KR20050019743A - Method of polycarbonate preparation - Google Patents

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KR20050019743A KR10-2004-7020279A KR20047020279A KR20050019743A KR 20050019743 A KR20050019743 A KR 20050019743A KR 20047020279 A KR20047020279 A KR 20047020279A KR 20050019743 A KR20050019743 A KR 20050019743A
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 비스페놀 A 및 다이페닐 카보네이트로부터 폴리카보네이트의 제조시 사용되는 에스테르교환 촉매로서 탁월한 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH)와 같은 조촉매와 혼합된 인산의 혼합 알칼리 금속 염에 관한 것이다. 이 혼합 알칼리 금속 포스페이트 염은 p-t-옥틸페놀 및 비스(p-큐밀페닐)카보네이트로 구성된 모델 시스템에서 수행된 동력학 측정을 통해 단일 알칼리 금속 이온을 포함하는 인산의 염보다 강력한 촉매인 것을 알 수 있다. 이 신규한 촉매는, 보다 높은 중합율의 제공 이외에도, TMAH 조촉매와 함께 나트륨 하이드록사이드와 같은 종래의 촉매 시스템에 의해 촉매화된 중합 반응과 비교하여 프라이스 재배열 생성물의 수준이 감소된 폴리카보네이트를 제공하였다. The present invention relates to a mixed alkali metal salt of phosphoric acid mixed with a promoter such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH), which is an excellent transesterification catalyst for the production of polycarbonates from bisphenol A and diphenyl carbonate. Kinetic measurements carried out in a model system consisting of p-t-octylphenol and bis (p-cumylphenyl) carbonate show that this mixed alkali metal phosphate salt is a stronger catalyst than the salt of phosphoric acid containing a single alkali metal ion. This novel catalyst, in addition to providing a higher polymerization rate, polycarbonate with reduced levels of price rearrangement products compared to polymerization catalyzed by conventional catalyst systems such as sodium hydroxide with TMAH promoters. Provided.

Description

폴리카보네이트의 제조방법{METHOD OF POLYCARBONATE PREPARATION}Production Method of Polycarbonate {METHOD OF POLYCARBONATE PREPARATION}

본 발명은 폴리카보네이트의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물을 하나 이상의 다이아릴 카보네이트와 용융 반응시키고, 이 때 용융 반응이 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염 및 조촉매를 포함하는 에스테르교환 촉매에 의해 매개되는, 폴리카보네이트의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a polycarbonate. More specifically, at least one dihydroxy aromatic compound is melt reacted with at least one diaryl carbonate, wherein the melt reaction is mediated by a transesterification catalyst comprising at least one mixed alkali metal salt of phosphoric acid and a promoter. It relates to a method for producing a carbonate.

통상적으로, 폴리카보네이트는 나트륨 하이드록사이드와 같은 산 수용체를 포함하는 수성상 및 다이클로로메탄과 같은 유기 용매의 존재하에 비스페놀 A와 같은 다이하이드록시 방향족 화합물을 포스겐과 반응시킴으로써 제조된다. 전형적으로, 상전이 촉매, 예를 들어 4차 암모늄 화합물 또는 저분자량 3차 아민(예를 들어, 트라이에틸아민)을 수성상에 첨가하여 중합 속도를 증가시킨다. 이러한 합성법은 통상적으로 폴리카보네이트를 제조하기 위한 "계면(interfacial)" 합성법으로서 알려져 있다.Typically, polycarbonates are prepared by reacting a dihydroxy aromatic compound such as bisphenol A with phosgene in the presence of an aqueous phase comprising an acid acceptor such as sodium hydroxide and an organic solvent such as dichloromethane. Typically, a phase transfer catalyst such as a quaternary ammonium compound or a low molecular weight tertiary amine (eg triethylamine) is added to increase the rate of polymerization. Such synthesis is commonly known as "interfacial" synthesis for producing polycarbonates.

폴리카보네이트를 제조하기 위한 계면 합성법은 몇가지 고유의 단점들을 가지고 있다. 첫 번째 단점은 명백한 안전성 관점에서 볼 때 반응물로서 포스겐을 필요로 하는 공정을 작동시켜야 한다는 점이다. 두 번째 단점은 특정의 불리한 환경적 충격을 보호하기 위하여 고가의 예방조치를 취해야 하는 다량의 유기 용매의 사용을 필요로 하는 공정을 작동시켜야 한다는 점이다. 세 번째로, 이러한 계면 합성방법은 비교적 다량의 장치 및 자본 투자를 필요로 한다. 네 번째로, 이러한 계면 공정에 의해 제조된 폴리카보네이트는 일정하지 않는 색상, 높은 미립자 농도 및 부식을 유발시킬 수 있는 높은 염소 함량을 갖는 것으로 입증되었다.The interfacial synthesis process for producing polycarbonates has several inherent disadvantages. The first drawback is that from a clear safety standpoint, you have to operate a process that requires phosgene as a reactant. A second drawback is the need to run processes that require the use of large amounts of organic solvents that require expensive precautions to protect against certain adverse environmental impacts. Third, these interfacial synthesis methods require a relatively large amount of equipment and capital investment. Fourth, polycarbonates produced by this interfacial process have proven to have inconsistent colors, high particulate concentrations and high chlorine contents that can cause corrosion.

보다 최근에는 폴리카보네이트가 에스테르교환 촉매의 존재하에 다이하이드록시 방향족 화합물(예를 들어, 비스페놀 A) 및 다이아릴 카보네이트(예를 들어, 다이페닐 카보네이트)의 에스테르교환 반응을 포함하는 무용매 공정을 통해 상업적 규모로 제조되고 있다. 이 반응은 용매 없이 용융 상태로 수행되고, 반응에 의해 생성되는 페놀 부산물을 동시에 증류시키면서 감압 및 고온하에 반응물을 혼합시킴으로써 반응을 완결시킨다. 이러한 합성기법을 "용융(melt)" 공정이라 지칭한다. 이러한 용융 공정은 포스겐을 사용하지 않고, 용매를 필요로 하지 않으며, 보다 적은 숫자의 장치를 이용하기 때문에 계면 방법 이상으로 우수하다. 더욱이, 이러한 용융 공정에 의해 제조된 폴리카보네이트는 반응물로 부터의 염소 오염물질을 함유하지 않고, 보다 낮은 미립자 농도를 가지며, 보다 일관된 색상을 갖는다. 따라서, 상업적인 제조공정에서는 폴리카보네이트의 제조시 용융 기법을 이용하는 것이 매우 바람직하다.More recently, polycarbonates have undergone a solvent-free process involving the transesterification of dihydroxy aromatic compounds (eg bisphenol A) and diaryl carbonates (eg diphenyl carbonate) in the presence of a transesterification catalyst. It is manufactured on a commercial scale. The reaction is carried out in a molten state without solvent and completes the reaction by mixing the reactants under reduced pressure and high temperature while simultaneously distilling the phenol byproducts produced by the reaction. This synthesis technique is referred to as the "melt" process. This melting process is superior to the interfacial method because it does not use phosgene, requires no solvent, and uses fewer devices. Moreover, the polycarbonates produced by this melting process do not contain chlorine contaminants from the reactants, have a lower particulate concentration and have a more consistent color. Therefore, it is highly desirable to use melting techniques in the production of polycarbonates in commercial manufacturing processes.

용융 공정을 사용한 폴리카보네이트의 제조에 사용하기 위한 광범위한 에스테르교환 촉매가 평가되어 왔다. 알칼리 금속 하이드록사이드, 특히 나트륨 하이드록사이드가 에스테르교환 촉매로서 효과적인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 알칼리 금속 하이드록사이드는 중합 촉매로서 유용하나, 폴리카보네이트 성장에 따라 프라이스(Fries) 반응을 촉진시켜 분지형 폴리카보네이트 생성물이 생성되게 하는 것으로도 알려져 있다. 폴리카보네이트 쇄 중의 분지화 위치가 존재함에 따라 폴리카보네이트의 용융 유동 거동이 벼나호하고, 이는 공정상 난점을 초래할 수 있다. A wide range of transesterification catalysts for use in the production of polycarbonates using melting processes has been evaluated. Alkali metal hydroxides, in particular sodium hydroxide, have been found to be effective as transesterification catalysts. Alkali metal hydroxides, however, are useful as polymerization catalysts, but are also known to promote the Fries reaction as polycarbonate growth results in the production of branched polycarbonate products. The presence of branching sites in the polycarbonate chain results in poor melt flow behavior of the polycarbonate, which can lead to process difficulties.

따라서, 바람직하지 못한 반응 생성물, 예를 들어 분지형 부반응 생성물을 최소화시키면서 용융 중합에 효과적인 촉매 시스템을 개발하는 것이 바람직할 것이다. Thus, it would be desirable to develop a catalyst system effective for melt polymerization while minimizing undesirable reaction products, such as branched side reaction products.

한 양태에서, 본 발명은, In one aspect, the present invention,

하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 반응시키는 단계를 포함하고; Reacting at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst;

상기 에스테르교환 촉매가 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염, 및 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 조촉매를 포함하는,Wherein the transesterification catalyst comprises one or more mixed alkali metal salts of phosphoric acid and one or more promoters comprising quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts or mixtures thereof

폴리카보네이트의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing a polycarbonate.

또다른 양태에서, 본 발명은, 종래의 용융 중합 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트보다 프라이스 생성물의 수준이 적은, 본 발명의 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트에 관한 것이다. In another aspect, the present invention relates to polycarbonates produced by the process of the invention, wherein the level of the price product is lower than the polycarbonates produced by conventional melt polymerization processes.

본 발명은 하기의 본 발명의 바람직한 실시양태의 상세한 설명 및 본 명세서에 포함된 실시예를 참조하면 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 명세서 및 청구범위에서는 다음과 같은 의미를 갖는 다양한 용어가 사용된다. The invention will be more readily understood by reference to the following detailed description of the preferred embodiments of the invention and the examples included herein. In this specification and claims, various terms having the following meanings are used.

단수 형태는 별도로 그 범위를 분명하게 언급하지 않는 한은 복수 관계를 포함한다.Singular forms include plural relationships unless the scope clearly dictates otherwise.

"임의의(optional)" 또는 "임의적으로(optionally)"란 용어는 이어서 기술하는 사건 또는 환경이 발생하거나 또는 발생하지 않으며, 이러한 설명이 어떠한 사건이 발생하는 경우 및 어떠한 사건이 발생하지 않는 경우를 포함하는 것을 의미한다.The terms "optional" or "optionally" mean that the event or environment described subsequently occurs or does not occur, and that this description indicates when an event occurs and when no event occurs. It means to include.

"폴리카보네이트"란 용어는 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물로부터 유도된 구조 단위를 혼입시킨 폴리카보네이트로서, 코폴리카보네이트 및 폴리에스터 카보네이트를 포함한다. The term "polycarbonate" is a polycarbonate incorporating structural units derived from one or more dihydroxy aromatic compounds, including copolycarbonates and polyester carbonates.

본원에서 사용된 "용융 폴리카보네이트(melt polycarbonate)"란 용어는 하나 이상의 다이하이드록시 카보네이트와 하나 이상의 다이아릴 카보네이트의 에스테르 교환반응에 의해 제조된 폴리카보네이트를 지칭한다.As used herein, the term “melt polycarbonate” refers to a polycarbonate prepared by transesterification of one or more dihydroxy carbonates with one or more diaryl carbonates.

"BPA"는 본원에서는 비스페놀 A 또는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 4,4'-아이소프로필리덴다이페놀 및 p,p-BPA로서 정의된다."BPA" is defined herein as bisphenol A or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 4,4'-isopropylidenediphenol and p, p-BPA.

"비스페놀 A 폴리카보네이트"란 용어는 필수적으로 모든 반복단위가 비스페놀 A 잔기를 포함하는 폴리카보네이트를 지칭한다. The term "bisphenol A polycarbonate" refers to a polycarbonate essentially wherein all repeating units comprise bisphenol A residues.

"폴리카보네이트"란 용어는 고분자량 폴리카보네이트 및 올리고머성 폴리카보네이트를 모두 포함한다. 고분자량 폴리카보네이트는 8000달톤보다 큰 수평균 분자량(Mn)을 갖는 것으로서 정의되고, 올리고머성 폴리카보네이트는 8000달톤 미만의 수평균 분자량(Mn)을 갖는 것으로서 정의된다.The term "polycarbonate" includes both high molecular weight polycarbonates and oligomeric polycarbonates. High molecular weight polycarbonate is defined as having a number greater than 8000 daltons average molecular weight (M n), oligomeric polycarbonate is defined as having a number average molecular weight (M n) of less than 8000 Daltons.

"말단캡핑률(%)"이란 용어는 하이드록실 기가 아닌 폴리카보네이트 쇄의 말단의 %를 의미한다. 비스페놀 A 폴리카보네이트가 다이페닐 카보네이트 및 비스페놀 A로부터 제조되는 경우, 약 75%의 "말단캡핑률(%)"은 페녹시 기를 포함하는 모든 폴리카보네이트 쇄 말단의 약 75%가 페녹시 기를 포함하고, 쇄 말단의 약 25%가 하이드록실 기를 포함함을 의미한다. The term "end capping rate (%)" refers to the percentage of the end of the polycarbonate chain that is not a hydroxyl group. When bisphenol A polycarbonate is made from diphenyl carbonate and bisphenol A, about 75% of "end capping rate" is that about 75% of all polycarbonate chain ends including phenoxy groups comprise phenoxy groups, It is meant that about 25% of the chain ends contain hydroxyl groups.

"방향족 라디칼"이란 용어는 1 이상의 원자가를 갖고 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 라디칼을 지칭한다. 방향족 라디칼의 예는 페닐, 피리딜, 퓨라닐, 싸이에닐, 나프틸, 페닐렌 및 바이페닐을 포함한다. 이 용어는 방향족 성분, 및 지방족 성분을 모두 함유하는 기, 예를 들어 벤질 기, 페네틸 기 또는 나프틸메틸 기를 포함한다. 또한, 이 용어는 방향족 기 및 지환족 기를 모두 포함하는 기, 예를 들어 4-사이클로프로필페닐 및 1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌-1-일을 포함한다. The term "aromatic radical" refers to a radical having at least one valence and comprising at least one aromatic ring. Examples of aromatic radicals include phenyl, pyridyl, furanyl, thienyl, naphthyl, phenylene and biphenyl. The term includes groups containing both aromatic and aliphatic components, such as benzyl groups, phenethyl groups or naphthylmethyl groups. The term also includes groups comprising both aromatic and cycloaliphatic groups, for example 4-cyclopropylphenyl and 1,2,3,4-tetrahydronaphthalen-1-yl.

"지방족 라디칼"이란 용어는 1 이상의 원자가를 갖고 고리가 아닌 선형 또는 분지형 배열의 원자들로 이루어진 라디칼을 지칭한다. 이 배열은 질소, 황 및 산소와 같은 헤테로 원자를 포함하거나 탄소 및 수소가 아닌 원자로 구성될 수 있다. 지방족 라디칼의 예는 메틸, 메틸렌, 에틸, 에틸렌, 헥실, 헥사메틸렌 등을 포함한다. The term "aliphatic radical" refers to a radical having atoms of at least one valence and consisting of atoms in a linear or branched arrangement that is not a ring. This arrangement may comprise heteroatoms such as nitrogen, sulfur and oxygen or may consist of atoms other than carbon and hydrogen. Examples of aliphatic radicals include methyl, methylene, ethyl, ethylene, hexyl, hexamethylene and the like.

"지환족 라디칼"이란 용어는 1 이상의 원자가를 갖고, 고리형이지만 방향족은 아닌 원자배열로 구성되고, 추가로 방향족 고리를 포함하지 않는 라디칼을 지칭한다. 이 배열은 질소, 황 및 산소와 같은 헤테로 원자를 포함하거나 탄소 및 수소가 아닌 원자로 구성될 수 있다. 지환족 라디칼의 예는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 2-사이클로헥실에틸-1-일, 테트라하이드로퓨란일 등을 포함한다. The term “alicyclic radical” refers to a radical having one or more valences, consisting of an cyclic but non-aromatic atomic arrangement and further comprising no aromatic rings. This arrangement may comprise heteroatoms such as nitrogen, sulfur and oxygen or may consist of atoms other than carbon and hydrogen. Examples of cycloaliphatic radicals include cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, 2-cyclohexylethyl-1-yl, tetrahydrofuranyl and the like.

"프라이스 생성물"이란 용어는 생성물 폴리카보네이트의 가수분해시 카복시-치환된 다이하이드록시 방향족 화합물(이 때, 카복시 기는 카복시-치환된 다이하이드록시 방향족 화합물의 하나 또는 둘의 하이드록시 기에 인접하도록 포함된다)을 생성하는 생성물 폴리카보네이트의 구조단위로서 정의된다. 예를 들어, 프라이스 반응이 일어나는 용융 반응 방법에 의해 비스페놀 A 폴리카보네이트가 제조되는 경우, 프라이스 생성물은 생성물 폴리카보네이트의 가수분해가 완결되면 2-카복시 비스페놀 A를 생성하는 폴리카보네이트의 구조적 특징을 갖는 화합물을 포함한다. The term "Price product" is included so that the carboxy-substituted dihydroxy aromatic compound upon hydrolysis of the product polycarbonate, wherein the carboxy group is adjacent to one or two hydroxy groups of the carboxy-substituted dihydroxy aromatic compound. It is defined as the structural unit of the product polycarbonate which produces (). For example, when bisphenol A polycarbonate is produced by a melt reaction method in which a price reaction occurs, the price product is a compound having the structural characteristics of the polycarbonate to produce 2-carboxy bisphenol A upon completion of the hydrolysis of the product polycarbonate. It includes.

"프라이스 생성물" 및 "프라이스 기"란 용어는 상호교환적으로 사용된다. The terms "Price product" and "Price group" are used interchangeably.

"프라이스 반응" 및 "프라이스 재배열"이란 용어 또한 상호교환적으로 사용된다. The terms "Price reaction" and "Price rearrangement" are also used interchangeably.

"프라이스 수준"이란 용어는 생성물 폴리카보네이트 중에 존재하는 프라이스 생성물의 양을 지칭한다. The term "Price Level" refers to the amount of price product present in the product polycarbonate.

전술한 바와 같이, 본 발명은, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 반응시키는 단계를 포함하는 것으로서, 이 때 상기 에스테르교환 촉매가 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염 및 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 조촉매를 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법에 관한 것이다. 상기 혼합 알칼리 금속 염은 세슘 이온, 나트륨 이온 및 칼륨 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 2개 이상의 상이한 알칼리 금속 이온을 포함한다. 상기 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매는 제 1 알칼리 금속 하이드록사이드를 인산 수용액에 첨가한 후, 이 혼합물에 제 2 알칼리 금속 하이드록사이드를 첨가함으로써 용이하게 제조된다. 이러한 첨가는 적정을 통해 알칼리 금속 하이드록사이드의 첨가량을 인산 용액의 pH 변화로서 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 인산 수용액을 먼저 세슘 하이드록사이드 약 0.95당량으로 처리된 후, 나트륨 하이드록사이드 0.6당량으로 처리한다. 생성된 수용액은 혼합 알칼리 금속 포스페이트(CsNaHPO4)를 포함하고, 이는 알칼리 금속 이온의 단일 종만을 함유하는 기타 알칼리 금속 포스페이트보다 개선된 촉매 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 전형적으로, 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매는 수용액으로서 중합에 첨가된다. 따라서, 본 발명의 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매의 제조 및 사용이 특히 편리하다.As described above, the present invention includes the step of reacting at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst, wherein the transesterification catalyst is formed of phosphoric acid. A method of making a polycarbonate, comprising one or more mixed alkali metal salts and one or more promoters comprising quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts or mixtures thereof. The mixed alkali metal salt comprises at least two different alkali metal ions selected from the group consisting of cesium ions, sodium ions and potassium ions. The mixed alkali metal phosphate catalyst is easily prepared by adding the first alkali metal hydroxide to the aqueous solution of phosphoric acid and then adding the second alkali metal hydroxide to the mixture. This addition can be titrated to monitor the addition amount of alkali metal hydroxide as the pH change of the phosphoric acid solution. For example, an aqueous solution of phosphoric acid is first treated with about 0.95 equivalents of cesium hydroxide and then with 0.6 equivalents of sodium hydroxide. The resulting aqueous solution contains mixed alkali metal phosphate (CsNaHPO 4 ), which has been found to exhibit improved catalytic properties over other alkali metal phosphates containing only a single species of alkali metal ions. Typically, the mixed alkali metal phosphate catalyst is added to the polymerization as an aqueous solution. Thus, the preparation and use of the mixed alkali metal phosphate catalyst of the present invention is particularly convenient.

혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매가 세슘 및 나트륨 이온을 포함하는 경우, 촉매가 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1.0당량의 세슘 및 약 0.1 내지 약 0.6당량의 나트륨을 포함할 때 촉매 활성이 최적인 것으로 밝혀졌다. 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매가 칼륨 및 나트륨 이온을 포함하는 경우, 촉매가 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1.0당량의 칼륨 및 약 0.1 내지 약 1당량의 나트륨을 포함할 때 촉매 활성이 최적인 것으로 밝혀졌다. Where the mixed alkali metal phosphate catalyst comprises cesium and sodium ions, the catalytic activity is found to be optimal when the catalyst comprises from about 0.85 to about 1.0 equivalents of cesium and about 0.1 to about 0.6 equivalents of sodium, based on the equivalents of phosphate lost. When the mixed alkali metal phosphate catalyst comprises potassium and sodium ions, the catalytic activity is found to be optimal when the catalyst comprises from about 0.85 to about 1.0 equivalents of potassium and about 0.1 to about 1 equivalents of sodium, based on the phosphoric acid equivalents. lost.

하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트의 용융 중합 반응의 경우, 인산의 혼합 알칼리 금속 염은 전형적으로 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 약 1×10-8 내지 약 1×10-3, 바람직하게는 약 1×10 -6 내지 약 2.5×10-4의 양으로 사용된다.In the case of melt polymerization of at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate, the mixed alkali metal salt of phosphoric acid is typically from about 1 × 10 −8 to about 1 × 10 −3 , per mole of dihydroxy aromatic compound, Preferably in an amount of about 1 × 10 −6 to about 2.5 × 10 −4 .

본 발명의 방법에 따라 사용된 다이하이드록시 방향족 화합물은 다이하이드록시 벤젠, 예를 들어 하이드로퀴논(HQ), 2-메틸하이드로퀴논, 레소시놀, 5-메틸레소시놀 등; 하이드록시 나프탈렌, 예를 들어 1,4-다이하이드록시나프탈렌, 2,6-다이하이드록시나프탈렌 등; 및 비스페놀, 예를 들어 비스페놀 A 및 4,4'-설포닐다이페놀일 수 있다. 전형적으로, 다이하이드록시 방향족 화합물은 하기 화학식 I의 하나 이상의 비스페놀을 포함한다:Dihydroxy aromatic compounds used in accordance with the process of the invention include dihydroxy benzenes such as hydroquinone (HQ), 2-methylhydroquinone, resorcinol, 5-methyllesosocinol and the like; Hydroxy naphthalenes such as 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene and the like; And bisphenols such as bisphenol A and 4,4'-sulfonyldiphenol. Typically, the dihydroxy aromatic compound comprises one or more bisphenols of formula (I):

상기 식에서,Where

R1은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 1 independently of one another is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 6 -C 20 aryl group;

n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;n and m are independently integers from 0 to 4;

W는 결합, 산소 원자, 황 원자, SO2 기, C1-C20 지방족 라디칼, C6 -C20 방향족 라디칼, C6-C20 지환족 라디칼 또는 화학식 (여기서, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C4 -C20 아릴 기이거나; 또는 R2 및 R3이 함께 하나 이상의 C1-C20 알킬, C6-C 20 아릴, C5-C21 아르알킬, C5-C20 사이클로알킬 기 또는 이들의 혼합물로 치환되거나 치환되지 않은 C4-C20 지환족 고리를 형성한다)의 기이다.W is a bond, oxygen atom, sulfur atom, SO 2 group, C 1 -C 20 aliphatic radical, C 6 -C 20 aromatic radical, C 6 -C 20 alicyclic radical or formula Wherein R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 4 -C 20 aryl group; or R 2 and R 3 together form one or more Form a C 4 -C 20 alicyclic ring, optionally substituted with a C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 20 aryl, C 5 -C 21 aralkyl, C 5 -C 20 cycloalkyl group, or mixtures thereof Is).

화학식 I을 갖는 비스페놀은 비스페놀 A; 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐-프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-아이소프로필페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)클로로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트라이에틸클로로헥산 등으로 예시된다.Bisphenols having Formula I include bisphenol A; 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl-propane; 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxy Phenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3-isopropylphenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) chlorohexane; 1,1-bis (4-hydroxy-3 -Methylphenyl) cyclohexane, exemplified by 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-triethylchlorohexane and the like.

전형적으로, 사용된 다이아릴 카보네이트는 하기 화학식 II를 갖는 하나 이상의 다이아릴 카보네이트이다:Typically, the diaryl carbonates used are one or more diaryl carbonates having the formula II:

상기 식에서,Where

R4는 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C1-C20 알콕시 카보닐기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 4 is independently a halogen atom, nitro group, cyano group, C 1 -C 20 alkyl group, C 1 -C 20 alkoxy carbonyl group, C 4 -C 20 cycloalkyl group or C 6 -C 20 aryl group;

t 및 v는 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.t and v are independently integers from 0 to 5.

다이아릴 카보네이트(화합물 II)는 다이페닐 카보네이트, 비스(4-메틸페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-플루오로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(2,4-다이플루오로페닐)카보네이트, 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-니트로페닐)카보네이트 및 비스(메틸살리실)카보네이트 등으로 예시된다.Diaryl carbonates (Compound II) include diphenyl carbonate, bis (4-methylphenyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (4-fluorophenyl) carbonate, bis (2-chlorophenyl) carbonate, bis ( 2,4-difluorophenyl) carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, bis (2-nitrophenyl) carbonate, bis (methylsalicyl) carbonate, and the like.

본 발명의 방법에 따라 사용되는 에스테르교환 촉매는 사용된 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 약 1×10-6 내지 약 1×10-2, 바람직하게는 약 1×10-5 내지 2.5x10-4몰의 양으로 존재하는 하나 이상의 조촉매를 포함한다. 전형적으로, 조촉매는 하나 이상의 4차 암모늄 염, 하나 이상의 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물이다.The transesterification catalyst used in accordance with the process of the invention is from about 1 × 10 −6 to about 1 × 10 −2 , preferably from about 1 × 10 −5 to 2.5 × 10 −4 moles per mole of dihydroxy aromatic compound used At least one promoter present in an amount of. Typically, the promoter is one or more quaternary ammonium salts, one or more quaternary phosphonium salts or mixtures thereof.

본 발명의 하나의 실시양태에서, 조촉매는 하기 화학식 III을 갖는 4차 암모늄 화합물이다: In one embodiment of the invention, the promoter is a quaternary ammonium compound having Formula III:

상기 식에서,Where

R5 내지 R8은 독립적으로 C1-C20 알킬 기, C4-C 20 사이클로알킬 기 또는 C4-C20 아릴 기이고;R 5 to R 8 are independently a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 4 -C 20 aryl group;

X-는 유기 또는 무기 음이온이다.X is an organic or inorganic anion.

전형적으로 음이온 X-는 하이드록사이드, 할라이드, 카복실레이트, 페녹사이드, 설포네이트, 설페이트, 카보네이트 및 바이카보네이트로 이루어진 군에서 선택된다. 하이드록사이드가 종종 바람직하다. 화학식 III을 갖는 4차 암모늄 염은 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라뷰틸암모늄 하이드록사이드 등으로 예시된다.Anion X is typically selected from the group consisting of hydroxides, halides, carboxylates, phenoxides, sulfonates, sulfates, carbonates and bicarbonates. Hydroxide is often preferred. Quaternary ammonium salts having Formula III are exemplified by tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and the like.

본 발명의 선택적인 실시양태에서, 조촉매는 하기 화학식 IV를 갖는 4차 포스포늄 화합물이다:In an alternative embodiment of the invention, the promoter is a quaternary phosphonium compound having Formula IV:

상기 식에서,Where

R9 내지 R12는 독립적으로 C1-C20 알킬 기, C4-C 20 사이클로알킬 기 또는 C4-C20 아릴 기이고;R 9 to R 12 are independently C 1 -C 20 alkyl groups, C 4 -C 20 cycloalkyl groups or C 4 -C 20 aryl groups;

X-는 유기 또는 무기 음이온이다.X is an organic or inorganic anion.

전형적으로 음이온 X-는 하이드록사이드, 할라이드, 카복실레이트, 페녹사이드, 설포네이트, 설페이트, 카보네이트 및 바이카보네이트로 이루어진 군에서 선택된다. 하이드록사이드가 종종 바람직하다. 화학식 IV를 갖는 4차 포스포늄 염은 테트라뷰틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라옥틸포스포늄 하이드록사이드, 테트라뷰틸포스포늄 아세테이트 등으로 예시된다.Anion X is typically selected from the group consisting of hydroxides, halides, carboxylates, phenoxides, sulfonates, sulfates, carbonates and bicarbonates. Hydroxide is often preferred. Quaternary phosphonium salts having Formula IV are exemplified by tetrabutylphosphonium hydroxide, tetraoctylphosphonium hydroxide, tetrabutylphosphonium acetate and the like.

화학식 III 및 IV의 구조에서, 음이온 X-는 전형적으로 하이드록사이드, 할라이드, 카복실레이트, 페녹사이드, 설포네이트, 설페이트, 카보네이트 및 바이카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온이다. 화학식 III 및 IV(여기에서, X-는 다가 음이온, 예컨대 카보네이트 또는 설페이트임)를 갖는 조촉매를 포함하는 에스테르교환 촉매에 있어서, 화학식 III 및 IV에서 양전하 및 음전하는 적당히 균형적임을 이해하여야 한다. 예를 들어, 테트라뷰틸포스포늄 카보네이트(여기에서, 화학식 IV에서 R9 내지 R12는 각각 뷰틸 기이고, X-는 카보네이트 음이온으로 표시됨)에서 X-는 1/2(CO3 -2)로 표시된다.In the structures of formulas III and IV, the anion X is typically an anion selected from the group consisting of hydroxides, halides, carboxylates, phenoxides, sulfonates, sulfates, carbonates and bicarbonates. It is to be understood that for transesterification catalysts comprising cocatalysts having formulas (III) and (IV), wherein X is a polyvalent anion such as carbonate or sulfate, the positive and negative charges in formulas (III) and (IV) are suitably balanced. For example, in tetrabutylphosphonium carbonate (wherein R 9 to R 12 in formula IV are each a butyl group and X is represented by a carbonate anion), X is represented by 1/2 (CO 3 −2 ) do.

"용융 중합 조건"이란 용어는 에스테르교환 촉매의 존재하에서 다이아릴 카보네이트 및 다이하이드록시 방향족 화합물의 효과적인 반응에 필요한 조건을 의미한다. 반응 온도는 전형적으로 약 100 내지 약 350℃, 보다 바람직하게는 약 180 내지 310℃의 범위이다. 반응의 초기 단계에서 압력은 대기압, 대기압 이상 또는 대기압 내지 약 15torr이고, 말기 단계에서는 감압, 예를 들어 약 0.2 내지 약 15torr일 수 있다. 반응 시간은 일반적으로 약 0.1 내지 약 10시간이다.The term "melt polymerization conditions" means the conditions necessary for the effective reaction of diaryl carbonates and dihydroxy aromatic compounds in the presence of a transesterification catalyst. The reaction temperature is typically in the range of about 100 to about 350 ° C, more preferably about 180 to 310 ° C. The pressure in the initial stage of the reaction may be atmospheric, above atmospheric or atmospheric pressure to about 15 torr, and in the late stage, the pressure may be reduced to about 0.2 to about 15 torr. The reaction time is generally about 0.1 to about 10 hours.

본 발명의 방법은 회분공정 또는 연속공정으로 수행될 수 있다. 어느 한 경우에서, 사용되는 용융 중합 조건은 두 개 이상의 상이한 반응 공정, 예를 들어 출발 다이아릴 카보네이트 및 다이하이드록시 방향족 화합물이 올리고머성 폴리카보네이트로 전환되는 제 1 반응 공정, 및 제 1 공정에서 형성된 올리고머성 폴리카보네이트가 고분자량 폴리카보네이트로 전환되는 제 2 반응 공정을 포함할 수 있다. 이러한 "단계적" 중합 반응 조건은 제 1 반응 용기에서 출발 단량체가 올리고머화되고, 형성된 올리고머성 폴리카보네이트가 고분자량 폴리카보네이트로 전환되는 하나 이상의 다운스트림 반응기로 연속적으로 전달되는 연속 중합 시스템에 사용하기에 특히 적합하다. 전형적으로, 올리고머화 공정에서 제조된 올리고머성 폴리카보네이트는 약 1000 내지 약 7500달톤의 수평균 분자량을 갖는다. 하나 이상의 후속 중합 공정에서, 폴리카보네이트의 수 평균 분자량은 약 8000 내지 약 25000달톤으로 증가된다.The process of the invention can be carried out in a batch process or in a continuous process. In either case, the melt polymerization conditions used are formed in two or more different reaction processes, such as a first reaction process in which the starting diaryl carbonate and the dihydroxy aromatic compound are converted to an oligomeric polycarbonate, and in the first process. And a second reaction process in which the oligomeric polycarbonate is converted to high molecular weight polycarbonate. Such “stepwise” polymerization reaction conditions are suitable for use in continuous polymerization systems in which the starting monomers are oligomerized in a first reaction vessel and the oligomeric polycarbonates formed are continuously delivered to one or more downstream reactors where they are converted to high molecular weight polycarbonates. Especially suitable. Typically, the oligomeric polycarbonates produced in the oligomerization process have a number average molecular weight of about 1000 to about 7500 daltons. In one or more subsequent polymerization processes, the number average molecular weight of the polycarbonate is increased to about 8000 to about 25000 daltons.

하나의 실시양태에서, 공정은 두 단계 공정으로 수행된다. 본 실시양태의 제 1 단계에서, 조촉매, 예를 들어, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드를 다이하이드록시 방향족 화합물 및 다이아릴 카보네이트를 포함하는 반응 시스템에 유입한다. 제 1 단계는 270℃ 이하, 바람직하게는 약 150 내지 약 250℃, 보다 바람직하게는 약 150 내지 230℃의 온도에서 수행된다. 제 1 단계의 기간은 대기압 내지 100torr에서 약 2분 내지 약 5시간, 보다 바람직하게는 약 2분 내지 약 3시간이다. 일반적으로 올리고머화 및 후속 중합 공정 동안 반응 혼합물로부터 산소를 배제시키는 것이 바람직하다. 산소 배제는 공지된 기술, 예를 들어 증발 전후에 시스템에서 질소의 양성 압력을 유지시키는 기술을 사용하여 통상적으로 달성될 수 있다. In one embodiment, the process is carried out in a two step process. In a first step of this embodiment, a promoter, for example tetramethylammonium hydroxide, is introduced into a reaction system comprising a dihydroxy aromatic compound and a diaryl carbonate. The first step is carried out at temperatures of up to 270 ° C., preferably from about 150 to about 250 ° C., more preferably from about 150 to 230 ° C. The duration of the first stage is from about 2 minutes to about 5 hours, more preferably from about 2 minutes to about 3 hours at atmospheric pressure to 100torr. It is generally desirable to exclude oxygen from the reaction mixture during oligomerization and subsequent polymerization processes. Oxygen exclusion can be conventionally achieved using known techniques, for example, by maintaining a positive pressure of nitrogen in the system before and after evaporation.

인산의 혼합된 알칼리 금속 염을 조촉매와 함께 제 1 공정에 첨가할 수 있다. 선택적으로 인산의 혼합된 알칼리 금속 염을 제 1 공정로부터 생성된 산물에 유입하고 추가의 중축합 반응을 수행한다. 인산의 혼합된 알칼리 금속 염의 염을 총량이 상기 범위 내로 되도록 제 2 공정에 전량 첨가하거나, 또는 제 2 공정 및 후속 공정에 나누어 첨가할 수 있다.Mixed alkali metal salts of phosphoric acid may be added to the first process with a promoter. Optionally a mixed alkali metal salt of phosphoric acid is introduced into the product resulting from the first process and a further polycondensation reaction is carried out. The salts of the mixed alkali metal salts of phosphoric acid may be added in whole to the second process such that the total amount is within the above range, or may be added separately to the second and subsequent processes.

중축합 공정의 제 2 공정 및 후속 공정에서 반응 온도는 제 1 공정에 비하여 높지만 반응 압력은 낮은 것이 바람직하다. 전형적으로, 중합 반응의 말기 단계에서, 반응 혼합물을 약 5mmHg 이하, 바람직하게는 1mmHg 이하의 감압하에서 약 240 내지 320℃의 온도에서 가열한다.In the second and subsequent steps of the polycondensation step, the reaction temperature is preferably higher than in the first step, but the reaction pressure is low. Typically, in the later stages of the polymerization reaction, the reaction mixture is heated at a temperature of about 240 to 320 ° C. under a reduced pressure of about 5 mmHg or less, preferably 1 mmHg or less.

본 발명의 하나의 실시양태에서, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 분지형 산물 폴리카보네이트를 제조할 수 있는 분지화제의 존재하의 용융 중합 조건하에서 에스테르교환 촉매의 존재하에서 반응시킨다. 전형적으로, 분지화제는 트리스페놀, 예컨대 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에테인, THPE일 수 있다. 본 발명의 방법에 사용하기에 적합한 이외의 분지화제로는 트라이산, 예컨대 트라이멜리트산, 9-카복시옥타데칸다이온산 및 이의 상응 페닐 에스터가 포함된다. 전형적으로, 분지화제는 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 약 0.001 내지 약 0.03몰의 양으로 사용된다.In one embodiment of the present invention, at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate are reacted in the presence of a transesterification catalyst under melt polymerization conditions in the presence of a branching agent capable of producing a branched product polycarbonate. . Typically, the branching agent may be trisphenol, such as 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, THPE. Other branching agents suitable for use in the process of the invention include triacids such as trimellitic acid, 9-carboxyoctadecanedioic acid and the corresponding phenyl esters thereof. Typically, branching agents are used in amounts of about 0.001 to about 0.03 moles per mole of dihydroxy aromatic compound.

추가로, 본 발명의 방법은 말단캡핑화제의 존재하에서 수행될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 말단캡핑화제, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물, 하나 이상의 다이아릴 카보네이트, 및 하나 이상의 인산의 혼합된 알칼리 금속 염 및 하나 이상의 조촉매를 포함하는 하나 이상의 에스테르교환 촉매를 용융 중합 조건하에서 반응시켜 말단캡핑화제로부터 유도된 말단기를 포함하는 산물 폴리카보네이트를 제공한다. 전형적으로, 말단캡핑화제는 단일작용성 페놀, 예컨대 카단놀, p-크레졸, p-t-뷰틸페놀, 및 p-큐밀페놀이다. 예를 들어, p-t-뷰틸페놀이 말단캡핑화제로서 사용될 때, 본 발명에 따라 제조된 생성물 폴리카보네이트는 말단 p-t-뷰틸펜옥시기를 포함한다.In addition, the process of the present invention may be carried out in the presence of an endcapping agent. Accordingly, at least one transesterification catalyst comprising at least one endcapping agent, at least one dihydroxy aromatic compound, at least one diaryl carbonate, and at least one mixed alkali metal salt of phosphoric acid and at least one promoter is subjected to melt polymerization conditions. Reacting to provide a product polycarbonate comprising end groups derived from endcapping agents. Typically, endcapping agents are monofunctional phenols such as cardanol, p-cresol, p-t-butylphenol, and p-cumylphenol. For example, when p-t-butylphenol is used as an endcapping agent, the product polycarbonate prepared according to the present invention comprises a terminal p-t-butylphenoxy group.

몇몇 양태에서, 본 발명의 방법은 중합 반응이 사용된 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매 및 조촉매 결합의 영향하에서 일어나는 속도를 기준으로 하는 초기 용융 중합 방법 보다 우수하다. 따라서, 고분자량 산물 폴리카보네이트는 단기간내에 수득된다. 추가로, 본 발명의 방법에 따라 제조된 산물 폴리카보네이트는 전형적으로 통상의 촉매 시스템을 사용하여 반응 시간, 반응 온도, 촉매 부하의 비교가능한 조건하에서 제조된 산물 폴리카보네이트 보다 낮은 수준의 프라이스 생성물을 갖는다. 일반적으로, 많은 양의 프라이스는 퇴색을 초래하고 산물 폴리카보네이트의 용융 유동성에 영향을 미칠 수 있는 비조절된 중합체 분지에 대한 위치로서 제공되므로 산물 폴리카보네이트에 존재하는 가장 넓을 수 있는 프라이스의 양을 제한하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 본 발명의 방법에 따라 제조된 고분자량 폴리카보네이트에서 프라이스 재배열 산물의 양은 약 100ppm 미만, 바람직하게는 500ppm 미만이다.In some embodiments, the process of the present invention is superior to the initial melt polymerization process based on the rate at which the polymerization reaction occurs under the influence of the mixed alkali metal phosphate catalyst and the promoter bonds used. Thus, high molecular weight product polycarbonates are obtained in a short time. In addition, the product polycarbonates prepared according to the process of the invention typically have a lower level of price product than the product polycarbonates prepared under comparable conditions of reaction time, reaction temperature, catalyst loading using conventional catalyst systems. . In general, a large amount of price is provided as a location for unregulated polymer branches that can cause discoloration and affect the melt flowability of the product polycarbonate, thus limiting the amount of the widest possible price present in the product polycarbonate. It is desirable to. Generally, the amount of price rearrangement product in the high molecular weight polycarbonate prepared according to the method of the present invention is less than about 100 ppm, preferably less than 500 ppm.

특히 본 발명에 존재하는 유형의 용융 반응에 대해, 사용된 단량체는 산물 카보네이트의 성질에 강하게 영향을 미칠 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 사용된 단량체는 금속 이온, 할라이드 이온, 산성 오염물질 및 기타 유기 종류와 같은 오염물질을 포함하지 않거나 또는 극히 소량만을 함유하는 것이 종종 바람직하다. 이는 폴리카보네이트에 존재하는 오염물질이 디스크 성능에 영향을 미칠 수 있는 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크) 같은 적용에서 특히 이상적일 수 있다. 전형적으로 단량체에 존재하는 금속 이온, 예를 들어 아연, 니켈, 코발트, 나트륨 및 칼륨의 농도는 약 10ppm 미만, 바람직하게는 약 1ppm 미만, 보다 바람직하게는 약 100ppb 미만이어야 한다. 폴리카보네이트에 존재하는 할라이드 이온, 예를 들어 불소, 염소 및 브롬 이온의 양은 산물 폴리카보네이트에 의한 물 흡수를 억제하고 폴리카보네이트의 제조에 사용되는 기기 상에서 할라이드 이온의 부식효과를 피할 수 있도록 최소화되어야 한다. 특정 적용, 예를 들어 광학 디스크는 극소량의 할라이드 이온 오염물질을 요구할 수 있다. 바람직하게, 사용된 각 단량체에 존재하는 할라이드 이온의 양은 약 1ppm 미만이어야 한다. 올리고머화 공정 및 후속 중합 공정에서 단지 소량의 기저 촉매가 사용되므로 비스페놀, 예컨대 BPA에 존재할 수 있는 산성 불순물, 예를 들어 유기 설폰산의 존재는 최소화되어야 한다. 심지어, 소량의 산성 불순물은 사용된 기저 조촉매의 상당 부분을 중화할 수 있으므로 올리고머화 및 중합화의 비율 상에서 큰 효과를 가질 수 있다. 마지막으로, 고온, 예를 들어 성형 동안 분자량 소실 및 탈색을 수반하는 폴리카보네이트의 퇴색 경향은 폴리카보네이트 내에서 오염물질 종류의 존재와 밀접하게 연관되어 있다. 일반적으로, 본 발명과 같은 융용 반응 방법을 사용하여 제조된 산물 폴리카보네이트의 순도는 출발 단량체의 순도를 밀접하게 반영한다.It is understood that especially for the type of melting reaction present in the present invention, the monomers used can strongly influence the properties of the product carbonate. Thus, it is often desirable that the monomers used contain no or only very small amounts of contaminants such as metal ions, halide ions, acidic contaminants and other organic species. This may be particularly ideal in applications such as optical discs (eg compact discs) where contaminants present in polycarbonate can affect disc performance. Typically the concentration of metal ions, such as zinc, nickel, cobalt, sodium and potassium, present in the monomers should be less than about 10 ppm, preferably less than about 1 ppm, more preferably less than about 100 ppm. The amount of halide ions, such as fluorine, chlorine and bromine ions, present in the polycarbonate should be minimized to inhibit water absorption by the product polycarbonate and to avoid the corrosive effects of the halide ions on the equipment used to make the polycarbonate. . Certain applications, such as optical discs, may require very small amounts of halide ion contaminants. Preferably, the amount of halide ions present in each monomer used should be less than about 1 ppm. Since only a small amount of base catalyst is used in the oligomerization process and subsequent polymerization processes, the presence of acidic impurities such as organic sulfonic acids, which may be present in bisphenols such as BPA, should be minimized. Even small amounts of acidic impurities can neutralize a significant portion of the underlying cocatalysts and thus have a great effect on the rate of oligomerization and polymerization. Finally, the tendency to fade polycarbonate with high temperature, for example, loss of molecular weight and discoloration during molding, is closely associated with the presence of contaminant species in the polycarbonate. In general, the purity of the product polycarbonate prepared using the melting reaction method as in the present invention closely reflects the purity of the starting monomers.

본 발명의 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트는 성형 제품의 형성 및 사용을 용이하게 하기 위해 임의의 통상의 첨가제와 선택적으로 블렌딩될 수 있다. 통상의 첨가제로는 UV 안정화제, 산화방지제, 열 안정화제 및 이형제가 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 특히, 본 발명의 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트, 및 성형 공정 동안 가공 보조제로서 역할하고 성형 제품 상에 추가의 안정성을 부여하는 첨가제의 블렌드를 형성하는 것이 바람직하다. 블렌드는 약 0.0001 내지 약 10중량%의 바람직한 첨가제, 바람직하게는 약 0.0001 내지 약 1.0중량%의 목적 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다.The polycarbonates produced by the process of the present invention may be optionally blended with any conventional additives to facilitate the formation and use of shaped articles. Common additives include, but are not limited to, UV stabilizers, antioxidants, heat stabilizers, and release agents. In particular, it is desirable to form blends of polycarbonates produced by the process of the invention and additives which serve as processing aids during the molding process and impart additional stability on the molded article. The blend may optionally comprise from about 0.0001 to about 10 weight percent of the preferred additives, preferably from about 0.0001 to about 1.0 weight percent of the desired additives.

본 발명의 폴리카보네이트에 첨가될 수 있는 물질 또는 첨가제로는 내열성 안정화제, UV 흡수제, 이형제, 대전방지제, 미끄럼제, 블록킹방지제, 윤활제, 혼탁방지제, 착색제, 천연 오일, 합성 오일, 왁스, 유기 충진제, 무기 충진제 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Materials or additives that may be added to the polycarbonate of the present invention include heat resistant stabilizers, UV absorbers, mold release agents, antistatic agents, slippers, antiblocking agents, lubricants, anti-clouding agents, colorants, natural oils, synthetic oils, waxes, organic fillers. , Inorganic fillers and mixtures thereof, but is not limited thereto.

상기한 내열성 안정화제의 예로는 페놀 안정화제, 유기 싸이오에테르 안정화제, 유기 포스파이트 안정화제, 장애 아민 안정화제, 에폭시 안정화제 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 내열성 안정화제는 고체 또는 액체 형태로 첨가될 수 있다.Examples of the above heat resistant stabilizers include, but are not limited to, phenol stabilizers, organic thioether stabilizers, organic phosphite stabilizers, hindered amine stabilizers, epoxy stabilizers, and mixtures thereof. Heat resistant stabilizers can be added in solid or liquid form.

UV 흡수제의 예로는 살리실산 UV 흡수제, 벤조페논 UV 흡수제, 벤조트라이아졸 UV 흡수제, 시아노아크릴레이트 UV 흡수제 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Examples of UV absorbers include, but are not limited to, salicylic acid UV absorbers, benzophenone UV absorbers, benzotriazole UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, and mixtures thereof.

이형제의 예로는 천연 및 합성 파라핀, 폴리에틸렌 왁스, 플루오로카본 및 기타 탄화수소 이형제; 스테아르산, 하이드록시스테아르산 및 기타 고지방산, 하이드록시지방산 및 기타 지방산 이형제; 스테아르산 아마이드, 에틸렌비스스테아르아마이드 및 기타 지방산 아마이드, 알킬렌비스지방산 아마이드 및 기타 지방산 아마이드 이형제; 스테아릴 알콜, 세틸 알콜 및 기타 지방족 알콜, 다가 알콜, 폴리글리콜, 폴리글리세롤 및 기타 알콜 이형제; 뷰틸 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 및 지방산의 기타 저급 알콜 에스터, 지방산의 다가 알콜 에스터, 지방산의 폴리글리콜 에스터 및 기타 지방산 에스터 이형제; 실리콘 오일 및 기타 실리콘 이형제; 및 이들의 임의의 혼합물을 들 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Examples of release agents include natural and synthetic paraffins, polyethylene waxes, fluorocarbons, and other hydrocarbon release agents; Stearic acid, hydroxystearic acid and other high fatty acids, hydroxyfatty acid and other fatty acid release agents; Stearic acid amide, ethylenebisstearamide and other fatty acid amides, alkylenebisfatty acid amides and other fatty acid amide release agents; Stearyl alcohol, cetyl alcohol and other aliphatic alcohols, polyhydric alcohols, polyglycols, polyglycerols and other alcohol release agents; Butyl stearate, pentaerythritol tetrastearate and other lower alcohol esters of fatty acids, polyhydric alcohol esters of fatty acids, polyglycol esters of fatty acids and other fatty acid ester release agents; Silicone oils and other silicone release agents; And any mixtures thereof.

착색제는 안료 또는 염료일 수 있다. 본 발명에서 무기 착색제 및 유기 착색제는 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. The colorant may be a pigment or a dye. In the present invention, the inorganic colorant and the organic colorant may be used alone or in combination.

다음 실시예는 본원에 청구된 방법을 수행하고 평가되는 당해 분야 방법의 상세한 기술을 제공하고 발명자가 이들의 발명으로 간주하는 것의 범주를 제한하고자 함은 아니다. 달리 언급하지 않는 한, 부는 중량부이고 온도는 ℃이다.The following examples are not intended to provide a detailed description of the methods of the art to perform and evaluate the methods claimed herein and to limit the scope of what the inventors regard as their invention. Unless stated otherwise, parts are parts by weight and temperature is ° C.

분자량은 수평균(Mn) 또는 중량평균(Mw) 분자량으로 기술하고, 공지된 분자량의 폴리카보네이트 표준물과 비교하여 겔 삼투 크로마토그래피(GPC)로 측정하였다.Molecular weights are described as number average (M n ) or weight average (M w ) molecular weights and measured by gel osmosis chromatography (GPC) compared to polycarbonate standards of known molecular weight.

프라이스 함량을 수지의 KOH로 측정하고 ppm으로서 기록한다. 프라이스 함량은 다음과 같이 결정하였다. 첫째로 생성물 폴리카보네이트 0.50g을 THF(내부 표준물질로서 p-터페닐을 함유함)의 4.0㎖에 용해시켰다. 다음에, 메탄올중 18% KOH의 3.0㎖를 이 용액에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하였다. 다음에, 아세트산 1.0㎖을 첨가하고, 혼합물을 5분동안 교반하였다. 칼륨 아세테이트 부산물을 1시간동안 결정화시켰다. 고체를 여과 제거하고 생성된 여과물을 내부 표준물로서 p-터페닐을 사용한 액체 크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다.The price content is measured by the KOH of the resin and reported as ppm. The price content was determined as follows. First, 0.50 g of the product polycarbonate was dissolved in 4.0 ml of THF (containing p-terphenyl as internal standard). Next, 3.0 ml of 18% KOH in methanol was added to this solution. The resulting mixture was stirred at rt for 2 h. Next, 1.0 ml of acetic acid was added and the mixture was stirred for 5 minutes. Potassium acetate byproduct was crystallized for 1 hour. The solid was filtered off and the resulting filtrate was analyzed by liquid chromatography (HPLC) using p-terphenyl as internal standard.

인산의 혼합 알칼리 금속 염을 함유하는 촉매 용액을 알칼리 금속 하이드록사이드의 두가지 용액을 갖는 인산의 용액을 적정하여 제조하였다. 예를 들어, 인산 용액(리터당 1×10-3몰 H3PO4)을 CsOH 수용액(리터당 1×10-1몰 CsOH)을 사용하는 세슘 하이드록사이드 0.85 내지 0.95당량으로 처리하였다. 이어서, 생성된 용액에 나트륨 하이드록사이드 또는 칼륨 하이드록사이드 0 내지 약 1당량을 첨가하였다. 리터당 NaOH 또는 KOH의 약 1×10-1몰의 농도를 갖는 NaOH 또는 KOH 수용액을 첨가하였다. 이어서, 촉매 용액의 pH를 기록하였다. CsNaHPO4 또는 CsKHPO4, 인산의 혼합 알칼리 금속 염을 포함하는 촉매 용액을 폴리카보네이트를 형성하기 위한 용융 중합 반응에 사용하였다.A catalyst solution containing a mixed alkali metal salt of phosphoric acid was prepared by titrating a solution of phosphoric acid with two solutions of alkali metal hydroxides. For example, a phosphoric acid solution (1 × 10 −3 mol H 3 PO 4 per liter) was treated with 0.85 to 0.95 equivalents of cesium hydroxide using an aqueous solution of CsOH (1 × 10 −1 mol CsOH per liter). Then, from 0 to about 1 equivalent of sodium hydroxide or potassium hydroxide was added to the resulting solution. An aqueous NaOH or KOH solution was added with a concentration of about 1 × 10 −1 mole of NaOH or KOH per liter. The pH of the catalyst solution was then recorded. A catalyst solution comprising a mixed alkali metal salt of CsNaHPO 4 or CsKHPO 4 , phosphoric acid was used in the melt polymerization reaction to form polycarbonate.

반응은 고체 니켈 나선형 교반기를 갖춘 1리터 유리 배치 반응기에서 수행하였다. 유리 반응기의 내부 표면을 밤새도록 희석된 염산에 침지시키고 탈이온수(18메가-옴(Ohm))로 반응기를 완전히 세정하고, 건조 오븐에서 70℃로 밤새도록 건조시켜 부동태화하였다. 중합 반응중에 반응기를 PID 조절기를 갖는 유동화된 모래 욕으로 가열하였다. 반응기의 온도를 반응기 벽과 모래 욕 사이의 계면 근처의 반응기의 외부에서 측정하였다. 반응기에는 증류 헤드 및 수용 용기가 장착되었다. 반응기의 내부 압력을 냉각 트랩을 통해 수용 용기에 연결된 진공 펌프로의 질소 블리드를 통해 조절하였다. 더 높은 압력(760mmHg 내지 40mmHg)을 수은 기압계로 측정하고, 더 낮은 압력(40mmHg 내지 1mmHg)을 에드워드 피라니(Edward pirani) 계측기로 측정하였다. 반응기에 BPA 0.6570몰 및 다이페닐 카보네이트 0.7096몰을 채우고 반응기를 비운 후 질소 기체를 도입하여 질소로 세정하였다. 이 질소 세정 과정을 3회 반복하였다. 최종 질소 교환 후, 반응기를 질소하에서 대략 대기압이 되게하고 180℃인 유동화된 욕내에 잠기게 하였다. 5분 후, 250rpm에서 교반을 시작하였다. 추가 10분 후, 반응물을 충분히 용융시키고 혼합물을 균질화하였다. 인산 촉매의 혼합 알칼리 금속 염(BPA 몰당 1.00x10-6몰) 및 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 조촉매(TMAH, BPA 몰당 2.4x10-4몰)를 순차적으로 수용액으로서 첨가하였다. 인산 촉매의 혼합 알칼리 금속 염의 용액의 첨가된 부피는 약 600㎕이었다. 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 조촉매의 용액의 부피는 약 148㎕이었다. 촉매 및 조촉매의 첨가가 완료되면 타이밍을 시작하고 온도를 5분동안 240℃로 상승시켰다. 240℃의 온도에 도달하면, 반응기의 압력이 180mmHg로 감소시켰다. 압력이 감소함에 따라 페놀이 증류하기 시작하였다. 25분 후, 압력을 다시 100mmHg로 감소시키고 반응 혼합물을 45분동안 240℃ 및 100mmHg로 유지시켰다. 이어서, 온도를 5분동안 260℃로 상승시키고 압력 또한 15mmHg로 추가로 감소시켰다. 반응 혼합물을 45분동안 260℃ 및 15mmHg로 유지시켰다. 이어서, 온도를 5분동안 270℃로 상승시키고 압력을 2mmHg로 감소시켰다. 이 조건을 10분동안 유지시켰다. 이어서, 온도를 5분동안 마지막 "최종 온도"로 상승시키고 압력을 1.1mmHg로 감소시켰다. 최종 온도는 약 280℃ 내지 약 310℃(표 참조)이었다. 30분 후, 반응기를 모래 욕으로부터 제거하고 성형된 생성물 폴리카보네이트를 액체 질소로 붓고 반응을 중단하였다.The reaction was carried out in a 1 liter glass batch reactor equipped with a solid nickel spiral stirrer. The inner surface of the glass reactor was immersed in diluted hydrochloric acid overnight and the reactor was thoroughly rinsed with deionized water (18 mega-Ohms) and passivated by drying overnight at 70 ° C. in a drying oven. During the polymerization reaction the reactor was heated to a fluidized sand bath with a PID controller. The temperature of the reactor was measured outside of the reactor near the interface between the reactor wall and the sand bath. The reactor was equipped with a distillation head and a receiving vessel. The internal pressure of the reactor was regulated through nitrogen bleed to a vacuum pump connected to a receiving vessel via a cold trap. Higher pressures (760 mmHg to 40 mmHg) were measured with a mercury barometer and lower pressures (40 mmHg to 1 mmHg) were measured with an Edward pirani meter. The reactor was charged with 0.6570 moles of BPA and 0.7096 moles of diphenyl carbonate, and the reactor was emptied and then purged with nitrogen by introducing nitrogen gas. This nitrogen washing process was repeated three times. After the final nitrogen exchange, the reactor was brought to approximately atmospheric pressure under nitrogen and submerged in a fluidized bath at 180 ° C. After 5 minutes, stirring was started at 250 rpm. After another 10 minutes, the reaction was sufficiently melted and the mixture was homogenized. Mixed alkali metal salts of phosphoric acid catalyst (1.00 × 10 −6 moles per mole BPA) and tetramethylammonium hydroxide cocatalyst (TMAH, 2.4 × 10 −4 moles per mole BPA) were added sequentially as an aqueous solution. The added volume of the solution of the mixed alkali metal salt of the phosphoric acid catalyst was about 600 μl. The volume of the solution of the tetramethylammonium hydroxide promoter was about 148 μl. Timing was started when the addition of catalyst and cocatalyst was completed and the temperature was raised to 240 ° C. for 5 minutes. When the temperature reached 240 ° C., the pressure in the reactor was reduced to 180 mm Hg. As the pressure decreased the phenol began to distill. After 25 minutes, the pressure was reduced back to 100 mm Hg and the reaction mixture was maintained at 240 ° C. and 100 mm Hg for 45 minutes. The temperature was then raised to 260 ° C. for 5 minutes and the pressure was further reduced to 15 mm Hg. The reaction mixture was kept at 260 ° C. and 15 mm Hg for 45 minutes. The temperature was then raised to 270 ° C. for 5 minutes and the pressure reduced to 2 mmHg. This condition was maintained for 10 minutes. The temperature was then raised to the last "final temperature" for 5 minutes and the pressure was reduced to 1.1 mm Hg. Final temperatures ranged from about 280 ° C. to about 310 ° C. (see table). After 30 minutes, the reactor was removed from the sand bath and the shaped product polycarbonate was poured into liquid nitrogen and the reaction was stopped.

달리 언급되지 않는한, BPA 몰당 1.0x10-6몰의 인산 촉매의 혼합 알칼리 금속 염을 첨가하고 BPA 몰당 2.5x10-4몰의 TMAH를 첨가하였다.Unless stated otherwise, a mixed alkali metal salt of 1.0 × 10 −6 moles of phosphoric acid catalyst per mole BPA was added and 2.5 × 10 −4 moles of TMAH per mole BPA.

비교예 1 내지 6Comparative Examples 1 to 6

비교예 1 내지 6에서 촉매는 세슘 하이드록사이드(CsOH) 0.1몰을 포함하는 1×10-3몰의 인산 수용액으로 적정하여 제조된 세슘 포스페이트 용액이었다. 촉매 용액의 pH 및 세슘 이온의 당량 수는 다양하다. 비교예 1 내지 6에서 중합을 일반적 실험 기술에서 기술된 바와 같이 실행하였다. TMAH(BPA 몰당 2.5x10-4몰)을 조촉매로서 사용하였다. 표 1에서 데이터는 세슘 이온 농도를 증가시키는 것이 중합율(생성물 폴리카보네이트의 분자량으로 판단됨) 및 생성물 폴리카보네이트중의 프라이스 수준에 미치는 효과를 예시한다.In Comparative Examples 1 to 6, the catalyst was a cesium phosphate solution prepared by titration with a 1 × 10 −3 molar phosphoric acid aqueous solution containing 0.1 mole of cesium hydroxide (CsOH). The pH of the catalyst solution and the number of equivalents of cesium ions vary. In Comparative Examples 1 to 6 the polymerization was carried out as described in the general experimental technique. TMAH (2.5 × 10 −4 moles per mole BPA) was used as promoter. The data in Table 1 illustrate the effect of increasing cesium ion concentration on the polymerization rate (determined by the molecular weight of the product polycarbonate) and the price level in the product polycarbonate.

비교예 7 내지 12Comparative Examples 7 to 12

비교예 7 내지 12는 비교예 1 내지 6 및 실시예 1 내지 32와 비교하여 나트륨 하이드록사이드(BPA 몰당 1×10-6몰)와 TMAH 조촉매(BPA 몰당 2.5x10-4몰)로 구성된 촉매 시스템의 거동을 예시한다. 중합은 본 발명의 인산 염 촉매의 혼합 알칼리 금속 염 대신 나트륨 하이드록사이드를 사용하여 일반 실험 기술에서 기술된 바와 같이 실험하였다. 미지막 "최종 온도"를 표 2에 제시한다.Comparative Examples 7 to 12 were catalysts composed of sodium hydroxide (1 × 10 −6 moles per mole BPA) and TMAH cocatalyst (2.5 × 10 −4 moles per mole BPA) as compared to Comparative Examples 1-6 and Examples 1 through 32 It illustrates the behavior of the system. The polymerization was tested as described in the general experimental technique using sodium hydroxide instead of mixed alkali metal salts of the phosphate catalyst of the present invention. The last "final temperature" is shown in Table 2.

표 1 및 2의 데이터를 비교하여 알 수 있는 바와 같이, 세슘(CE-3, 촉매 용액 pH=3.72)을 0.94당량보다 초과하여 사용하는 경우 나트륨 하이드록사이드보다 프라이스 선택성과 관련한 이점을 제공하지 않는다. 인산 수용액 및 0.94당량 이하의 세슘 하이드록사이드(비교예 1 내지 3)로부터 제조된 촉매 용액을 사용함으로써, 생성된 프라이스 생성물의 양을 낮출 수 있으나, 전체 중합율을 낮추어 저분자량 생성물 폴리카보네이트를 야기한다. 고 분자량 폴리카보네이트를 인산 수용액 및 0.94당량 초과의 세슘 하이드록사이드(비교예 4 내지 6)로부터 제조된 촉매 용액을 사용하여 달성할 수 있으나, 생성물 폴리카보네이트의 분자량이 증가함에 따라 프라이스 생성물의 수준이 증가한다.As can be seen by comparing the data in Tables 1 and 2, the use of cesium (CE-3, catalyst solution pH = 3.72) in excess of 0.94 equivalents does not provide an advantage with respect to price selectivity over sodium hydroxide. . By using an aqueous solution of phosphoric acid and a catalyst solution prepared from not more than 0.94 equivalents of cesium hydroxide (Comparative Examples 1 to 3), the amount of the resulting price product can be lowered, but the overall polymerization rate is lowered, resulting in a lower molecular weight product polycarbonate. do. High molecular weight polycarbonates can be achieved using aqueous solutions of phosphoric acid and catalyst solutions prepared from more than 0.94 equivalents of cesium hydroxide (Comparative Examples 4-6), but as the molecular weight of the product polycarbonate increases the level of the price product Increases.

실시예 1 내지 32Examples 1 to 32

인산의 혼합 나트륨-세슘 염을 사용한 용융 중합을 위한 데이터를 하기 표 3에 나타낸다. 실시예 1 내지 15와 함께 비교예에서 제시된 데이터는 세슘 하이드록사이드 및 인산, "세슘 포스페이트"로부터 제조된 촉매 시스템에서 나트륨 이온의 상승 효과를 예시한다.Data for melt polymerization with mixed sodium-cesium salts of phosphoric acid are shown in Table 3 below. The data presented in the comparative examples along with Examples 1-15 illustrate the synergistic effect of sodium ions in catalyst systems made from cesium hydroxide and phosphoric acid, “cesium phosphate”.

인산의 혼합 나트륨-칼륨 염을 사용하는 용융 중합에 대한 데이터는 하기 표 4에 제시한다. 실시예 16 내지 32 및 비교예에 제시된 데이터는 칼륨 하이드록사이드 및 인산으로부터 제조된 촉매 시스템, "칼륨 포스페이트"에서의 나트륨 이온의 상승 효과를 예시한다.Data for melt polymerization using mixed sodium-potassium salts of phosphoric acid are presented in Table 4 below. The data presented in Examples 16-32 and Comparative Examples illustrate the synergistic effect of sodium ions in a catalyst system, “potassium phosphate,” prepared from potassium hydroxide and phosphoric acid.

표 3 및 4의 데이터는 반응 온도 뿐만 아니라 사용된 알칼리 금속에 따른 용융 중합의 인산의 혼합 알칼리 금속 염의 효율성을 예시한다. 비교예 17은 인산 수용액을 칼륨 하이드록사이드(KH2PO4)의 1당량으로 처리하여 제조된 촉매의 거동을 예시한다. 따라서, KH2PO4(pH 4.8) 염 형성에 대한 화학량론 당량점에서, 촉매는 조촉매(TMAH)가 존재하는 경우에도 용융 중합 촉매로서 비효율적이다. 유사하게, 최고 310℃의 마지막 최종 온도가 사용되는 경우에도 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 또는 테트라뷰틸포스포늄 하이드록사이드 조촉매의 존재하에서 NaH2PO4는 용융 중합 촉매로서 비효율적이다. 단순한 단일 알칼리 금속 포스페이트, NaH2PO4, KH2PO4, 및 CsH2PO4중에서, 단일 세슘 염만이 나트륨 하이드록사이드와 비교하여 중합 촉매로서 효과적이다(표 2의 비교예 12와 비교하여 표 1의 비교예 3 내지 6 참조). 발견 실험 범위에서, 인산의 이나트륨 염이 본원에서 기술된 용융 반응 조건하에서 중합 촉매로서 비효과적일지라도 이칼륨 염(K2PO4)은 우수한 중합율을 제공하였다. 표 3 및 4의 실시예에서 예시된 바와 같이, 세슘 하이드록사이드 또는 칼륨 하이드록사이드 대 인산의 비를 적당하게 조정하고, 나트륨 하이드록사이드 약 0.1당량 내지 약 1.0당량을 촉매 용액에 첨가하는 경우 높은 반응율 및 낮은 프라이스 수준이 달성될 수 있다. 나트륨 하이드록사이드의 당량은 인산을 참조로 한다. 나트륨 하이드록사이드의 1당량은 인산 1몰당 나트륨 하이드록사이드의 1몰에 해당한다. 본원에서 제시된 실험에서, 세슘 하이드록사이드 또는 칼륨 하이드록사이드 대 인산의 비는 수성 인산 및 세슘 하이드록사이드 또는 칼륨 하이드록사이드로부터 제조된 혼합물의 초기 pH를 반영한다(표 3 및 4에서 "촉매 용액의 pH"를 제목으로 하는 문단 참조). 초기 촉매 용액(세슘 포스페이트 용액)을 제조하는데 세슘 하이드록사이드가 1당량 미만으로 사용되는 경우의 세슘 염의 용도가 최적이다. 초기 촉매 용액에 NaOH 0.1 내지 약 0.6당량을 첨가하여 나트륨 및 세슘 이온을 모두 포함하는 혼합 알칼리 금속 포스페이트를 제공한다. 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매의 용도는 감소된 수준의 프라이스 생성물을 함유하는 고분자량 생성물 폴리카보네이트를 생성하고(예를 들어, 표 3에 비교예 15, 비교예 3 및 12) 프라이스 생성물 생성을 최소로 유지하면서 중합율이 최대가 되게 한다.The data in Tables 3 and 4 illustrate the reaction temperature as well as the efficiency of mixed alkali metal salts of phosphoric acid in melt polymerization depending on the alkali metal used. Comparative Example 17 illustrates the behavior of a catalyst prepared by treating an aqueous phosphoric acid solution with 1 equivalent of potassium hydroxide (KH 2 PO 4 ). Thus, KH 2 PO 4 (pH 4.8) At the stoichiometric equivalent point for salt formation, the catalyst is inefficient as a melt polymerization catalyst even in the presence of a promoter (TMAH). Similarly, NaH 2 PO 4 is inefficient as a melt polymerization catalyst in the presence of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or tetrabutylphosphonium hydroxide cocatalyst even when the final final temperature of up to 310 ° C. is used. Of the simple single alkali metal phosphates, NaH 2 PO 4 , KH 2 PO 4 , and CsH 2 PO 4 , only a single cesium salt is effective as a polymerization catalyst compared to sodium hydroxide (Table 2 compared to Comparative Example 12 in Table 2). See Comparative Examples 3 to 6 of 1). In the discovery experimental range, the dipotassium salt (K 2 PO 4 ) provided good polymerization rates even though the disodium salt of phosphoric acid was ineffective as a polymerization catalyst under the melt reaction conditions described herein. As illustrated in the examples in Tables 3 and 4, when the ratio of cesium hydroxide or potassium hydroxide to phosphoric acid is appropriately adjusted and about 0.1 equivalent to about 1.0 equivalent of sodium hydroxide is added to the catalyst solution High reaction rates and low price levels can be achieved. The equivalent of sodium hydroxide is referenced to phosphoric acid. One equivalent of sodium hydroxide corresponds to one mole of sodium hydroxide per mole of phosphoric acid. In the experiments presented herein, the ratio of cesium hydroxide or potassium hydroxide to phosphoric acid reflects the initial pH of the mixture prepared from aqueous phosphoric acid and cesium hydroxide or potassium hydroxide ("catalysts in Tables 3 and 4"). Paragraph entitled "The pH of the solution"). The use of cesium salts is optimal when cesium hydroxide is used in less than 1 equivalent to prepare an initial catalyst solution (cesium phosphate solution). 0.1 to about 0.6 equivalents of NaOH is added to the initial catalyst solution to provide a mixed alkali metal phosphate containing both sodium and cesium ions. Use of mixed alkali metal phosphate catalysts yields high molecular weight product polycarbonates containing reduced levels of price products (eg, Comparative Examples 15, Comparative Examples 3 and 12 in Table 3) and keeps the price product production to a minimum While the polymerization rate is maximized.

칼륨 염(표 4)은 본래 표 3에서 특징지어지는 본래 세슘염보다 낮은 활성을 나타내는 촉매인 것으로 여겨지며, 동일한 활성을 갖는 표 3의 상응하는 촉매에 나트륨 이온이 다소 더 풍부한 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매를 제조하는데 약간 더 많은 양의 나트륨 하이드록사이드를 첨가하는 경우 유용한 상승 효과가 기록된다. 마지막으로, 생성물 폴리카보네이트 분자량뿐만 아니라 중합 반응에 사용된 "최종 온도"(즉, 최종 중합 온도)를 반영하는 프라이스 생성물의 수준을 기록해야 한다.The potassium salt (Table 4) is believed to be a catalyst that exhibits lower activity than the original cesium salt originally characterized in Table 3, producing a mixed alkali metal phosphate catalyst that is somewhat richer in sodium ions in the corresponding catalyst of Table 3 having the same activity. Useful synergy is noted when adding slightly higher amounts of sodium hydroxide. Finally, the level of the price product reflecting the product polycarbonate molecular weight as well as the "final temperature" (ie, final polymerization temperature) used in the polymerization reaction should be recorded.

에스테르교환 동력학 모델 시스템Transesterification Kinetic Model System

혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매의 고유 촉매 활성을 조사하기 위해 모델 반응 시스템의 일련의 동력학 측정을 수행하였다. 이 모델 반응에서는 조촉매를 사용하지 않았다. 본 발명에 사용된 몇몇의 촉매 시스템 활성을 위한 비율 상수 및 활성 에너지를 평가하였다. 동력학 연구에서 사용된 모든 유리 제품을 희석 염산 수용액으로 세척하고 탈이온수로 헹군 후, 12시간동안 탈이온수에 담군 후 건조하였다. 파라-3차-옥틸페놀("OP")을 고온의 헥산(1g:10㎖)으로부터 3회 이상 재결정화하였다. 비스(p-큐밀페닐) 카보네이트("PCPC")를 비등한 에탄올의 최소량으로부터 재결정화하였다. 240℃에서 5분동안, 220℃에서 15분동안 "OP" 및 "PCPC"가 2:1몰 혼합물을 가열하여 옥틸페놀의 순도를 조사한 후, HPLC로 반응 혼합물을 분석하였다. 출발물질의 에스테르교환 교차 생성물 (p-큐밀페닐 4-t-옥틸페닐) 카보네이트 및 비스(4-t-옥틸페닐) 카보네이트로의 전환이 1% 미만인 경우 옥틸페놀의 순도가 충분한 것으로 간주하였다.A series of kinematic measurements of the model reaction system was performed to investigate the intrinsic catalyst activity of the mixed alkali metal phosphate catalyst. No promoter was used in this model reaction. Rate constants and activation energies for several catalyst system activities used in the present invention were evaluated. All glassware used in the kinetics studies were washed with dilute aqueous hydrochloric acid solution, rinsed with deionized water, soaked in deionized water for 12 hours and then dried. Para-tert-octylphenol (“OP”) was recrystallized three more times from hot hexane (1 g: 10 mL). Bis (p-cumylphenyl) carbonate (“PCPC”) was recrystallized from the minimum amount of ethanol boiled. For 5 minutes at 240 ° C. and 15 minutes at 220 ° C., the “OP” and “PCPC” were heated to investigate the purity of the octylphenol by heating the 2: 1 molar mixture, followed by HPLC analysis of the reaction mixture. Purity of octylphenol was considered sufficient if the conversion of the starting material to transesterification cross products (p-cumylphenyl 4-t-octylphenyl) carbonate and bis (4-t-octylphenyl) carbonate was less than 1%.

촉매 시료는 액화 페놀(즉 페놀:H2O 혼합물의 부피비=9:1)에서 제조하였다. CsH2PO4 + 0.6당량 NaOH(240℃)으로 동력학 측정을 다음과 같이 수행하였다. p-t-옥틸페놀(1.86g, 9.0mM) 및 비스(p-큐밀페닐) 카보네이트(PCPC)의 시료를 단일-목 환저 플라스크에 적하하였다. 이어서, 반응 용기를 질소로 세정하고 240℃에서 5분동안 예비-평형된 실리콘 오일 욕중에 침지시켰다. 이어서, "시간 0" 분취물을 피펫으로 취한 후 주사기로 촉매 용액의 첨가하였다(2mM 용액 45㎕, PCPC 기준으로 20ppm). 시료를 주기적으로 40분 반응 시간동안 취하고 HPLC로 분석하였다. 데이터를 통해, 세슘 포스페이트만을 포함하는 촉매와 비교하여 본 발명의 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매가 더 높은 비율 상수를 나타냄을 알 수 있다.Catalyst samples were prepared in liquefied phenol (ie, volume ratio of phenol: H 2 O mixture = 9: 1). Kinetic measurements were performed with CsH 2 PO 4 + 0.6 equiv. NaOH (240 ° C.). Samples of pt-octylphenol (1.86 g, 9.0 mM) and bis (p-cumylphenyl) carbonate (PCPC) were added dropwise to a single-neck round bottom flask. The reaction vessel was then washed with nitrogen and immersed in a pre-equilibrated silicone oil bath at 240 ° C. for 5 minutes. An "time 0" aliquot was then pipetted and then the catalyst solution was added by syringe (45 [mu] l of 2 mM solution, 20 ppm based on PCPC). Samples were taken periodically for a 40 minute reaction time and analyzed by HPLC. The data show that the mixed alkali metal phosphate catalyst of the present invention exhibits a higher rate constant compared to a catalyst comprising only cesium phosphate.

하기 표 6은 칼륨 및 나트륨을 포함하는 혼합 알칼리 금속 포스페이트 촉매에 대한 유사한 동력학 데이터를 제공한다. 표 5에서와 같이, 데이터를 통해 알칼리 금속 이온만을 함유하는 인산의 염과 비교하여, 혼합 알칼리 금속 포스페이트가 더 큰 고유 촉매 활성을 나타냄을 알 수 있다.Table 6 below provides similar kinetic data for mixed alkali metal phosphate catalysts comprising potassium and sodium. As shown in Table 5, the data show that mixed alkali metal phosphates exhibit greater intrinsic catalytic activity compared to salts of phosphoric acid containing only alkali metal ions.

본 발명은 특히 바람직한 양태를 참조로 보다 상세히 기술되었으나, 본 발명의 진위 및 범주내에서 변화 및 변형이 유효할 수 있음을 이해하여야 한다.Although the present invention has been described in more detail with reference to particularly preferred embodiments, it should be understood that changes and modifications may be effective within the spirit and scope of the invention.

Claims (43)

하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 반응시키는 단계를 포함하고, Reacting at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst, 상기 에스테르교환 촉매가 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염, 및 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 조촉매를 포함하는,Wherein the transesterification catalyst comprises one or more mixed alkali metal salts of phosphoric acid and one or more promoters comprising quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts or mixtures thereof 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing polycarbonate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 혼합 알칼리 금속 염이 세슘, 나트륨 및 칼륨 알칼리 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 알칼리 금속 이온을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.The mixed alkali metal salt comprises at least two alkali metal ions selected from the group consisting of cesium, sodium and potassium alkali metal ions. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 염이 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1.0당량의 세슘 및 약 0.1 내지 약 0.6당량의 나트륨을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the salt comprises from about 0.85 to about 1.0 equivalents of cesium and from about 0.1 to about 0.6 equivalents of sodium based on the equivalent of phosphate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 혼합 알칼리 금속 염이 칼륨 및 나트륨 이온을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein the mixed alkali metal salt comprises potassium and sodium ions. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 염이 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1당량의 칼륨 및 약 0.1 내지 약 1.0당량의 나트륨을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the salt comprises from about 0.85 to about 1 equivalent of potassium and from about 0.1 to about 1.0 equivalents of sodium based on the equivalent of phosphate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 인산의 혼합 알칼리 금속 염을 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 1×10-8 내지 1×10-3몰의 양으로 사용하는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein a mixed alkali metal salt of phosphoric acid is used in an amount of 1 × 10 −8 to 1 × 10 −3 mole per mole of dihydroxy aromatic compound. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 다이하이드록시 방향족 화합물이 하기 화학식 I의 비스페놀인, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for preparing a polycarbonate wherein the dihydroxy aromatic compound is a bisphenol of formula (I) 화학식 IFormula I 상기 식에서,Where R1은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 1 independently of one another is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;n and m are independently integers from 0 to 4; W는 결합, 산소 원자, 황 원자, SO2 기, C1-C20 지방족 라디칼, C6 -C20 방향족 라디칼, C6-C20 지환족 라디칼 또는 화학식 (여기서, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C4 -C20 아릴 기이거나; 또는 R2 및 R3이 함께 하나 이상의 C1-C20 알킬, C6-C 20 아릴, C5-C21 아르알킬, C5-C20 사이클로알킬 기 또는 이들의 혼합물로 치환되거나 치환되지 않은 C4-C20 지환족 고리를 형성한다)의 기이다.W is a bond, oxygen atom, sulfur atom, SO 2 group, C 1 -C 20 aliphatic radical, C 6 -C 20 aromatic radical, C 6 -C 20 alicyclic radical or formula Wherein R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 4 -C 20 aryl group; or R 2 and R 3 together form one or more Form a C 4 -C 20 alicyclic ring, optionally substituted with a C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 20 aryl, C 5 -C 21 aralkyl, C 5 -C 20 cycloalkyl group, or mixtures thereof Is). 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 비스페놀이 비스페놀 A; 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-아이소프로필페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산; 및 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트라이메틸사이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Bisphenol is bisphenol A; 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane; 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3-isopropylphenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane; 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane; And 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 다이아릴 카보네이트가 하기 화학식 II의 구조를 갖는, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for preparing polycarbonate, in which the diaryl carbonate has the structure of Formula II: 화학식 IIFormula II 상기 식에서,Where R4는 서로 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C1-C20 알콕시 카보닐 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 4 independently of one another is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 1 -C 20 alkoxy carbonyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 6 -C 20 aryl group ego; t 및 v는 독립적으로 0 내지 5의 정수이다. t and v are independently integers from 0 to 5. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 다이아릴 카보네이트가 다이페닐 카보네이트, 비스(4-메틸페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-플루오로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(2,4-다이플루오로페닐)카보네이트, 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-니트로페닐)카보네이트 및 비스(메틸살리실)카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Diaryl carbonates are diphenyl carbonate, bis (4-methylphenyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (4-fluorophenyl) carbonate, bis (2-chlorophenyl) carbonate, bis (2,4- A method for producing a polycarbonate, wherein the polycarbonate is selected from the group consisting of difluorophenyl) carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, bis (2-nitrophenyl) carbonate and bis (methylsalicyl) carbonate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 4차 암모늄 화합물이 하기 화학식 III의 구조를 갖는, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for preparing polycarbonate, wherein the quaternary ammonium compound has the structure of Formula III: 화학식 IIIFormula III 상기 식에서,Where R5 내지 R8은 독립적으로, C1-C20 알킬 기, C4-C 20 사이클로알킬 기 또는 C4-C20 아릴 기이고;R 5 to R 8 are independently a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 4 -C 20 aryl group; X-는 유기 또는 무기 음이온이다.X is an organic or inorganic anion. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 음이온이 하이드록사이드, 할라이드, 카복실레이트, 페녹사이드, 설포네이트, 설페이트, 카보네이트 및 바이카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein the anion is selected from the group consisting of hydroxides, halides, carboxylates, phenoxides, sulfonates, sulfates, carbonates and bicarbonates. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 4차 암모늄 화합물이 테트라메틸암모늄 하이드록사이드인, 폴리카보네이트의 제조방법.The quaternary ammonium compound is tetramethylammonium hydroxide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 포스포늄 화합물이 하기 화학식 IV의 구조를 갖는, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for preparing a polycarbonate, wherein the phosphonium compound has the structure of Formula IV: 화학식 IVFormula IV 상기 식에서,Where R9 내지 R12는 독립적으로 C1-C20 알킬 기, C4-C 20 사이클로알킬 기 또는 C4-C20 아릴 기이고;R 9 to R 12 are independently C 1 -C 20 alkyl groups, C 4 -C 20 cycloalkyl groups or C 4 -C 20 aryl groups; X-는 유기 또는 무기 음이온이다.X is an organic or inorganic anion. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 음이온이 하이드록사이드, 할라이드, 카복실레이트, 페녹사이드, 설포네이트, 설페이트, 카보네이트 및 바이카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein the anion is selected from the group consisting of hydroxides, halides, carboxylates, phenoxides, sulfonates, sulfates, carbonates and bicarbonates. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 4차 포스포늄 화합물이 테트라뷰틸포스포늄 하이드록사이드인, 폴리카보네이트의 제조방법.The quaternary phosphonium compound is tetrabutylphosphonium hydroxide. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 반응시키는 것이 하나 이상의 분지화제의 존재하에 수행되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the reaction of at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst is carried out in the presence of at least one branching agent. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 분지화제가 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄인, 폴리카보네이트의 제조방법.The branching agent is 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, The manufacturing method of the polycarbonate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물 및 하나 이상의 다이아릴 카보네이트를 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 반응시키는 것이 하나 이상의 말단캡핑화제의 존재하에 수행되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the reaction of at least one dihydroxy aromatic compound and at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst is carried out in the presence of at least one endcapping agent. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 말단캡핑화제가 하이드록시 방향족 화합물인, 폴리카보네이트의 제조방법.The end capping agent is a hydroxy aromatic compound. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 하이드록시 방향족 화합물이 페놀, p-t-뷰틸페놀, p-큐밀페놀 및 카단올로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.The hydroxy aromatic compound is selected from the group consisting of phenol, p-t-butylphenol, p-cumylphenol and cardanol. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 생성물 폴리카보네이트가 약 1000ppm 미만의 프라이스(Fries) 생성물을 함유하는, 폴리카보네이트의 제조방법.The method of making a polycarbonate, wherein the product polycarbonate contains less than about 1000 ppm Fries product. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 연속식 공정인 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing a polycarbonate in a continuous process. 회분식(batch) 공정인 폴리카보네이트의 제조방법.Process for producing polycarbonate which is a batch process. 에스테르교환 촉매의 존재하의 용융 중합 조건하에서 하나 이상의 다이하이드록시 방향족 화합물을 하나 이상의 다이아릴 카보네이트와 접촉시키는 단계를 포함하고, Contacting at least one dihydroxy aromatic compound with at least one diaryl carbonate under melt polymerization conditions in the presence of a transesterification catalyst, 상기 에스테르교환 촉매가 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염, 및 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 조촉매를 포함하고,The transesterification catalyst comprises one or more mixed alkali metal salts of phosphoric acid and one or more promoters comprising quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts or mixtures thereof, 상기 접촉시키는 단계가 둘 이상의 공정으로 수행되는, Wherein said contacting is carried out in two or more processes, 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing polycarbonate. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 접촉시키는 단계가, Contacting, 약 1000 내지 약 7500달톤의 수평균 분자량을 갖는 올리고머성 폴리카보네이트를 제조하는 올리고머화 공정; 및 Oligomerization process to produce oligomeric polycarbonates having a number average molecular weight of about 1000 to about 7500 daltons; And 상기 올리고머성 폴리카보네이트를 약 8000 내지 약 25000달톤의 수평균 분자량을 갖는 고분자량 폴리카보네이트로 전환시키는, 하나 이상의 후속 중합 공정으로 이루어지는,One or more subsequent polymerization processes, wherein the oligomeric polycarbonate is converted to a high molecular weight polycarbonate having a number average molecular weight of about 8000 to about 25000 Daltons, 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing polycarbonate. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 혼합 알칼리 금속 염이 세슘, 나트륨 및 칼륨 알칼리 금속 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 알칼리 금속 이온을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein the mixed alkali metal salt comprises at least two alkali metal ions selected from the group consisting of cesium, sodium and potassium alkali metal salts. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 염이 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1.0당량의 세슘 및 약 0.1 내지 약 0.6당량의 나트륨을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the salt comprises from about 0.85 to about 1.0 equivalents of cesium and from about 0.1 to about 0.6 equivalents of sodium based on the equivalent of phosphate. 제 28 항에 있어서,The method of claim 28, 혼합 알칼리 금속 염이 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 1×10-8 내지 1×10-3몰의 양으로 사용되는, 폴리카보네이트의 제조방법.A method for producing a polycarbonate, wherein a mixed alkali metal salt is used in an amount of 1 × 10 −8 to 1 × 10 −3 mole per mole of dihydroxy aromatic compound. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 다이페닐 카보네이트가 다이하이드록시 방향족 화합물 1몰당 약 0.95 내지 약 1.1몰의 양으로 사용되는, 폴리카보네이트의 제조방법.The diphenyl carbonate is used in an amount of about 0.95 to about 1.1 moles per mole of dihydroxy aromatic compound. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 다이하이드록시 방향족 화합물이 하기 화학식 I의 구조를 갖는 비스페놀인, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for producing a polycarbonate wherein the dihydroxy aromatic compound is a bisphenol having the structure of formula (I) 화학식 IFormula I 상기 식에서,Where R1은 서로 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 1 independently of one another is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 6 -C 20 aryl group; n 및 m은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;n and m are independently integers from 0 to 4; W는 결합, 산소 원자, 황 원자, SO2 기, C1-C20 지방족 라디칼, C6 -C20 방향족 라디칼, C6-C20 지환족 라디칼 또는 화학식 (여기서, R2 및 R3은 독립적으로 수소 원자, C1-C20 알킬 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C4 -C20 아릴 기이거나; 또는 R2 및 R3은 함께 하나 이상의 C1-C20 알킬, C6-C 20 아릴, C5-C21 아르알킬, C5-C20 사이클로알킬 기 또는 이들의 혼합물로 치환되거나 치환되지 않은 C4-C20 지환족 고리를 형성한다)의 기이다.W is a bond, oxygen atom, sulfur atom, SO 2 group, C 1 -C 20 aliphatic radical, C 6 -C 20 aromatic radical, C 6 -C 20 alicyclic radical or formula Wherein R 2 and R 3 are independently a hydrogen atom, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 4 -C 20 aryl group; or R 2 and R 3 together are one or more Form a C 4 -C 20 alicyclic ring, optionally substituted with a C 1 -C 20 alkyl, C 6 -C 20 aryl, C 5 -C 21 aralkyl, C 5 -C 20 cycloalkyl group, or mixtures thereof Is). 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 비스페놀이 비스페놀 A; 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-아이소프로필페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산; 및 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트라이메틸사이클로헥산으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Bisphenol is bisphenol A; 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane; 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3-isopropylphenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane; 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane; And 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 다이아릴 카보네이트가 하기 화학식 II의 구조를 갖는, 폴리카보네이트의 제조방법:A process for preparing polycarbonate, in which the diaryl carbonate has the structure of Formula II: 화학식 IIFormula II 상기 식에서,Where R4는 서로 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 기, 시아노 기, C1-C20 알킬 기, C1-C20 알콕시 카보닐 기, C4-C20 사이클로알킬 기 또는 C6-C20 아릴 기이고;R 4 independently of one another is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a C 1 -C 20 alkyl group, a C 1 -C 20 alkoxy carbonyl group, a C 4 -C 20 cycloalkyl group or a C 6 -C 20 aryl group ego; t 및 v는 독립적으로 0 내지 5의 정수이다. t and v are independently integers from 0 to 5. 제 33 항에 있어서,The method of claim 33, wherein 다이아릴 카보네이트가 다이페닐 카보네이트, 비스(4-메틸페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-플루오로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(2,4-다이플루오로페닐)카보네이트, 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-니트로페닐)카보네이트 및 비스(메틸살리실)카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는, 폴리카보네이트의 제조방법.Diaryl carbonates are diphenyl carbonate, bis (4-methylphenyl) carbonate, bis (4-chlorophenyl) carbonate, bis (4-fluorophenyl) carbonate, bis (2-chlorophenyl) carbonate, bis (2,4- A method for producing a polycarbonate, wherein the polycarbonate is selected from the group consisting of difluorophenyl) carbonate, bis (4-nitrophenyl) carbonate, bis (2-nitrophenyl) carbonate and bis (methylsalicyl) carbonate. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 생성물 폴리카보네이트가 약 1000ppm 미만의 프라이스 생성물을 함유하는, 폴리카보네이트의 제조방법.The method of making a polycarbonate, wherein the product polycarbonate contains less than about 1000 ppm price product. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 다이아릴 카보네이트가 다이페닐 카보네이트이고 다이하이드록시 방향족 화합물이 비스페놀 A인, 폴리카보네이트의 제조방법.The diaryl carbonate is diphenyl carbonate and the dihydroxy aromatic compound is bisphenol A. 약 180 내지 약 310℃의 온도 및 약 760 내지 약 1torr의 압력에서 에스테르교환 촉매의 존재하에 다이페닐카보네이트를 비스페놀 A와 접촉시켜 생성물 비스페놀 A 폴리카보네이트를 제조하는 단계를 포함하고,Contacting diphenylcarbonate with bisphenol A in the presence of a transesterification catalyst at a temperature of about 180 to about 310 ° C. and a pressure of about 760 to about 1 torr to produce the product bisphenol A polycarbonate, 상기 에스테르교환 촉매가 인산의 하나 이상의 혼합 알칼리 금속 염, 및 4차 암모늄 염, 4차 포스포늄 염 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 조촉매를 포함하는, Wherein the transesterification catalyst comprises one or more mixed alkali metal salts of phosphoric acid and one or more promoters comprising quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts or mixtures thereof 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing polycarbonate. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 혼합 알칼리 금속 염이 세슘, 나트륨 및 칼륨 알칼리 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 둘 이상의 알칼리 금속 이온을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.The mixed alkali metal salt comprises at least two alkali metal ions selected from the group consisting of cesium, sodium and potassium alkali metal ions. 제 38 항에 있어서,The method of claim 38, 염이 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1.0당량의 세슘 및 약 0.1 내지 약 0.6당량의 나트륨을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the salt comprises from about 0.85 to about 1.0 equivalents of cesium and from about 0.1 to about 0.6 equivalents of sodium based on the equivalent of phosphate. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 혼합 알칼리 금속 염이 칼륨 및 나트륨 이온을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.A process for producing a polycarbonate, wherein the mixed alkali metal salt comprises potassium and sodium ions. 제 40 항에 있어서,The method of claim 40, 염이 인산 당량을 기준으로 약 0.85 내지 약 1당량의 칼륨 및 약 0.1 내지 약 1.0당량의 나트륨을 포함하는, 폴리카보네이트의 제조방법.Wherein the salt comprises from about 0.85 to about 1 equivalent of potassium and from about 0.1 to about 1.0 equivalents of sodium based on the equivalent of phosphate. 제 37 항에 있어서,The method of claim 37, 혼합 알칼리 금속 염이 비스페놀 A 1몰당 1×10-8 내지 1.0×10-3몰의 양으로 사용되는, 폴리카보네이트의 제조방법.A method for producing a polycarbonate, wherein a mixed alkali metal salt is used in an amount of 1 × 10 −8 to 1.0 × 10 −3 mole per 1 mole of bisphenol A. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 접촉시키는 단계가,Contacting, 약 1000 내지 약 7500달톤의 수평균 분자량을 갖는 올리고머성 폴리카보네이트를 제조하는 올리고머화 공정(제 1 공정); 및Oligomerization process (first process) to prepare oligomeric polycarbonates having a number average molecular weight of about 1000 to about 7500 Daltons; And 상기 제 1 공정에서 형성된 올리고머성 폴리카보네이트를 약 8000 내지 약 25000달톤의 수평균 분자량을 갖는 고분자량 폴리카보네이트로 전환시킴을 포함하는 공정(제 2 공정)으로 수행되는,Performing a process (second process) comprising converting the oligomeric polycarbonate formed in the first process into a high molecular weight polycarbonate having a number average molecular weight of about 8000 to about 25000 daltons, 폴리카보네이트의 제조방법.Method for producing polycarbonate.
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