JPS5945318A - 分岐ポリカ−ボネ−トの製造方法 - Google Patents

分岐ポリカ−ボネ−トの製造方法

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JPS5945318A
JPS5945318A JP15581782A JP15581782A JPS5945318A JP S5945318 A JPS5945318 A JP S5945318A JP 15581782 A JP15581782 A JP 15581782A JP 15581782 A JP15581782 A JP 15581782A JP S5945318 A JPS5945318 A JP S5945318A
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俊正 徳田
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大原 治
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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】 本発明は分岐ポリカーボネートの製造方法に関し、更に
詳しくは2価フェノールとホスゲンとを反応せしめて低
分子量の線状ポリカーボネートを生成し、次いでこれに
3価以上の多価フェノールと1価フェノールとを添加し
、しかるのちに触媒を添加して反応せしめることを特徴
とする分岐した芳香族ポリカーボネートの製造方法に関
する。
エンジニアリングプラスチックスとしで広く用いられて
いるポリカーボネート4v4脂の多くは、2価フェノー
ルとホスゲンとを反応せしめて生成した線状重合体であ
るが、該重合体は溶融加工条件下ではニュートン流動挙
動を示し、吹込成形、押出成形を行なう際には自重によ
るブレが生じやすく、大型の製品を作ることが困難であ
る。そのために、かかる成形用途には溶融加工条件下で
非ニユートン流動性を示し、溶融時にダレを生じ難い分
岐ポリカーポネ・〜トが要求される。
この非ニュートン流動性は、次式 %式% から求められるt&造枯性Jl、3数Nて訂゛価てきる
Nが1のときはニュートン流動をhミし、1より大きく
なるにど非ニュートン流動性が大きくなる。
本発明名−1上記のsv造粘性指数14と吹込成形、押
出成形時のダレとのpH係(i:調べた結果、Nが1.
2〜1.3の線状性の強いポリカーボネートに比し、N
か1.4〜3.5の9J岐したポリカーボネート樹脂が
いずれの成形時にもダ1)が生じ難く、大型成形品に容
易VC成形し、うることが明らかとなった。
従って、本発明の目的は吹込成形、押出成形等に優れた
成形性を示す、構ノθ粘111・指数Nが1.4〜3.
5の分岐したポリカーボネート樹脂を提供することにあ
る。
従来から、分岐斉1として3価以上の多価フェノールを
用いる分岐ポリカーボネートの製糸法は種々知られてい
るが、この分岐化が過ぎると綱状化して有機溶剤に不溶
とlす、まだ3価以上の多価フェノールの反応性は2価
フユ”ノールのそれに比べて低いなどの理由で高収率で
Nの高い分岐ポリカーボネートを(4+ることか容易で
ないという問題がある。例メげ、英ぽj%訂第923.
863号明細書に幻、2価フェノールとハロゲン化カル
ボニルとの反応中に、フェノールとホルムアルデヒドの
反応で得ら)またボリヒ1″ロキシ化合物を添加するJ
J法が開7」<さ才11いる。
しかし、この方法では溶媒不溶物が生じたり、そうでな
くても熱硬化性生成物となることがあυ、安定して分岐
ポリカーボネートを製造することが難しい。
その改良法として、例えば・特公昭44−17149号
公報に2価フェノールに対して311IIiフエノール
等の多官能化合物をホスゲン吹込み前に加え、ホスケン
の吹込速度2反応湿度を制御1−で新合する方法が開示
さねているが、この方法は条件設云”がi[雑なので工
業的実施が種しく、かつ溶液1合を対象としている。一
方、界面ル合による方法としては特公昭47−2391
8号公報、特公昭49−162771公報に3価以上の
多価フェノールと]価フェノールとの同時14′す存在
−Fに、2価フェノールとホスケン等の炭* 綺袷=体
を反応せしめる方法;特公昭53−28193号公報に
2価フェノールと1価フェノールの同局イイイE二l’
にホスケン化して低う)子6し!・リカーボ不−1・を
生成し、ついで触叡と3価以」二の多価ツボノールを加
える方法が開示されているが、(ilらの方法ではとく
にビスフェノールに比べ−ご反応性の低い3価以上の多
価フェノ−/しを用いた除には、分岐化が十分に進まず
、本発明の目的とするようなNの高いポリカーボネート
は得られない。1だ、最後に示した方法では6)岐剤と
し−C3価フェノールでなく、4価以上の多価フェノー
ルに限定している。且つ寸だ、1価フェノールを2師フ
エノールと同時存在下にホスケン化する方法は1価フェ
ノールのカーボネートや両末端が1価フェノールで封鎖
された低分子量ポリカーボネートが生じるので好捷しく
ない。
本発明者は、上述の如き従来提案の方法における諸欠陥
を克服して、本発明の目的を達成すへく鋭意研死した結
y:、2価フェノールのアル水溶液とホスゲンとを有機
溶剤の存在下しく一反応せしめて(47た低分子量の線
状ボIJ JJ 、−ボイ・−1・に、3価以上の多価
フェノールJz曲ンエノールとを添1川し、し7か2・
のちf′Ω女ILを力[1えてJ又に; せしめること
によって、溶剤不溶化の・tt+iれなく、高収率で高
いNを有するポリカーボネートをイ(することかできる
ことを見い出し、本発明に到滌した。
すなわち、本発明は2価フェノールのアルカリ水溶液と
ホスゲンとを有機溶媒の存在]:に反応せしめて低分子
量の線状ポリカーボネートを生成し、ついで得られた反
応混合物に3価以」ニの多価フェノールおよび1価フェ
ノールを添加し、しかるのち触媒を添加して反応せしめ
ることt ’l’!l j3とする分岐ポリカーボネー
トの製造方法である。
本発明の製造方法によれば、I’l−来公知の方法では
反応しにくかっだ3価以上の多価ツユ−ノール、殊に3
個1だに、2個qノ水酸基を41するベンゼン環をその
勺了構造内に少なくとも2個イjする3 1+lli以
上の多4Inフェノールを・分岐剤として用いても、高
収率でしかも溶剤不溶化の危険悼が−なく、Nの高い分
岐ポリカーボネート苓:製造することができる。本発明
の方法で得らねだ分岐ポリカーボネートは、高い男ニュ
・−トン流動性を示し、萌F¥U加工時にダしI」Lt
itいq、)で、吹込成形、押出成形に好適に用いられ
、ノ、型成形品に加工できる判化ヲイリする。
本発明に用いらノする2価フェノールはビスフェノール
類が好1しく、髪に2,2−ビス(4′−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン(以−11ビスフェノールAと扁う)
が好ましい。またこのビスフェノールAの一部又は全部
を他の2価フェノールで置換してもよい。ビスフェノー
ル人以外の2価フェノールとしては、例えばハイドロキ
ノンl  ’14’−ジヒドロキシジフェニル、ビス(
4−ヒドロキシフェニルL)アルカン、ビス(4−ビト
ロキシフェニル)シクロアルカル。
ビス(4−ヒドロキ7)−〔ニル)スルフィド。
ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド。
(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビスロギシフェ
ニル少プロパンの如キハ「lダン化ヒスフェノール類な
挙けることができる。
これらの21曲ノエ7ノールIr、Lアルカリ水?<+
 7(lに溶解分散させて使用される。この場合、アル
カリとしではW]性ソ・−ダ、苛性カリなとの°ノ′ル
ヵリ金属水酸化物が好址しぐ用いられ、そのrA−カリ
#皮1−L7〜11重、薩%が適当である。溶j1γ分
散される2価フェノールとアルカリのモル比はt : 
L8〜1 : 3.3が好寸しい。
また、本発明に用いられろ有機溶媒は水に対して実質的
に不溶で、且つ反応に対して不活性であり、[7かも反
応によつで生ずるポリカーボネートを溶解する有機化合
物である。その具体例として、塩化メチレン、テトラク
ロルエタン。
1.2〜ジクロルごチレン、クロロホルム、四環化炭X
<、トリクロルエタン、ジクロルエタン。
笠の如き塩素化脂肪族炭化水ン、;クロルベンゼン、ジ
クロルベンゼン、クロルトルエン等の如き塩素化芳香族
炭化水素:アセトフェノン、シクロヘキザン、アニソー
ル等を例示t;、、ことができる。これらは単独または
混合物として用いることができる。これらのうち塩化メ
チレンが最も好オしい。
本発明においては、先ず2価フェノールのアルカリ水溶
液とホスゲンとを有1.Q 溶a=の介在−「に反応せ
しめて低分子量の線状ポリカーボネートを生成する。そ
の際2両フェノールとホスゲンの好ましいモル比は]:
 1.1〜1 : ]、5であり、反応は2価フェノー
ルを溶解した前記のアルカリ水溶液に、有機溶媒の存在
下温度25℃以下でホスゲンを吹き込むことによって行
なうことが好ましい。この反応によってイυら1+、る
線状ポリカーボネートの好−ましい分子闇は、!、01
5〜1.200の相対粘度(塩化メチレン溶媒を用いて
、ポリマー濃度o、7f/roo−でi:lll定)で
ある。
この線状ポリカーボネートの相対粘度が1.015未満
では構造粘性指数の高い分岐ポリカーボネートが得難く
なり、−力1.200を超える範囲では3価以上の多価
フェノールとの反応においてゲル化し易いので好1しく
ない。
次に、この低分子量の線状ポリカーボネートを含む反応
混合物に、3価以上の多価フェノ・−ルと1価フェノー
ルをそのま\或目前記のアルカリ水溶液または有機溶媒
に溶解して添加する。
本発明に用いられる3価以上の多価フェノールとして雌
、例えば4,6−シメチルー2.4.6−) IJ (
4’−ヒドロキシフェニル)へブテン−2゜4.6−シ
メチルー2.4.6−)す(4′−ヒドロキシフェニル
)へブタン+  113 + 5−トリ(4′−ヒドロ
キシフェニル)ベンゼン、  t、t、1−1−り一(
4′−ヒドロキシフェニル)エタン、2.2−ビス〔4
,4−ビス(4′−ヒドロキシフェニル)ンクロー\キ
シル〕プロパン、2.6−ビス−(2′−ヒドロキシ−
5′−メチル−ベンジル) −4−Jチルフェノール、
2,6−ビス−(2′−ヒドロキ’/ −5’ −イソ
プロピル−ベンジル)−4−’fソプロピルフェノール
、ビス−〔2−ヒドロキシ−a −(2’−ヒドロキシ
−5′−メチルベンジル)−5−メチル−フェニルコメ
タン、テトラ−(4−ヒドロキシフェニル)メタン、)
1.1(4−ヒドロキシフェニル)−フロごルメクン、
トリスフエノーノト、2.z−ヒス−(21,41−ジ
ヒドロキシフェニル)クロパン、ビス=(2,4−ジヒ
ドロキシフェニル)ケトン、1,4−ビス−(4’、4
’ −ジヒドロキシフェニル−メチル)−ベンゼン等が
掌げられるが、こtlらはハロゲン置換基を有していて
もよい。またこれらは混合して用いても差支えない。こ
れらのうち、1個または2個の水酸基を有するベンゼン
環をその分子構造内に少なくとも2個有する3価以上の
多価フェノールが女fましい。
これらの3価以1:の多価フェノール類ル用量は、通常
2価フェノールに対し0.3〜5+ルチであυ、☆Iま
しくは0.5〜4モル乃でJ)る。この多価フェノール
の使用量が0.3モル%未満でを)るとポリマー分岐化
が十分VC,J!−曾ず、1だ5モルチを超えるとゲル
化し易くなるので灯ましくない。
本発明に用いられる1(l!iIノゴノールとしては、
例えばフェノールr  CI〜c4のアルギル基のfi
t 換されたフェノール類、とくにp−クレゾール。
p−t−ブチルフェノールが挙げられるが、これらのハ
ロゲン置換体でもよい。これら1価フェノールの使用R
は、目的とする分岐ポリカーボネートの平均分子長に対
応して決められるが、通常は2価フェノールに対して0
.5〜10モルチである。これら1価フェノールは、3
価以上の多価フェノールとともに、イJ(分子侶の線状
ポリカーボネートを含むル応混自液に添加することがd
4要であり、この添加時期が低分子Iの線状ポリカーボ
ネートの製造時と琴過へたり、後述の触媒添加後と遅過
き゛るといずれもゲル化し易くなるのでtffましくな
い。
ついで、反応混合液に触媒を添加し、約30分〜2時間
撹拌しながら反応を行ソ、・い、!−リ「定の即合体に
してこの反応を完結する。ここで用いられる触媒は、第
3級アミン又は第4級アンモニウム塩であって、具体的
にVよトリエチルーアミン、トリメチルドテシルベンジ
ルアンモニウムクrzlJト、ジメチルベンジルフェニ
ルアンモニウムクロリド、トリメチルドテシルペンジル
アンモニウムヒトロギンド等に例小することができる。
その添加すは2両フェノ・−ルに灼し、通常0.01〜
1 モル%fあり、fiJ’ i L <はo、o s
〜0.5モル条である。
反応終了後の反応混合液の水相如は、プルカリ金属の水
酸化物、炭酸塩、塩化物などの副成物が多量に含まれて
いるので、これらを完全に除去するのが好ましい。この
ために反応混合液をそのま\、寸たけ有機溶剤で希釈し
、塩酸等の酸を加えて酸性としたのち、必要に応して親
水性のP旧でr・過し、水ホ]とイJ機相に分勲1し、
更に不様相はへ(観イ詞ンが検出されなくなるまで十分
に水洗精製するのがfj+’ i Lい。水洗精製を終
えた不様相から有機泪奴を除去すると、固体の分岐ポリ
カーボネートをイ17ることかできる。
以Ti(1−、実施例によって本発明′lL癌らに説明
するが、本発明(まこれらン(限2−されるものでない
。尚、側型のlトも性は次の方法で制定(1,た。
〔構造粘性指数Nの測定〕
乾燥したベレットを高化式フローテスター(島津製作所
(慟製)の7リンクーi/C入れ、280〜300℃の
一定温度で加えん圧ツノP(100〜a o o Kg
/ ca、  s点)と夫々の溶融樹脂の流@ 象Q 
(CA−/ 氾) k j+llI 定1.、ツレ%’
 Jt ノ(+4 ヲ両対数グラフにプロットして得ら
iIる回帰面線の勾配からNを求めた。構造粘性指数N
は、大きいほど非ニユートン流動性が大きく、吹込成形
や押出成形に適することを表わす。
〔相対粘度の測定〕
乾悼した試別0.7007を塩化メチレン100meに
溶解し、]ストワルド粘塵劃にて20℃で測足した。
実施例1 ホスケン吹込愉、温度n1及びt訃、打機をとりつけた
1tの三つ口丸底フラスコに、10%NaOH水溶液4
1 G、9 ’jにビスフェノールA352(o、a7
aモル)を溶解した溶液とメチレンクロライド283f
/を入れ゛C1撹拌しながら、25℃の温度で、ホスゲ
ン44 f (0,444モ、Iし)をカス状で約40
分″r:吹込み、オリゴマーを合成した。
このオリゴマーの相対粘度は1.123であった。
次に、フェノール1.23 r (0,013モル)と
ビス(2,4−ジヒドロキシフコ−ニル2、4 6 f
 ( 0.010−F−ル)を加え、5分撹拝した後、
トリエチルアミン0.1 5 9 ( 0.0015モ
ル)を加えて、60分間撹拌を続けて反応を完結した。
反応終了後メチレンクロライド相を塩酸を用いて酸性と
し、無機イオンが殆んどなくなる迄水洗した後、メチレ
ンクロライドを留去して固形の分岐ポリマーを得た。
得られた分岐ポリマーの相対粘度は1.426であり、
この構造粘性指数は1.58であつブζ。
実施例2 3価フェノ・−ルとして1,3.5 − )リー(4−
ヒドロキシフェニル)−ベンゼン2.8 3 f(o.
oosモル)を使用する以外は、すべて実施例1と同様
に行なった。
得られたポリマーの相対粘度id 1.4 4 3であ
り、この構造粘性指数は1.45であった。
実施例3 3価以上のフェノールとし一C,2.2−ビス(2,4
−ジヒドロキシフェニルし)プ11ノシ〉′2.5 R
f ( Q,11 1モル)を、使用する以夕1は実施
例1と同様に行なった。イ!)られたポリマーの相対粘
度はL447であ抄、この構造粘f1・相変(1−、1
.67であった。
比較例1 実施例1に用いたと同じ装置・I/(、10%NaOH
水溶′v1.4 J 6.’l fにヒフ、 7j: 
/−A−A 8 5 r(0.373モル)及びp−t
−ブチルフェノール1、9 6 f ( (+.0 1
 3モA− )を溶解したy?′jmと物化メチレン2
832を加え、撹拌1°に25℃の温度でホスゲン4 
3.1 3 9 ( +1.4 :( 6モル)1&実
施例1と同様の速ILeで吹き込み、低分子郵ポリカー
ボネートを合成しt・。得られた低分子方・ポリカーボ
ネートの相対粘度しF, 、1.0 6 8であった。
次に、1(1%NaOTI 水溶i) 8 S’にビス
(2,4−ジヒドロキシフェニル)ケトンヲ3.2f(
0.013モル)溶解した溶液を加え、5分間撹拌した
後、トリエチルアミン()。15グを加えて反応させた
ところ、約30分後に溶媒不溶のゲルが生じた。
比較例2 実施例1に用いた同じ装置に、10%Mail(水溶$
 4 1 6.9 9にビスフェノールA85L/(0
.373モル)及びp−t−ブチルフェノール1、9 
6 ? ( 0.013モル)全市解した,′i液と塩
化メチレン283vを加え、さらにトリエチルアミン0
.1 5 7と2,2−ビス(2.4−ジヒドロキシフ
ェニル7)プロパン2.5 8 W ( 0.0 1モ
ル)を加えたのち、ホスゲン43.20f ( 0.4
36モル)を実施例1と同様の速度で吹込みを行なった
ところ、約30分後に溶媒不溶のゲル状粒状物が生じ六
つ 比較例3 実施例1に用いたと同じ装置に、】o係NaOH水溶液
4 ] 6.9 rにビスフェノールA35ii’(f
l、373モル)を溶j臀しだ済液とメチルクロライド
283vをノ用え、IVJ半一ト姓二25℃でホスゲン
4 :L] 5ゾ(0,4:う69フル)をν、節制J
と同降の速1蜆です:込み、低分子屋ポリカーホネート
4合1+、lJL、、た。得られたか゛分子hkポリカ
ー幻−ネートの相対粘度&J: 1.057でめった。
次秋1.10%+4a(MT  水循液82にヒス−(
2゜4−ジヒド0Aジフェニール)りトンと3.22(
0,0134+ル)へテ解しフζ溶液を加え、5分間j
謀拌し71こで、シトリエチルフミン0.159を加え
、さらに10分イVにp−j−メチルフェノール1.9
6f (11,01:3モ/l−) 47JilえC4
x’>、 Jl′L yr−ところ、約20分後に亀グ
、L不俗のケルが生じ7こ、。
比較例4 34曲7 :r−/−ルトシて、フロログルシン1.0
1’ (0,008−+= )L)%7.使用するJノ
44 ’rJX’jf、 k4例1と同様に行々っだ。
イIJらtlだポリ−2−の相対粘1艶は、1.428
であり、この構造粘性指数は1.28であった。フロロ
グルシンは殆んど未反応で回収された。
特許出頴人 帝人化l・■株式会社 手  続  補  正  書 昭和57年11月17日 特許庁長官 殿 1、 事件の表示 特願昭57−155817号 2 発明の名称 分岐ポリカーボネートの製造方法 3、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都港区西新橋l−6−21 (大和銀行虎)門ビル) 帝人化成株式会社 代表者  山  崎  芳  樹 4、  代  理  人  東京都千代田区内室町2丁
目1番1号(飯野ビル) 帝  人  株  式  会  社 内(7726)弁
理士 前 1)純 博 連絡先(506) 4481 (1)  明細書第1〜2頁の特許請求の範囲を別紙の
通り訂正する。
(2)  同第2頁7行に、「3価以上の」とあるを「
1個または2個の水酸基を有するベンゼン環をその分子
構造内に少なくとも2個有する3価以上の」に訂正する
(3)  同第6頁11行に、「3価以上の」とあるを
「特定の3価以上の」に引止する。
(4)  同第6頁20行に、「3価以上」とあるを「
1個または2個の水酸基を有するベンゼン環をその分子
−造内に少なくとも2個有する3価以上」に訂正する。
(5) 同第7頁5〜7行K、「従来公知の・・・・・
・2個の」とあるを[殊に従来公知の方法では反応しに
くかった2個の]K訂正する0 (6)  同第7頁8行に、「2個」とあるを「1個」
に訂正する。
(7)  同第8負6行に、「アルカル」とあるな「フ
ルカン」k訂正する。
(8)  同第8頁10〜11行K、「2,2−ビス(
4−ヒドロキンフェニル)エーテル、ヒス」トアルを1
ビス(4−ヒドロキンフェニル)エーテル、2.2−ヒ
ス」(IC訂正する。
(9)  同第10頁6行に、[の好ましい分子量は、
」とあるを「−は、好ましくは」に訂正する。
OI  同第10頁8行に、「で測定)で」をあるを[
で測定)を有するもので」に訂正する。
00 同第1O頁下から5行及び下から2行に、それぞ
れ1−3価以上」とあるを11個または2個の水酸基を
有するヘンセン環をその分子構造内に少なくとも2個廟
する3価以上」に訂正する。
a邊  同第11頁下から2行K、[ジヒFOキシフェ
ニル」とあるを1ジヒドロキシトリフエニル」K訂正す
る。
On  同第12頁2〜3行に、「1個または」とある
を削除する。
■ 同第12頁4行に、「−2個」とあるを11個」K
訂正する。
(1つ 同第14頁下から4行に、「]00」とあるを
「20」に訂正する。
tte  同第15頁12〜13行に、「メチ1/ンク
ロライド」とあるを1塩化メチレン」にIJ止する。
aη 同第15頁15行及び】7行K、それぞれ「オリ
ゴマー」とあるを「低分子量ポリカーボネート」K訂正
する、 θ枠 同第16頁5行及び7行に、それぞれ1メチレン
クaライド」とあるな「塩化メチレン」に訂正する。
(11同第19頁2〜3行に、「メチレンクロライド」
とあるを[゛塩化メチレン」に訂正する。
以  上 2、特許請求の範囲 l 2価フェノールのアルカリ水溶液とホスゲンとを有
機溶液の存在下洗反応せしめて低分子量の線状ポリカー
ボネートを生成し、次い−ルおよび1価フェノールを添
加し、しかるのち触媒を添加して反応せしめることをI
!!jgI。
とする分岐ポリカーボネートの製造方法。
2 低分子量の線状ポリカーボネートが、相対粘度1.
015〜1.20 (塩化メチレン溶媒を用い、ポリマ
ー濃度0.7p7100mで測定)のポリマーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
3.3価以上の多価フェノールが、2個の水酸基を有す
るベンセン環をその分子構造内に少なくとも1個有する
3価以上の多価フェノールであることを特徴とする特I
t′I請求の範囲第1項記載の製造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.2価フェノールのアルカリ水に4 ’11(とホス
    ゲンとを治機溶液の存在下に反応せしめて低分子量−の
    線状ポリマー濃度−1・を生成し、次いで得られた反応
    混合物に3価以上の多価フエ1ノールおよび1価フェノ
    ール釦添加し、しかるのち触媒を誇加して反u−;−y
    rシめることを、特徴とチる分岐ボリカーボイ・・−ト
    の製造方法。 2、 低分子量の線状ポリカーボネートが、相対粘度1
    .015〜1.20 (塩化メチレン溶媒を用い、ポリ
    マー濃度0.7 f / 100−+テ測定)のポリマ
    ーであることを特徴とする特IF M求の範囲第1項記
    載の!′:造方法。 3.3価以上の多価フェノールか、1個または2個の水
    酸基を治するベンゼン壌をその分子構造内に少なくとも
    2個肩する多価フェノールであることを特徴とする特許
    鮪求の範囲第1項記載の製造方法。
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