明 細 書 · ポリカーポネー トの製造方法
技術分野
本発明はポリカーボネー トの製造方法に関する。 詳しく は、 ジヒ ドロキシ化合物と炭酸ジエステルとからエステル交換法によってポ リカ一ボネー トを製造するにあたり、 該エステル交換反応を行う雰 囲気中の酸素濃度を調節することによって、 '耐加水分解性を損なう ことなく、 滞留焼けのない、 品質に優れると共に、 色調の優れたポ リカーボネー トを効率よく製造する方法に関するものである。
背景技術
一般に、 ポリカーボネー ト (以下、 P Cと記す。 ) の製造方法と しては、 ビスフエノール Aなどの芳香族ジヒ ドロキシ化合物とホス ゲンとを直接反応させる方法 (界面法) 、 あるいはビスフエノール Aなどの芳香族ジヒ ドロキシ化合物とジフェニルカーボネー トなど の炭酸ジエステルとを溶融状態でエステル交換反応させる方法 (溶 融法) が知られている。
P Cの製造法において、 界面法は、 ①有毒なホスゲンを用いなけ ればならないこと、 ②副生する塩化水素や塩化ナ ト リ ゥムなどの含 塩素化合物によって製造装置が腐蝕すること、 ③樹脂中に混入する 水酸化ナト リ ゥムなどポリマーの物性に悪影響を及ぼす不純物の分 離が困難なことなどの諸問題がある。
—方、 溶融法は、 界面法と比較して、 安価に P Cを製造するこ と ができる利点を有しているものの、 通常、 2 8 0〜 3 1 0での高温 下で長時間反応させるために、 樹脂の着色問題から逃れられないと 言う大きな欠点を有する。
このような溶融法において、 この着色を低減させるために、 種々
の改良技術が提案されている。 例えば、 特公昭 6 1 — 3 9 9 7 2号 公報, 特開昭 6 3 — 2 2 3 0 3 6号公報等には、 特定の触媒を使用 する方法が開示されている。 また、 特開昭 6 1 - 1 5 1 2 3 6号公 報, 特開昭 6 2 - 1 5 8 7 1 9号公報等には、 反応後期に酸化防止 剤を添加する方法が開示されている。 そして、 特開昭 6 1 — 6 2 5
2 2号公報等には、 反応後期に 2軸ベン ト式混練押出機を、 また、 特開平 2 — 1 5 3 9 2 5号公報等には、 横型攪拌重合槽を使用する などプロセス的な改良技術が開示されている。 さらに、 特開平 2 —
1 7 5 7 2 2号公報には、 モノマー中の加水分解可能な塩素含有量 を一定以下にする方法が開示されている。
しかし、 未だ着色の問題は完全には解決されておらず、 満足すベ き P Cを得るには至っていないのが実状である。
発明の開示
そこで、 本発明者らは、 上記状況に鑑み、 上記従来法の欠点を解 消し、 エステル交換法によって、 色調の優れた P Cを効率よく製造 することができる方法を開発すベく鋭意研究を重ねた。
その結果、 P Cをエステル交換法によって製造するにあたり、 ェ ステル交換反応を行う雰囲気中の酸素濃度を調節することによって. 上記の課題を解決し得ることを見出した。 本発明は、 かかる知見に 基づいて完成したものである。
すなわち、 本発明は、 (A ) ジヒ ドロキシ化合物と ( B ) 炭酸ジ エステルとからエステル交換法によってポリカーボネー トを製造す るにあたり、 該エステル交換反応を行う雰囲気中の酸素濃度を 2 p p m以下とすることを特徵とするポリカーボネー トの製造方法を 提供するものである。
発明を実施するための最良の形態
先ず、 本発明において、 (A ) 成分として用いられるジヒ ドロキ シ化合物は、 各種のものがある。 例えば、 芳香族ジヒ ドロキシ化合 物, 脂肪族ジヒ ドロキシ化合物, 芳香族ジヒ ドロキシ化合物のビス エステル類, 脂肪族ジヒ ドロキシ化合物のビスエステル類, 芳香族 ジヒ ドロキシ化合物のカーボネー ト類, 及び脂肪族ジヒ ドロキシ化 合物のカーボネー ト類から選択される少なく とも一種の化合物であ る o
この (A ) 成分の ^として用いられる芳香族ジヒ ドロキシ化合 物は、 一般式 ( I )
〔式中、 Rは、 それぞれハロゲン原子 (例えば、 塩素, 臭素, フ ッ 素, 沃素) 又は炭素数 1〜 8 のアルキル基 (例えば、 メチル基, ェ チル基, プロ ピル基, n—ブチル基, イ ソブチル基, ア ミ ル基, ィ ソァ ミ ル基, へキシル基など) であり、 この Rが複数の場合、 それ らは同一であってもよいし、 異なっていてもよく、 mは、 0〜4の 整数である。 そして、 Zは、 単結合, 炭素数 1〜 8 のアルキレン基 又は炭素数 2〜 8のアルキリデン基 (例えば、 メチレン基, ェチレ ン基, プロ ピレン基, ブチレン基, ペンテリ レン基, へキシレン基, ェチリ デン基, イ ソプロ ピリデン基など) , 炭素数 5〜 1 5 のシク 口アルキレン基又は炭素数 5〜 1 5のシクロアルキリ デン基 (例え ば、 シクロペンチレン基, シクロへキシレン基, シクロペンチリ デ ン基, シクロへキシリデン基など) , 又は— S—, 一 S O—,
- S 0 2 ―, 一 0—, 一 C 0—結合も しく は一般式(I I )あるいは ( Ι Γ )
で表される芳香族ジヒ ドロキシ化合物が挙げられる。
このような芳香族ジヒ ドロキシ化合物としては、 例えば、 ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) メタン ; 1 , 1 一 ビス ( 4 — ヒ ドロキ シフエ二ル) ェタン ; 2 , 2— ビス ( 4 —ヒ ドロキシフヱニル) プ 口パン (通称ビスフエノール A : B P A) ; 2 , 2— ビス ( 4 — ヒ ドロキシフエニル) ブタ ン ; 2 , 2— ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフエ二 ル) オクタ ン ; 2 , 2 — ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフヱニル) フヱニル メタン ; 2 , 2— ビス ( 4 ー ヒ ドロキシー 1 一メチルフエニル) プ ロ ノ、。ン ; 1 , 1 — ビス ( 4 — ヒ ドロキシ一 t ーブチルフヱニル) プ ロ ノ、。ン ; 2, 2— ビス ( 4 — ヒ ドロキシ一 3 —ブロモフヱニル) プ ロ ノくン ; 2 , 2— ビス ( 4 ー ヒ ドロキシ一 3 , 5 —ジメチルフエ二 ル) プロ ノくン ; 2 , 2— ビス ( 4 ー ヒ ドロキシー 3 —クロ口フエ二 ル) プロ ノくン ; 2 , 2— ビス ( 4 ー ヒ ドロキシ一 3 , 5 —ジクロロ フエニル) プロ ノ、。ン ; 2 , 2 — ビス ( 4 —ヒ ドロキシー 3, 5 —ジ ブロモフエニル) プロ ノ、。ンなどのビス (ヒ ドロキシァ リ ール) ァル カ ン類 ; 1, 1 —ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフェニル) シクロペンタン 1 , 1 一 ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) シクロへキサン ; 1, 1 — ビス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) 一 3, 5 , 5 — ト リ メチルシク
口へキサンなどのビス (ヒ ドロキシァ リ ール) シクロアルカ ン類 ;
4, 4 ージヒ ドロキシジフエ二ルェ一テル ; 4 , 4 ' —ジヒ ドロキ シー 3 , 3 ' ージメチルフ エ二ルェ一テルなどのジヒ ドロキシァ リ ールエーテル類 ; 4, 4, ージヒ ドロキシジフエニルスルフイ ド ; 4 , 4 ' —ジヒ ドロキシ一 3, 3 ' —ジメチルジフエニルスルフィ ドなどのジヒ ドロキシジァリ ールスルフィ ド類 ; 4, 4 ' 一ジヒ ド 口キシジフエニルスルホキシ ド ; 4 , 4 ' —ジヒ ドロキシー 3 , 3 ' ージメチルジフエニルスルホキシ ドなどのジヒ ドロキシァ リ 一ルス ルホキシ ド類 ; 4 , 4 ' ージヒ ドロキシジフエニルスルホン ; 4 , 4 ' ージヒ ドロキシー 3 , 3 ' ージメチルジフエニルスルホンなど のジヒ ドロキシジァ リ一ルスルホン類、 ジヒ ドロキシベンゼン、 ハ ロゲン及びアルキル置換ジヒ ドロキシベンゼン例えば、 1 , 4 —ジ ヒ ドロキシ一 2, 5 —ジクロ口ベンゼン ; 1 , 4 ージヒ ドロキシ一 3 -メチルベンゼン等が挙げられる。
また、 (A ) 成分の一つの脂肪族ジヒ ドロキシ化合物としては、 各種のものがある。 例えば、 ブタン一 1, 4 ージオール ; 2, 2 — ジメチルプロノ、0ン一 1 , 3 —ジオール ; へキサン一 1 , 6—ジォー ル ; ジエチレングリ コール ; ト リエチレングリ コール ; テ トラエチ レングリ コール ; ォクタエチレングリ コール ; ジプロ ピレングリ コ ール ; N , N—メチルジェ夕ノールア ミ ン ; シクロへキサン一 1 , 3—ジオール ; シクロへキサン一 1 , 4—ジオール ; 1 , 4 ージメ チロールシクロへキサン ; p—キシリ レングリ コ一ル ; 2, 2 — ビ スー ( 4 ー ヒ ドロキシンクロへキシル) —プロパ . ;よび二価アル コールまたはフヱノールのエ トキシ化またはプロポキシ化生成物、 例えば、 ビス一ォキシェチル— ビスフエノ ール A ; ビス一才キシェ チルーテ トラ クロ口 ビスフエノール Aまたはビスーォキシェチルー
テ トラクロロヒ ドロキノ ン等が挙げられる。
そ Rして、 (A) 成分として用いられる芳香族ジヒ ドロキシ化合物 のビスエステル類, 脂肪族ジヒ ドロキシ化合物のビスエステル類, 芳香族ジヒ ドロキシ化合物のカーボネー ト類, または脂肪族ジヒ ド ロキシ化合物のカーボネー ト類としては、 例えば、 上記の化合物の ビスエステル類は、 一般式(ΠΙ)
〔式中
除いた
または
で表さ
〔式中、 Ar1は、 上記芳香族ジヒ ドロキシ化合物から水酸基を 2個 除いた残基を示し、 R2 は前記と同じである。 〕
で表される化合物、 一般式 (V)
0 0
II II
A r 2C O— R1—〇 CA r 2 · · · (V)
〔式中、 Ar2はァリール基を示し、 R1 は前記と同じである で表される化合物または一般式(VI)
0 0
II II
A r 2C〇一 Ar1— 0 C A r 2 · · ■ (VI)
〔式中、 Ar1及び Ar2は前記と同じである。 〕
で表される化合物が挙げられる。
また、 上記の化合物のカーボネー ト類は、 一般式(VII)
0 0
II II
R2OC O - R1 - O C OR2 , · · (VII)
〔式中、 R1 及び R2 は o前記と If じである。 〕
で表される化合物、 一般式(V oIII)
R
0 2
II
R 20 C 0 - Ar 1一
〔式中、 R2 及び Ar1は前記と同じである。 〕
で表される化合物、 一般式(IX)
0
A r 2OC O - R1 - OC OA r 2 · (IX)
〔式中、 R1 及び Ar2は前記と同じである。 〕
で表される化合物または一般式 (X)
0 0
A r 20 C 0 - A 1 ― II
OC OA r (X)
〔式中、 Ar1及び Ar2は前記と同じである。 〕
で表される化合物が挙げられる。
本発明において、 (A) 成分のジヒ ドロキシ化合物としては、 上 記の化合物を適宜選択して用いるが、 これらの中では、 芳香族ジヒ ドロキシ化合物であるビスフヱノール Aを用いるのが好ましい。 そ
して、 ビスフエノール Aを用いる場合、 ビスフエノール Aとフエノ —ルとの付加体あるいはその付加体とフエノールとの混合物を用い ることもできる。 このように付加体を用いることによって、 純度の 高いビスフヱノール Aを得ることができ効果的である。
一方、 本発明において、 (B) 成分として用いられる炭酸ジエス テルは、 各種のものがある。 例えば、 炭酸ジァリール化合物, 炭酸 ジアルキル化合物または炭酸アルキルァリール化合物から選択され る少なく とも一種の化合物である。
この (B) 成分の一^ Dとして用いられる炭酸ジァリール化合物は. 一般式(XI)
〔式中、 Ar2は前記と同じである。 〕
〔式中、 Ar1及び Ar2は前記と同じである。 〕
で表される化合物である。 また、 炭酸ジアルキル化合物は、 一般式 (XII)
0
R 2〇 C 0 R (XII)
〔式中、 R2 は前記と同じである。 〕
で表される化合物または一般式(VIII)
ル化合物は
〔式中、 R 2 , A r 1及び A r2は前記と同じである。 〕
で表される化合物である。
ここで、 炭酸ジァ リ ール化合物としては、 例えば、 ジフヱ二ルカ ーボネー ト, ジ ト リ ノレカーボネー ト, ビス (クロ口フエニル) カー ボネー ト, m—ク レジルカーボネー ト, ジナフチルカ一ボネー ト, ビス (ジフエニル) カーボネー ト, ビスフエノール Aビスフエニル カーボネー ト等が挙げられる。
また、 炭酸ジアルキル化合物としては、 例えば、 ジェチルカーボ ネー ト, ジメチルカーボネー ト, ジブチルカ一ボネー ト, ジシクロ へキシルカーボネー ト, ビスフエノール Aビスメチルカーボネー ト 等が挙げられる。
そして、 炭酸アルキルァ リ ール化合物としては、 例えば、 メチル
フエニルカーボネー ト, ェチルフヱニルカ一ボネー ト, ブチルフエ ニルカーボネー ト, シクロへキシルフェニルカーボネー ト, ビスフ ェノール Aメチルフエニルカーボネー ト等が挙げられる。
本発明において、 ( B ) 成分の炭酸ジエステルとしては、 上記の 化合物を適宜選択して用いるが、 これらの中では、 ジフヱ二ルカ一 ボネー トを用いるのが好ま しい。
本発明の製造方法は、 前記 (A ) 成分と ( B ) 成分を用いて、 ェ ステル交換反応によってポリ カーボネー トを得るものである。
このエステル交換反応によってポリ カーボネー トを製造するには 前記 (A ) 成分と ( B ) 成分の他に、 必要に応じて、 下記に示す末 端停止剤を用いるこ とができる。
このような末端停止剤の具体例としては、 0— n—プチルフエノ —ル ; m— n—ブチルフエノール ; p— n—ブチルフエノール ; 0 —イ ソブチルフヱノール ; m—イ ソブチルフヱノール ; p —イ ソ ブチルフエノール ; 0— t 一ブチルフエノール ; m— t ーブチルフ エノ一ノレ ; p— t ーブチルフエノ一ノレ ; 0— n—ペンチルフエノ一 ル ; m— n—ペンチルフエノール ; p— n—ペンチルフエソール ; 0— n—へキシルフエノ一ノレ ; m— n —へキシルフエノール ; p— n —へキシルフエノ一ル ; 0 —シクロへキシルフエノ一ル ; m—シ クロへキシルフエノ一ノレ ; p—シクロへキシルフェノール : 0 —フ ェニルフエノーゾレ ; m—フエニルフエノーノレ ; p —フエニルフエノ ール ; 0— n—ノニルフエノール ; m— n —ノニルフエノール ; p— n—ノニルフエノーゾレ ; 0 —ク ミ ルフエノーノレ ; m -ク ミ ルフ エノ一ノレ ; p —ク ミ ノレフエノーノレ ; 0 —ナフチルフエノール ; m— ナフチルフエノ ール ; ρ—ナフチルフエノール ; 2 , 6 —ジー t 一 ブチルフエノール ; 2 , 5 —ジ一 t _ブチルフエノーノレ ; 2 , 4—
ジ一 t ーブチルフエノ一ノレ ; 3 , 5 —ジ一 t 一ブチルフエノ ール 式
で表される 2 , 5 —ジク ミ ルフエノール ; 3, 5 —ジク ミ ルフエノ ール ; クロマン誘導体として、 例えば、 式
このようなフエノール類のうち、 本発明では特に 定されないが. P 一 ter t -ブチルフエノール ; p - ク ミ ルフ エノー ; p —フ エ二 ルフエノールなどが好ま しい。
(式中、 nは 7〜 3 0の整数である
さらに、 本発明では、 必要に応じて、 フロログルシン ; ト リ メ リ ッ ト酸 ; 1 , 1, 1 — ト リス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) ェタン ; 1 — 〔α—メチルー α— ( 4, 一 ヒ ドロキシフエニル) ェチル〕 一 4 一 C ' , a ' — ビス ( 4 " ー ヒ ドロキシフエニル) ェチル〕 ベ ンゼン ; α, ' , a " ー ト リス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) 一 1 , 3 , 5 — ト リイソプロピルベンゼン ; ィサチンビス ( 0—ク レゾ一 ル) 等を分岐剤として用いることもできる。
また、 本発明では、 特に触媒を必要としないが、 エステル交換反 応を促進させるため公知の触媒を使用しても良い。 このような触媒 の具体例としては、 アル力 リ金属またはアル力 リ土類金属の単体, 酸化物, 水酸化物, アミ ド化合物, アルコラ一 ト, フヱノラー ト、 あるいは Z n O, P b O, S b 2 03 のような塩基性金属酸化物、 有機チタン化合物、 可溶性マンガン化合物、 C a , Mg, Z n, P b, S n, Mn, C d , C oの酢酸塩または含窒素塩基性化合物
と硼素化合物、 含窒素塩基性化合物とアルカ リ (土類) 金属化合物-、 含窒素塩基性化合物とアルカ リ (土類) 金属化合物と硼素化合物な どの併用系触媒などが挙げられる。
本発明の製造方法は、 エステル交換反応を行う際の反応系の雰囲 気中の酸素濃度を 2 p p m以下とすることを大きな特徴とする。
通常、 エステル交換反応は、 不活性ガスの雰囲気中で行われるが、 不活性ガスとしては、 例えば、 窒素ガスあるいはアルゴン, へリウ ム等の希ガス類が用いられる。 これらの不活性ガスは、 それぞれ単 独で用いてもよく、 また、 2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明では、 これらの不活性ガスからなる雰囲気中の酸素濃度を 2 p p m以下、 好ましく は 1 p p m以下、 さらに好ましく は 0. 2 P p m以下にすることによって、 耐加水分解性及び滞留焼けに優れ る共に、 色調の優れたボリカーボネー トを得ることができる。 酸素 濃度が 2 p p mを超えると、 ポリマーが着色し好ましくない。
酸素濃度を低下させる方法としては、 活性化銅やォキシパージ N (商品名 : ジーエルサイエンス㈱製) などを用いる方法がある。
なお、 酸素濃度が 2 p p m以下であるような不活性ガスを使用し ても、 エステル交換反応の経過中に空気等が流入し、 反応雰囲気中 の酸素濃 ¾が 2 p p m以上になると本発明の目的を達成することが できなくなる。 したがって、 反応雰囲気中の酸素濃度は、 酸素濃度 測定器等で十分に管理する必要がある。
そして、 本発明において、 エステル交換反応を行うにあたり、 反 応を行う雰囲気中の酸素濃度を 2 p p m以下にすると共に、 反応初 期を常圧もしく は加圧状態とし、 該反応後期を減圧状態にすること によってポリカーボネー トを効率的に得ることができる。
なお、 ここで、 反応初期とは、 エステル交換反応を行う際の反応
温度が、 1 0 0〜 2 2 0 °Cの範囲をいい、 また、 反応後期とは、 そ れ以降の反応をいう。
本発明の製造方法では、 具体的には、 上述した条件下で公知のェ ステル交換法に準じて反応を進行させればよい。 以下に、 本発明の 製造方法の手順及び条件を具体的に示す。
先ず、 (A ) 成分のジヒ ドロキシ化合物と ( B ) 成分の炭酸ジェ ステルとを、 ジヒ ドロキシ化合物に対して炭酸ジエステルを 1〜 1. 5倍モルになるような比率で仕込んだ後、 通常のエステル交換反 応ずる。 なお、 状況に応じて、 炭酸ジエステルの量は、 ジヒ ドロキ シ化合物に対して多少過剰とする程度の 1. 0 2〜1. 2 0倍モルが好 ま しい。
上記のエステル交換反応にあたって、 前記のー価フヱノール等か らなる末端停止剤の存在量が、 (A ) 成分であるジヒ ドロキシ化合 物 1 モルに対して、 0. 0 5モル 〜 1 0モル%の範囲にあると、 得 られるポリカーボネー トの水酸基末端が封止されるため、 耐熱性お よび耐水性に充分優れたポリカーボネー 卜が得られる。
このような前記のー価フ工ノール等からなる末端停止剤は、 予め 反応系に全量添加しておいてもよい。 また、 予め反応系に一部添加 しておき、 反応の進行に伴って残部を添加してもよい。 さらに、 場 合によっては、 前記 (A ) のジヒ ドロキシ化合物と ( B ) の炭酸ジ エステルとのエステル交換反応が一部進行した後に、 反応系に全量 添加してもよい。
本発明の方法に従ってエステル交換反応を行うにあたっては、 ェ ステル交換反応を行う雰囲気中の酸素濃度を 2 p p m以下とし、 反 応温度は、 特に限定されないが、 通常 1 0 0 °C〜 3 3 0 °Cの範囲で あり、 好ましく は 1 8 (TC〜 3 0 0 °C , より好ましく は、 反応の進
行に合わせて次第に 1 8 0 °C〜 3 0 0 °C迄温度を上げてゆく方法が. 良い。 そして、 該エステル交換反応は 1 0 0 °C未満では、 反応の進 行が遅く、 3 3 0 °Cを超えると、 ポリマーの熱劣化が起こ り好まし くない場合がある。
また、 反応圧力は、 使用するモノマーの蒸気圧や反応温度に応じ て設定される。 これは、 反応が効率良く行われるように設定されれ ばよく、 限定されるものではない。 通常、 反応初期においては、 l 〜 5 0 atm ( 7 6 0〜 3 8, 0 0 0 t orr) までの大気圧 (常圧) な いし加圧状態にしておき、 反応後期においては、 減圧状態、 好まし く は最終的には 0. 0 1 〜 1 0 0 t orrにする場合が多い。
さらに、 反応時間は、 目標の分子量となるまで行えばよく、 通常. 0. 2〜 1 0時間程度である。
そして、 上記の反応は、 不活性溶剤の不存在下で行われるが、 必 要に応じて、 得られる P Cの 1 〜 1 5 0重量%の不活性溶剤の存在 下において行ってもよい。 ここで、 不活性溶剤どしては、 例えば. ジフエ二ルェ一テル, ハロゲン化ジフヱニルエーテル, ベンゾフエ ノ ン, ポリ フエニルエーテル, ジクロロベンゼン, メチルナフタ レ ン等の芳香族化合物、 二酸化炭素, 一酸化二窒素, 窒素などのガス. クロ口フロロ炭化水素、 ェタン, ブロノ、'ン等のアルカン、 シクロへ キサン, ト リ シクロ ( 5 , 2 , 1 0 ) —デカン, シクロオクタン, シクロデカン等のシクロアルカ ン、 ェテン, プロペンのようなアル ケン等各種のものが挙げられる。
なお、 本発明では、 必要に応じて、 酸化防止剤を使用することが できる。 具体例としては、 ト リス (ノニルフエニル) ホスフ ァイ ト, ト リスフェニルホスフアイ ト, 2 —ェチルへキシルジフエニルホス フ ァイ ト, ト リ メチルホスフ ァイ ト, ト リェチルホスファイ ト, ト
リ ク レジルホスフ アイ ト, ト リア リ ールホスフアイ ト等のリ ン系酸. 化防止剤がある。
本発明においては、 反応が進行するとともに、 使用した炭酸ジェ ステルに対応するフエノール類, アルコール類, またはそれらのェ ステル類および不活性溶剤が反応器より脱離してゆく。 これら脱離 物は、 分離、 精製しリサイクル使用も可能であり、 これらを除去す る設備があれば好ましい。
そして、 本発明は、 バッチ式または連続的に行うことができ、 か つ任意の装置を使用することができる。 なお、 連続式で製造する場 合には、 少なく とも二基以上の反応器を使用し、 上記の反応条件を 設定するのが好ましい。
本発明で用いられる反応器は、 その内壁に上述のような材料の被 膜が設けられ、 その構造は、 特に制限はされないが、 通常の攪拌機 能を有していればよい。 ただし、 反応後段においては粘度が上昇す るので高粘度型の攪拌機能を有するものが好ましい。 さらに、 反応 器の形状は槽型のみならず、 押出機型のリアクター等でもよい。 以上の様にして得られた P Cは、 そのまま造粒しても良く、 また. 押出機等を用いて成形することもできる。
また、 本発明によって得られる P Cは、 可塑剤, 顔料, 潤滑剤, 離型剤, 安定剤, 無機充填剤などのような周知の添加剤を配合して 使用することができる。
さらに、 得られる P Cは、 ポリオレフイ ン, ポリスチレン, ポリ エステル, ポリスルホネー ト, ポリア ミ ド, ポリ フエ二レンォキシ ド等の重合体とブレン ドすることが可能である。 特に、 O H基, C O O H基, N H 2 基などを末端に有するポリ フヱニレンエーテル, ポリエーテル二ト リル, 末端変性ポリ シロキサン化合物, 変性ポリ
プロピレン, 変性ポリスチレン等と併用すると効果的である。 - 更に、 本発明を実施例及び比較例により、 詳しく説明する。 なお、 本発明は下記の実施例により限定されるものではない。
実施例 1
内容積 1.4 リ ツ トルのニッケル鋼製オー トク レープ (攪拌機付き) に、 ビスフエノール A (B PA) 2 2 8 g (1. 0モル) とジフエ二 ルカーボネー ト 2 5 7 g (1.2モル) を仕込み、 窒素置換を 5回行 つた。 混合物を 1 8 0 eCまで加熱し、 ビスフヱノール Aとジフエ二 ルカーボネー トを溶融させた。
次いで、 触媒として、 (C4 H9)4 NBH4 を 2.5 mg ( 1 X 10一5モル) を加え、 温度を 2 2 0 °Cとし、 同時に攪拌を開始し、 酸 素濃度 2 p p mの窒素を微量に流通させると、 生成したフヱノール が留去し始めた。 反応物の温度を 2 2 0 °Cのまま 4時間保った。
その後、 次第に温度を 2 2 0 °Cから 2 8 0でに 1時間かけて上げ ると同時に、 真空度を上げてゆき、 残留するジフエニルカーボネー トを除去すると共に、 エステル交換反応を進めた。 最終的に圧力を 0.5 torrとしたまま、 1時間攪拌しつつ反応させ、 最後にオー トク レーブ内に、 粘稠で透明な縮合物 (P C) が得られた。
得られた粘稠で透明な縮合物を塩化メチレンに溶解し、 粘度平均 分子量を測定した。
また、 得られた粘稠で透明な縮合物を粉砕し、 押出機を用いて 2 7 0 °Cでペレツ ト化した。 得られたペレツ 卜をプレス成形し、 プ レス板 (厚さ 3 mm) の Y I , 耐加水分解性及び滞留焼け試験を実 施した。
実施例 2
実施例 1 において、 酸素濃度 2 p p mの窒素の代わりに、 酸素濃
度 1 p p mの窒素を用いた以外は、 実施例 1 と同様に実施した。 - 実施例 3
実施例 1において、 酸素濃度 2 p p mの窒素の代わりに、 酸素濃 度 0.2 p p mの窒素を用いた以外は、 実施例 1 と同様に実施した。 実施例 4
実施例 3において、 酸素濃度 0.2 p p mの窒素を活性化銅を充塡 した精製塔を通したこと以外は、 実施例 3 と同様に実施した。
その結果、 酸素濃度は 0. 1 p pm以下であった。
実施例 5
実施例 3において、 酸素濃度 0.2 p pmの窒素をォキシパージ N (商品名 : ジ一エルサイエンス㈱製) を充塡した精製塔を通したこ と以外は、 実施例 3 と同様に実施した。
その結果、 酸素濃度は 0. 1 pm以下であった。
実施例 6
実施例 1 において、 触媒として、 (C4 H9)4 NBH4 を 2.5 mg ( 1 X 10- 5モル) の代わりに L i OHを 0. 2 m g ( 1 xlO 5モル) を用いた以外は、 実施例 1 と同様に実施した。
比較例 1
実施例 1において、 酸素濃度 2 p p mの窒素の代わりに、 酸素濃 度 5 p p mの窒素を用いた以外は、 実施例 1 と同様に実施した。
実施例 1 〜 6及び比較例 1 の測定結果を第 1表に示す。
第 1
なお、 酸素濃度及び粘度平均分子量の測定, Y I , 耐加水分解性 及び滞留焼け試験は、 次に従った。
1)酸素濃度
TELEDYNE ANALYTICAL INSTRUMENTS 社製の PORTABLE TRACE OXYGEN ANALYZER を用いて測定した。
2)粘度平均分子量 (Mv)
ウベローデ型粘度管にて、 2 0 eCにおける塩化メチレン溶 液の粘度を測定し、 これより極限粘度 〔 7?〕 を求めた後、 次 式に "真出しに。
〔 7?〕 = 1. 2 3 X 1 0 -5 X M V 0· 83
3) Y I (Yellow Index)
J I S K一 7 1 0 3 — 7 7に準拠し、 カラ一メーター SM- 3 〔スガ試験機 (株) 製〕 を用いて測定した。
4)耐加水分解性
プレス板 (厚さ 3 mm) を 1 2 1 °Cのスチームに 4 8時間 曝露させた後の状態を目視観察した。
5)滞留焼け試験
3 2 0 °Cで成形した時の Y I と、 シリ ンダー内に 2 0分間 滞留させた後に成形した時の Y I の差で評価した。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 エステル交換反応を行う際の反応系の雰囲気中 の酸素濃度を調節することによって、 耐加水分解性を損なうことな く、 滞留焼けのない品質に優れると共に、 色調の優れたポリカーボ ネー トを製造することができる。 したがって、 本発明は、 エステ ル交換法でポリカーボネー トを工業的に有利に製造する方法として 有効かつ幅広く利用することができる。