脱鉱物質水を用いて、例え
ば2〜5回洗浄できる。ポリカーボネート溶液は好適に
はこの水洗の前に希酸、例えば20重量係までの水性塩
除電しくけ硫酸、で処理される。ポリカーボネートの製
造用に使用された触媒類、それらの副生物類及び/また
は存在している他の異物質類は、ポリカーボネート溶液
をイオン交換物質で処理することによっても除去できる
0この目的用には酸性粘土類及び/またはスルホン化さ
れた交叉結合されたポリスチレン類が好適に使用される
。解重合前に、ポリカーボネートの製造で使用された触
媒類、それらの副生物類及び存在している他の異物質類
(例えに水、酸類、 **類及び/ま九社交換物質類)
をできるだけ完全に除去することが、一般に特に有利で
ある。
このようにして予備処理されたテトラメチレンポリカー
ボネートを次に加熱により解重合する〇この目的用には
約200〜300℃の温度が一般に必要である。220
〜260℃の温度が好適に使用される。
本発明に従う他の変法では、テトラメチレンポリカーボ
ネートの解重合を、高沸点の不活性有機炭化水素類の存
在下で及び/または不活性気体の存在下でも実施できる
。この変法によシ、二種の環式カーボネート類の比はテ
トラメチレンカーボネートの方が多くなるようにするこ
とができ、その結果後者が主生成物となる。
1臂 適当な不活性気体類の例は、窒素、二酸化炭素及び希有
気体(Ed@1gas・)である。
適当な高沸点の不活性有機炭化水素類の例は、1i1J
えtfクメン、シメン、ジフェニルプロパン、ナフタレ
ン、デカヒドロナフタレン、クロロナフタレン類、ター
フェニル類及びMakromol、Ch@鳳177.5
515(1976)中に記されている如きジイノプロビ
ルベンゼンを基にした多核性炭化水素類である。
解重合中に生成し九カーボネート類は好適にはそれらの
生成速度で除去される。これは解重合を真空中で行なう
ことによシ実施される。この真空は有利には、生成し九
カーボネート類を蒸留除去しそして冷却後Kli麓器中
で捕集できる−ようなや多方で選択される◇蒸留は例え
ば約1001〜100ミリバールの範囲内の圧力下で、
好適には101〜25ミリバールで、行なわれる。
解重合で得られた法式カーボネ−ト類を、希望によシさ
らにINi製することもできる0この精製は例えば適当
な溶媒(例えば酢酸エチル、トルエン、シクロヘキサン
もしくは四塩化炭素)からの再結晶化により、または真
空中での分別蒸留により実施できる。
新規な環式カーボネート、すなわちテトラメチレンカー
ボネート、がとの方法で得られる〇本発明に従って製造
されるテトラメチレンカーボネート及びビス−テトラメ
チレンジカーボネートは重合成分類として技術的に興味
がある。それらはそのままで高分子量ポリカーボネート
類の製造用に使用できる◇例えに、テトラメチレンカー
ボネート及びビス−テトラメチレンジカーボネートを重
合させ、て、例えに脱カルボキシル化及び鎖停止の如1
 m反応の生じる危険性なしに、高分子量(100,G
ooまで)を有するホモ重合体類を与えることができ、
1EIilj反応はこれまで普通高温で&察され、重縮
合によるポリカーボネートの製造では避けられず、そし
てホモ重合体の質の低下をもたらすものであった。
テトラメチレンカーボネート及びビス−テトラメチレン
ジカーボネートを例えばトリメチレンカーボネート、ネ
オペンチルグリコールカーボネートまたはビス−ヘキサ
メチレンジカーボネートの如き他の環式カーボネート類
と共重合させることにより、ポリカーボネートの諸性質
の望ましい改良、例えばよシ高いレジリエンス、よシ大
きい−さt九は結晶化傾向の抑制、が得られる。
これらの変更可能性は、例えにジトリメチロールプロパ
ンジカーボネート、ぺ/タエリトリットジカーポネート
及びジー(トリメチロールプロパンカーボネート)カー
ボネートの如き二官能性の演武カーボネート類との共重
合による交叉結合された融解不能なそして不溶性のポリ
カーボネート類の製造にとって非常に重要である。
接着剤として使用できる特に興味ある共重合体類は、テ
トラメチレンカーボネート及びビス−テトラメチレンジ
カーボネートを例えばカプロラクタムの如きラクタム類
と共重合させることにより得られる。
テトラメチレンカーボネートは特に反応性である環式カ
ーボネートであり、それは例えばトリメチレンカーボネ
ート、43−ジメチルトリメチレンカーボネートまたは
エチレンカーボネートとは異なシ、触媒の不存在下で容
易に純粋に熱的に重合して高分子量テトラメチレンポリ
カーボネートを与えることができる0 実施例 1 450f(5モル)のブタン−1,4−ジオール145
0?(5,5モル)のジエチレンカーボネート及び1f
O#L酸カリウムを1.2 m O長さのバツクドカラ
ム中で110〜150℃の内部温度に加熱℃において1
−3f時間にわたって蒸留除去した。内部温度を一定に
保ち表から、圧力を徐々に25ミリバールまで下けるこ
とによりアルコールノ残部(14(if)を除去した。
反応生成物を塩化メチレン中に溶解させ、そして触媒を
除去するために溶液をイオン交換物′jI(スルホン化
された交叉結合化ポリスチレン)上に流しfF、 o溶
媒を常圧下で除去し、次に残液を300〜314ミリバ
ールにおいて150℃にそして衆徒に175℃/114
ミリバールに加熱した。585tのテトラメチレンポリ
カーボネートが得られ、それは室温で不透明な無色の物
質であつ−fC。
60tのテトラメチレンポリカーボネートを渉圧下でソ
ーセージフラスコ中で攪拌し表から220〜b に部分的に固化している蒸留物が貯獣鮨に51時間にわ
たってはいった。揮発性成分類であるテトラヒドロフラ
ン及び二酸化炭素はドライアイスま九は液体窒素が充填
されている2個の冷トラップ中で捕集された。150〜
160℃に保たれている加熱テープが上昇管中を九はア
ダプター中の結晶による被覆を防止した0蒸留物(4t
5t)を酢酸エチルで洗浄した0170〜174℃の融
点を有するtlとんと純粋かビス−テトラメチレンジカ
ーボネートである2759の結晶は溶けずに残存してい
た。収率:理論値の46ts0母液を濃縮し、そして結
晶をトルエン/シクロヘキサンから再結晶化させ喪。1
5.9fの77〜78℃の融点を有する化合物、すなわ
ち単量体テトラメチレンカーボネート、が得られた。収
率:理論値の27−1沸点:115℃/13ミリバール
CiHsOm(1141)計算値C51,72H&95
 041.34実測値 51.45   瓜??   
41.29NMRスペクトルは単量体テトラメチレンカ
ーボネートと一致した。それは全収量の589!であっ
たり 実施例 2 100tのテトラメチレンポリカーボネート及び5at
Ot4−ビス−(2−フェニル−2−プロピル)−ベン
ゼンの融解物を減圧下で6T時間にわたって160℃に
加熱されている滴下ろうとを通して240〜260℃に
加熱されているクレイセンフラスコに満々添加し、その
間に部分的に結晶性の蒸留物が150〜b バールで通過した:177to蒸留物を5倍量の酢酸エ
チルと共に攪拌しそして吸引f過した。22tの168
〜172℃の融点を有するビス−テトラメチレンジカー
ボネートが得られた。母液を濃縮し、そして残渣を80
−のトルエン中に溶解させた。220−のシクロヘキサ
ンを加え、そして冷却すると、30fの74〜76℃の
融点を有するテトラメチレンカーボネートが生成した。
全収率:理論値の52ts0単量体はカーボネートの全
量の58−であった。
実施例 3 40fのテトラメチレンポリカーボネート及び40tの
1,4−ビス−(2−(4−メチルフェニル)−2−プ
ロピル〕−ベンゼンをクレイセンフラスコ中で225〜
240℃71ミリバールに加熱し、その間に二酸化炭素
を毛管を用いて通した。氷水で冷却されておシそして広
い出口を備えている2個の貯蔵器にSatの主として結
晶性の蒸留物が5時間にわたって捕集された。
二酸化炭素及び少量のテトラヒドロフランは液1:11
111 体窒隼が充填されている冷トラップ中で液化していた□
−反応生成物を蒸留すると、12.5fの沸点110〜
b ラメチレンカーボネート及び3fの沸点170〜180
[/13ミリバールを有するビス−テトラメチレンジカ
ーボネートが得られた◇残漬は担持剤として使用された
≠核性炭化水素であった。単量体カーボネート含有普は
全収量の80%であった0 実施例 4 乾燥窒素を通しながら、40tのビス−テトラメチレン
ジカーボネート及び4qのタリウムイソオクトエートを
攪拌しながら180℃に加熱した。
40分後に融解物は粘着性となりはじめ、そして11時
間の反応時間後に重合は終了した。粘着性の無色の重合
体が得られ、それは室温において不透明であった。それ
を室温で延伸してか表りの引張シ強度を有するフィラメ
ントを与えることができ九〇融点範囲は70〜80℃で
あった。光拡散により測定された分子量は23500で
6つ九。
実施例 5 乾燥窒素を通し々がら、2五2fのテトラメチレンカー
ポネー)、22fのカプロラクタム及びa7fのナトリ
ウムのカプロラクタム中3−強度溶液を攪拌しながら1
60℃に加熱した。1時間後に、融解物は粘着性となり
はじめた。3時間のに応時間後に、隼温で不透明である
黄色のゴム状の弾力性重合体が得られた。それを室温で
延伸してかなりの引張り強度を有するフィラメントを与
えることができた。融点範囲は55〜65℃であった。
光拡散法により測定された分子量は2λ700であった
実施例 6 25fのテトラメチレンカーボネート及び2.52のジ
トリメチロールプロパンジカーボネートを140℃に加
熱した02時間後に融解物はゼリー状になりはじめた。
冷却すると、無色の不透明な共重合体が得られ、それは
かな染の弾力性及び剛さを有してお沙、融解不能であり
、そして溶媒中に不溶性であった。
実施例 7 212fのテトラメチレンカーボネート及び269のネ
オペンチルグリコールカーボネートを140℃に加熱し
た。融解物は70分後には粘着性になシはじめてもはや
流動しなくなった◎冷却することによシ、ゴム状の可塑
性の無色透明な共重合体が得られた〇

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t テトラメチレンポリカーボネートからそれの製造に
    使用し九触媒、それらの副生物類および/または他の異
    物質類を除き、そのように予備処理され九ポリカーボネ
    ートを解重合用に適している温度に加熱し、そして生成
    した積大カーボネート類を減圧下での蒸留により分離す
    ることを特徴とする、テトラメチレンポリカーボネート
    の解重合。 によるテトラメチレンカーボネートおよびビス−テトラ
    メチレンジカーボネートの製造方法。 2 解重合を200〜300℃の範囲内の温度において
    実施する仁とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 五 解重合を220〜260℃の範囲内の温度において
    実施することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    方法0 4 解重合を(LO01〜100ミリバールの範囲内の
    圧力においで実施することを特徴とする特許請求の範囲
    第1〜3項に記載の方法。 5 解重合を高沸点不活性有機炭化水素a′の存在下て
    および/または不活性気体の存在下で実施することを特
    徴とする特許請求の範囲第1〜4項に記載の方法。
JP1469683A 1982-02-06 1983-02-02 テトラメチレンカ−ボネ−トおよびビス−テトラメチレンジカ−ボネ−トの製造方法 Pending JPS58135839A (ja)

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DE19823204078 DE3204078A1 (de) 1982-02-06 1982-02-06 Verfahren zur herstellung von tetramethylencarbonat und bis-tetramethylendicarbonat
DE32040784 1982-02-06

Publications (1)

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JP (1) JPS58135839A (ja)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992005140A1 (en) * 1990-09-17 1992-04-02 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Polycarbonate, use thereof, production thereof, and purification thereof

Family Cites Families (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2737693A1 (de) * 1977-08-20 1979-02-22 Bayer Ag Wiedergewinnung hochwertiger polycarbonate aus polycarbonat-abfaellen

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WO1992005140A1 (en) * 1990-09-17 1992-04-02 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Polycarbonate, use thereof, production thereof, and purification thereof

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DE3204078A1 (de) 1983-08-18
EP0086358A1 (de) 1983-08-24

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