JP2005082677A - ポリカーボネート樹脂の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた耐熱性、剛性を有し、色相の改善されたポリカーボネート共重合体の製造方法を提供する。
【解決手段】全芳香族ジヒドロキシ成分の５〜９５モル％が下記一般式［１］、
【化１】

［式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子である。］で表されるフルオレン系ビスフェノール、９５〜５モル％が下記一般式［２］
【化２】

［式中、Ｒ^５〜Ｒ^８は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｗは単結合、炭素原子数１〜２０の芳香族基を含んでもよい炭化水素基、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ又はＣＯＯ基である。］
で表されるジヒドロキシ成分からなるポリカーボネート樹脂の製造方法であって、ホスゲン化反応及び重合反応を実質的に酸素不在下で行うことを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂の製造方法に関する。さらに詳しくは実質的に酸素不在下でホスゲン化反応及び重合反応を行うことにより、優れた色相のポリカーボネート樹脂を得ることを目的とするポリカーボネート樹脂の製造方法に関する。

従来、ビスフェノールＡにカーボネート前駆物質を反応させて得られるポリカーボネート樹脂は透明性、耐熱性、機械的特性、寸法安定性が優れているがゆえにエンジニアリングプラスチックとして多くの分野に広く使用されているが、近年、加工成形品の軽薄短小化が進み、更なる耐熱性、剛性の向上したポリカーボネート樹脂が求められている。

ポリカーボネート樹脂の耐熱性、剛性を向上するためには、一般的に嵩高い動きにくい構造を有するビスフェノール類を用いる方法があり、種々のポリカーボネート樹脂が提案されている。中でも、特定のフルオレン構造を有するポリカーボネート樹脂が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。しかしながら、これらの構造を有するポリカーボネート樹脂はホスゲン化反応及び重合反応中に著しく着色しやすく、したがって成形品の色相が黄色味を帯びるという問題があった。これを解決する手法として、ポリマー溶液に可視光を照射する方法（特許文献３参照）や、ポリマー溶液に金属不活性化剤及び／又は活性水素含有化合物を添加する方法（特許文献４参照）が提案されているが、これらは溶液色や流延法により作成するフィルムの色相を改善することはできても、熱履歴を与えるような成形法（射出成形法、圧縮成形法、溶融押出法など）にて成形体を作成した場合、上記改善法を用いても成形体の色相を改善することはできなかった。

特開平１１−１７４４２４号公報 特開平８−１３４１９８号公報 特開２００２−０８０５８０号公報 特開２００２−０８０７３４号公報

本発明の目的は、優れた耐熱性、剛性を持ち、且つ色相の良好なポリカーボネート樹脂の製造方法を提供することにある。色相が良好であることは、樹脂をレンズ、プリズム及び光ファイバーなどの光路変換部品、リフローハンダ付け部品、光ディスクなどの光学部材に用いる為には好ましい。また、樹脂に任意の色を付与するうえでも好ましい。

本発明者はこの目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた結果、特定の二価フェノールを使用してポリカーボネート共重合体を製造する際、ホスゲン化反応及び重合反応を実質的に酸素不在下で行うことによって、上記目的を達成することを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明によれば全芳香族ジヒドロキシ成分の５〜９５モル％が下記一般式［１］、

［式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子である。］で表されるフルオレン系ビスフェノール、好ましくは９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９５〜５モル％が下記一般式［２］

［式中、Ｒ^５〜Ｒ^８は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｗは単結合、炭素原子数１〜２０の芳香族基を含んでもよい炭化水素基、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ又はＣＯＯ基である。］
で表されるジヒドロキシ成分からなるポリカーボネート樹脂の製造方法であって、ホスゲン化反応及び重合反応を実質的に酸素不在下で行うことを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法が提供される。

この製造法を用いることにより該ポリカーボネート樹脂５ｇを塩化メチレン５０ｍｌに遮光状態にて溶解した溶液のｂ値が５．０以下であるポリカーボネート共重合体の製造、提供が可能となる。なお、溶液のｂ値は４．０以下であることがより好ましく、３．５以下が最も好ましい。また、このポリカーボネート共重合体を用いて成形した場合色相の良好な成形品を得ることができる。この成形品のＹＩ値は厚さ２ｍｍの見本板で測定した場合、６．０以下であることが好ましい。なお、このＹＩ値は４．５以下がより好ましく、３．５以下が最も好ましい。ＹＩ値が６．０より大きい場合、色相が悪く、光学成形品として用いることが困難となる。

本発明のポリカーボネート共重合体の製造方法は、通常の芳香族ポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えば芳香族ジヒドロキシ成分にホスゲンなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法と同じであるが、ホスゲン化反応および重合反応において実質的に酸素を存在させない事が必要である。

「実質的に酸素を存在させない」とは、系内の気相および液相に酸素を存在させないことを意味し、例えば気相および液相の酸素濃度が０．５ｐｐｍ以下、好ましくは０．２ｐｐｍ以下、更に好ましくは０．１ｐｐｍ以下であることを意味する。

以下に本発明の目的である、優れた耐熱性、剛性を持ち、且つ色相の良好なポリカーボネート樹脂の製造方法について基本的な手段を簡単に説明する。

カーボネート前駆物質として、例えばホスゲンを使用する反応では、通常酸結合剤および溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物またはピリジンなどのアミン化合物が用いられる。溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素が用いられる。この時、これらの溶媒は、使用する前に窒素等を吹き込む手法及び還元剤を添加する手法又はその両方の手法で溶媒中の酸素を除いておくことことにより色相の良好なポリカーボネート樹脂の製造が可能となる。また反応促進のために例えば第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒を用いることもできる。その際、反応温度は通常０〜４０℃であり、反応時間は数分〜５時間である。反応の際にも、窒素を吹き込む手法やハイドロサルファイトのような還元剤を添加することで反応溶液中の酸素を常に除いておくことにより、さらに色相の良好なポリカーボネート樹脂の製造が可能となる。また、反応槽に窒素シール等を施し、酸素の侵入を防止する事も重要である。さらにその後の精製工程も窒素雰囲気下において実施することも色相改善には効果がある。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体は、それを構成する芳香族ジヒドロキシ成分として、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンが全芳香族ジヒドロキシ成分の５〜９５モル％、好ましくは１０〜９５モル％、さらに好ましくは３０〜８５モル％である。５モル％未満の場合、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン成分を用いる目的の一つである耐熱用材料としての特性が不満足なものとなり好ましくない。

前記９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンは、その１０ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液を光路長３０ｍｍで測定したｂ値が好ましくは６．０以下、より好ましくは５．５以下であり、さらに好ましくは５．０以下である。ｂ値が上記範囲内であれば、得られるポリカーボネート共重合体から形成される成形体は色相および強度が高く、延伸フィルム特性も良好となり好ましい。

通常、この９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンはｏ−クレゾールとフルオレノンの反応によって得られる。前記特定のｂ値を有する９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンは、特定の処理を行い不純物を除去することによって得ることができる。具体的には、ｏ−クレゾールとフルオレノンの反応後に、未反応のｏ−クレゾールを留去した後、残さをアルコール系、ケトン系またはベンゼン誘導体系の溶媒に溶解し、これに活性白土または活性炭を加えてろ過後、ろ液から結晶化した生成物をろ過して精製された９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンを得ることができる。除去される不純物としては、２，４′−ジヒドロキシ体、２，２′−ジヒドロキシ体および構造不明の不純物等である。かかる精製に用いるアルコール系の溶媒としてはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等の低級アルコール、ケトン系の溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン等の低級脂肪族ケトン類およびこれらの混合物が好ましく、ベンゼン誘導体系の溶媒としてはトルエン、キシレン、ベンゼンおよびこれらの混合物が好ましい。溶媒の使用量はフルオレン化合物が十分に溶解する量であれば足り、通常フルオレン化合物に対して２〜１０倍量程度である。活性白土としては市販されている粉末状または粒状のシリカ−アルミナを主成分とするものが用いられる。また、活性炭としては市販されている粉末状または粒状のものが用いられる。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体において用いられる上記一般式[２]で示される他のジヒドロキシ成分としては、通常芳香族ポリカーボネートのジヒドロキシ成分として使用されているものであればよく、例えばハイドロキノン、レゾルシノール、４，４′−ビフェノール、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン（ビスフェノールＥ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン（ビスフェノールＣ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン（ビスフェノールＺ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、４，４′−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ジフェノール、α，α′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン（ビスフェノールＭ）、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサンなどが挙げられ、なかでもビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＥ、ビスフェノールＭが好ましく、特にビスフェノールＡが好ましい。

芳香族ポリカーボネート共重合体はそのポリマーを塩化メチレンに溶解した溶液での２０℃における比粘度が０.２〜１．２の範囲が好ましく、０.２５〜１．０の範囲がより好ましく、０.２７〜０．８０の範囲がさらに好ましい。比粘度が上記範囲内であれば成形品、殊にシートの強度が十分強く、溶融粘度および溶液粘度が適当で、取り扱いが容易であり好ましい。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体は、その重合反応において、末端停止剤として通常使用される単官能フェノール類を使用することができる。カーボネート前駆物質としてホスゲンを使用する反応の場合、単官能フェノール類は末端停止剤として分子量調節のために一般的に使用され、また得られた芳香族ポリカーボネート共重合体は、末端が単官能フェノール類に基づく基によって封鎖されているので、そうでないものと比べて熱安定性に優れている。

かかる単官能フェノール類としては、芳香族ポリカーボネート樹脂の末端停止剤として使用されるものであればよく、一般にはフェノール或いは低級アルキル置換フェノールであって、下記一般式で表される単官能フェノール類を示すことができる。

［式中、Ａは水素原子、炭素数１〜９の直鎖または分岐のアルキル基あるいはアリールアルキル基であり、ｒは１〜５、好ましくは１〜３の整数である。］

前記単官能フェノール類の具体例としては、例えばフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノールが挙げられる。

また、他の単官能フェノール類としては、長鎖のアルキル基或いは脂肪族エステル基を置換基として有するフェノール類または安息香酸クロライド類、もしくは長鎖のアルキルカルボン酸クロライド類を使用することができ、これらを用いて芳香族ポリカーボネート共重合体の末端を封鎖すると、これらは末端停止剤または分子量調節剤として機能するのみならず、樹脂の溶融流動性が改良され、成形加工が容易となるばかりでなく、物性も改良される。特に樹脂の吸水率を低くする効果があり、好ましく使用される。これらは下記一般式［Ｉ−ａ］〜［Ｉ−ｈ］で表される。

［前記一般式［Ｉ−ａ］〜［Ｉ−ｈ］中、Ｘは−Ｒ−Ｏ−、−Ｒ−ＣＯ−Ｏ−または−Ｒ−Ｏ−ＣＯ−である、ここでＲは単結合または炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の二価の脂肪族炭化水素基を示し、Ｔは単結合または上記Ｘと同様の結合を示し、ｎは１０〜５０の整数を示す。
Ｑはハロゲン原子または炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の一価の脂肪族炭化水素基を示し、ｐは０〜４の整数を示し、Ｙは炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の二価の脂肪族炭化水素基を示し、Ｗ^１は水素原子、−ＣＯ−Ｒ^１７、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ^１８またはＲ^１９である、ここでＲ^１７、Ｒ^１８およびＲ^１９は、それぞれ炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の一価の脂肪族炭化水素基、炭素数４〜８、好ましくは５〜６の一価の脂環族炭化水素基または炭素数６〜１５、好ましくは６〜１２の一価の芳香族炭化水素基を示す。
ａは４〜２０、好ましくは５〜１０の整数を示し、ｍは１〜１００、好ましくは３〜６０、特に好ましくは４〜５０の整数を示し、Ｚは単結合または炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の二価の脂肪族炭化水素基を示し、Ｗ^２は水素原子、炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の一価の脂肪族炭化水素基、炭素数４〜８、好ましくは５〜６の一価の脂環族炭化水素基または炭素数６〜１５、好ましくは６〜１２の一価の芳香族炭化水素基を示す。］

これらのうち好ましいのは、［Ｉ−ａ］および［Ｉ−ｂ］の置換フェノール類である。この［Ｉ−ａ］の置換フェノール類としては、ｎが１０〜３０、特に１０〜２６のものが好ましく、その具体例としては、例えばデシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチルフェノールなどを挙げることができる。

また、［Ｉ−ｂ］の置換フェノール類としてはＸが−Ｒ−ＣＯ−Ｏ−であり、Ｒが単結合である化合物が適当であり、ｎが１０〜３０、特に１０〜２６のものが好適であって、その具体例としては、例えばヒドロキシ安息香酸デシル、ヒドロキシ安息香酸ドデシル、ヒドロキシ安息香酸テトラデシル、ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル、ヒドロキシ安息香酸エイコシル、ヒドロキシ安息香酸ドコシルおよびヒドロキシ安息香酸トリアコンチルが挙げられる。

前記一般式［Ｉ−ａ］〜［Ｉ−ｇ］で示される置換フェノール類または置換安息香酸クロライドにおいて置換基の位置は、ｐ位またはｏ位が一般的に好ましく、その両者の混合物が好ましい。

前記単官能フェノール類は、得られた芳香族ポリカーボネート共重合体の全末端に対して少なくとも５モル％、好ましくは少なくとも１０モル％末端に導入されることが望ましく、また単官能フェノール類は単独でもしくは２種以上混合して使用してもよい。

また、本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体において、９,９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンが、全芳香族ヒドロキシ成分の６０モル％以上である場合は、樹脂の流動性が低下することがあり、そのため前記一般式［Ｉ−ａ］〜［Ｉ−ｇ］で示される置換フェノール類または置換安息香酸クロライド類を末端停止剤として使用することが好ましい。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体は、本発明の趣旨を損なわない範囲で、芳香族ジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸あるいはその誘導体を共重合したポリエステルカーボネートであってもよい。また少量の３官能化合物を共重合した分岐ポリカーボネートであってもよい。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体は、そのガラス転移温度が１６０℃以上が好ましく、１８０℃以上がより好ましく、２００℃以上がさらに好ましい。

本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂には、離型剤、蛍光増白剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤、抗菌剤等改質改良剤を適宜添加して用いることができる。

本発明において使用される蛍光増白剤は、合成樹脂等の色調を白色あるいは青白色に改善するために用いられるものであれば特に制限はなく、例えばスチルベン系、ベンズイミダゾール系、ナフタルイミド系、ローダミン系、クマリン系、オキサジン系化合物等が挙げられる。

本発明で用いられる紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾオキサジン系紫外線吸収剤またはベンゾフェノン系紫外線吸収剤が使用される。

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール）、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミル−２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、５−トリフルオロメチル−２−（２−ヒドロキシ−３−（４−メトキシ−α−クミル）−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等が挙げられる。

なかでも２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールが好ましく、更に２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールが好ましい。

トリアジン系の紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニルトリアジン系の例えば商品名チヌビン４００（チバスペシャルティーケミカル社製）が好ましい。

ベンゾオキサジン系の紫外線吸収剤としては、２−メチル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−ブチル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−フェニル−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−（１−又は２−ナフチル）−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２−（４−ビフェニル）−３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２，２’−ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン、２，２’−ｍ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（４，４’−ジフェニレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（２，６又は１，５−ナフタレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、１，３，５−トリス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン−２−イル）ベンゼンなどが挙げられるが、中でも２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）が好ましい。

ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン等が挙げられ、なかでも２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノンが好ましい。これらの紫外線吸収剤は単独で用いても、二種以上併用してもよい。

これらの紫外線吸収剤は、ポリカーボネート樹脂と紫外線吸収剤との合計量を１００重量％として０．０１〜５重量％であり、好ましくは０．０２〜３重量％であり、特に好ましくは０．０５〜２重量％である。０．０１重量％未満では紫外線吸収性能が不十分で、５重量％を超えると樹脂の色相が悪化することがあるので好ましくない。

本発明では、ブルーイング剤を用いてもよく、かかるブルーイング剤としては、例えばバイエル（株）製のマクロレックスバイオレット、三菱化学（株）製のダイアレジンバイオレット、ダイアレジンブルー、サンド（株）製のテラゾールブルー等が挙げられ、最も好適なものとしてマクロレックスバイオレットが挙げられる。これらのブルーイング剤は好ましくは０．１〜３ｐｐｍ、より好ましくは０．３〜１．５ｐｐｍ、最も好ましくは０．３〜１．２ｐｐｍの濃度で芳香族ポリカーボネート樹脂中に配合される。

本発明において、前記芳香族ポリカーボネート共重合体に必要に応じて、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸およびこれらのエステルよりなる群から選択された少なくとも１種のリン化合物を配合することができる。かかるリン化合物の配合量は、該芳香族ポリカーボネート共重合体に対して０.０００１〜０.０５重量％が好ましく、０.０００５〜０.０２重量％がより好ましく、０.００１〜０.０１重量％が特に好ましい。このリン化合物を配合することにより、かかる芳香族ポリカーボネート共重合体の熱安定性が向上し、成形時における分子量の低下や色相の悪化が防止される。

かかるリン化合物としては、リン酸、亜リン酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸およびこれらのエステルよりなる群から選択される少なくとも１種のリン化合物であり、好ましくは下記一般式

［式中、Ｒ^５〜Ｒ^１６は、それぞれ独立して、水素原子、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの炭素数１〜２０のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチルなどの炭素数６〜１５のアリール基またはベンジル、フェネチルなどの炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、また１つの化合物中に２つのアルキル基が存在する場合は、その２つのアルキル基は互いに結合して環を形成していてもよい。］
よりなる群から選択された少なくとも１種のリン化合物である。

上記（１）式で示されるリン化合物としては、例えばトリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。

上記（２）式で示されるリン化合物としては、例えばトリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェートなどが挙げられ、上記（３）式で示されるリン化合物としては、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４−ジフェニレンホスホナイトなどが挙げられ、また上記（４）式で示される化合物としては、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピルなどが挙げられる。

これらのリン化合物のなかで、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４−ジフェニレンホスホナイトが好ましく使用される。

本発明のポリカーボネート共重合体には、酸化防止の目的で通常知られた酸化防止剤を添加することができる。その例としてはフェノール系酸化防止剤を示すことができ、具体的には例えばトリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，６−ヘキサンジオール−ビス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、ペンタエリスリトール−テトラキス［３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ−ヘキサメチレンビス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド）、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ベンジルホスホネート−ジエチルエステル、トリス（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、３，９−ビス｛１，１−ジメチル−２−［β−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］エチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン等が挙げられる。これら酸化防止剤の好ましい添加量の範囲はポリカーボネート共重合体に対して０．０００１〜０．０５重量％である。

さらに本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体には、必要に応じて一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステルを加えることもできる。

かかる高級脂肪酸エステルとしては、炭素原子数１〜２０の一価または多価アルコールと炭素原子数１０〜３０の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルであるのが好ましい。また、かかる一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、２−エチルヘキシルステアレートなどが挙げられ、なかでもステアリン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレートが好ましく用いられる。

かかるアルコールと高級脂肪酸とのエステルの配合量は、該芳香族ポリカーボネート共重合体に対して０.０１〜２重量％が好ましく、０.０１５〜０.５重量％がより好ましく、０.０２〜０.２重量％がさらに好ましい。配合量がこの範囲内であれば離型性に優れ、また離型剤がマイグレートし金属表面に付着することもなく好ましい。

本発明の芳香族ポリカーボネート共重合体には、さらに滑剤、充填剤などの添加剤や他のポリカーボネート樹脂、他の熱可塑性樹脂を本発明の目的を損なわない範囲で少割合添加することもできる。

本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から成形品を得る方法としては、射出成形、押出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、ブロー成形等が用いられ、フィルムやシートを製造する方法としては、厚みの均一性に優れ、ゲル、ブツ、フィッシュアイ、スクラッチ等の光学欠点の生じない方法が好ましく、例えば溶融押出し法、カレンダー法等が挙げられる。

かかる方法により製造された成形品は色相が良好であり、その上耐熱性、剛性が高いため、ソリが少なく、色調の優れた光学成形品に好適に用いられる。

本発明の製造方法によれば、優れた耐熱性、剛性を持ち、且つ色相の良好なポリカーボネート樹脂の製造、及び提供することが可能となる。色相が良好であることは、樹脂をレンズ、プリズム及び光ファイバーなどの光路変換部品、リフローハンダ付け部品、光ディスクなどの光学部材に用いる為には好ましい。また、樹脂に任意の色を付与するうえでも好ましい。従って本発明がもたらす工業的効果は格別である。

以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。実施例中の部は重量部であり、％は重量％である。なお、評価は下記の方法によった。
（１）比粘度：ポリマー０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解し２０℃の温度で測定した。
（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）：ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）社製２９１０型ＤＳＣを使用し、昇温速度２０℃／ｍｉｎにて測定した。
（３）ＢＣＦモノマー溶液ｂ値：試料１０ｇを５０ｍｌのエタノールに溶解し光路長３０ｍｍの試料管にて日本電色（株）色差計３００Ａを用いて測定した。
（４）ポリマー溶液ｂ値：ポリカーボネート共重合体５ｇを塩化メチレン５０ｍｌに遮光状態にて溶解し、光路長３０ｍｍの試料管にて日本電色（株）色差計３００Ａを用いて測定した。
（５）成形品ＹＩ値：ＪＳＷ（株）製Ｎ−２０Ｃ射出成形機を用いて、表１に示すシリンダ温度及び金型温度にて、厚さ２ｍｍの見本板を射出成形により作成した。この見本板の黄色度（ＹＩ）を日本電色（株）製分光色彩計ＳＥ−２０００（光源：Ｃ／２）を用いて測定した。

［実施例１］
温度計、撹拌機、ベント付き反応器にイオン交換水２１５４０部、４８％水酸化ナトリウム水溶液４９３０部を入れ、窒素で３０分間バブリングを行った後、エタノール溶液でのｂ値が３．０の９,９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン（以下“ＢＣＦ”と略称することがある）３２３１部、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下“ＢＰＡ”と略称することがある）１９４９部およびハイドロサルファイト１５部を溶解し、塩化メチレン１４５３０部を加えた後、窒素気流下、撹拌しながら１５〜２５℃でホスゲン２２００部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１１５．４部および４８％水酸化ナトリウム水溶液７０５部を加え、乳化後、トリエチルアミン５．９部を加えて２８〜３３℃で１時間撹拌して反応を終了した。反応終了後、生成物を塩化メチレンで希釈して、窒素気流下にて水洗した後、塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水とほぼ同じになったところで、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、ＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で５０：５０の比粘度が０.２８２、Ｔｇが１９５℃である白色のポリマー５４６０部を得た（収率９５％）。

このポリカーボネート樹脂粉粒体に、トリス（２,４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト０．０５０％、オクタデシル−３−（３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートを０.０１０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．０３０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。評価結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例１のＢＣＦの使用量を１２９２部、ＢＰＡの使用量を３１１８部、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールの使用量を１０２．６部とする以外は実施例１と同様にしてＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で２０：８０である白色のポリマー４７７０部（収率９６％）を得た。このポリマーの比粘度は０．３７０、Ｔｇは１７０℃であった。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例１のＢＣＦの使用量を４５２３部、ＢＰＡの使用量を１１６９部、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールの使用量を１２８．２部とする以外は実施例１と同様にしてＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で７０：３０であるポリマー５８４０部（収率９３％）を得た。この白色のポリマーの比粘度は０．２５８、Ｔｇは２１３℃であった。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［実施例４］
実施例１のハイドロサルファイトの使用量を５０部とする以外は実施例１と同様にしてＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で５０：５０である白色のポリマー５６５０部（収率９８％）を得た。このポリマーの比粘度は０．２８０、Ｔｇは１９５℃であった。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［実施例５］
実施例１と同様の装置にイオン交換水３２３２０部、４８％水酸化ナトリウム４３２０部を入れ、窒素で３０分間バブリングを行った後、ＢＣＦ２８２８部、α，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン（以下“ＢＰＭ”と略称することがある）２５８９部およびハイドロサルファイト１３部を溶解し、塩化メチレン１２７２０部を加えた後、窒素気流下、撹拌しながら１５〜２０℃でホスゲン２０００部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１１２．２部と４８％水酸化ナトリウム水溶液６１７部を加え乳化後、トリエチルアミン３．８部を加えて、２８〜３３℃で１時間攪拌して反応を終了した。このものを実施例１と同様に処理してＢＣＦとＢＰＭ構成単位のモル比が５０：５０である白色のポリマー５４５０を得た（収率９２％）。このポリマーの比粘度は０．２８５、Ｔｇは１７８℃であった。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［比較例１］
実施例１と同様の装置にイオン交換水２１５４０部、４８％水酸化ナトリウム水溶液４９３０部を入れ、窒素でのバブリングは行わず、エタノール溶液でのｂ値が３．０の９,９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン（以下“ＢＣＦ”と略称することがある）３２３１部、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下“ＢＰＡ”と略称することがある）１９４９部およびハイドロサルファイト１５部を溶解し、塩化メチレン１４５３０部を加えた後、窒素通気は行わず、撹拌しながら１５〜２５℃でホスゲン２２００部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１１５．４部および４８％水酸化ナトリウム水溶液７０５部を加え、乳化後、トリエチルアミン５．９部を加えて２８〜３３℃で１時間撹拌して反応を終了した。反応終了後、生成物を塩化メチレンで希釈して、窒素通気は行わない状態で水洗した後、塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水とほぼ同じになったところで、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、ＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で５０：５０の比粘度が０.２７８、Ｔｇが１９５℃である黄白色のポリマー５２９０部を得た（収率９０％）。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［比較例２］
比較例１にて作成したポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液に４００Ｗの高圧水銀灯（（株）日立ライティング製）（主波長３５０〜５００ｎｍ）を１時間照射し、溶液の黄色味が退色した後、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、ＢＣＦとＢＰＡの比がモル比で５０：５０の比粘度が０.２７８、Ｔｇが１９５℃である白色のポリマーを得た。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

［比較例３］
実施例１と同様の装置にイオン交換水３２３２０部、４８％水酸化ナトリウム４３２０部を入れ、窒素でのバブリングは行わず、ＢＣＦ２８２８部、ＢＰＭ２５８９部およびハイドロサルファイト１３部を溶解し、塩化メチレン１２７２０部を加えた後、窒素通気は行わず、撹拌しながら１５〜２０℃でホスゲン２０００部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１１２．２部と４８％水酸化ナトリウム水溶液６１７部を加え乳化後、トリエチルアミン３．８部を加えて、２８〜３３℃で１時間攪拌して反応を終了した。反応終了後、生成物を塩化メチレンで希釈して、窒素通気は行わない状態で水洗した後、塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水とほぼ同じになったところに、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、ＢＣＦとＢＰＭ構成単位のモル比が５０：５０である黄白色のポリマー５４４０部を得た。このポリマーを塩化メチレン２１７６０部に再度溶解し、これにメタノール２７２部を加え攪拌し、溶液の黄色味が退色した後、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、白色のポリマー５０３０部を得た（収率８５％）。このポリマーの比粘度は０．２８７、Ｔｇは１７８℃であった。このポリマー樹脂粉粒体を実施例１と同様にしてペレット化し、これを用いて成形品を作成した。結果を表１に示す。

Claims (7)

1. 全芳香族ジヒドロキシ成分の５〜９５モル％が下記一般式［１］、
   

   

   ［式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子である。］で表されるフルオレン系ビスフェノール、９５〜５モル％が下記一般式［２］
   

   

   ［式中、Ｒ^５〜Ｒ^８は夫々独立して水素原子、炭素原子数１〜９の芳香族基を含んでもよい炭化水素基又はハロゲン原子であり、Ｗは単結合、炭素原子数１〜２０の芳香族基を含んでもよい炭化水素基、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＯ又はＣＯＯ基である。］
   で表されるジヒドロキシ成分からなるポリカーボネート樹脂の製造方法であって、ホスゲン化反応及び重合反応を実質的に酸素不在下で行うことを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
2. ホスゲン化反応及び重合反応をハイドロサルファルイトを添加し系内の酸素を除去したうえで行うことを特徴とする請求項１記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
3. 精製工程を窒素雰囲気下で実施することを特徴とする請求項１または２記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
4. 窒素シールを施した反応槽内で行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
5. 該フルオレン系ビスフェノールが９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンである請求項１〜４のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法。
6. 前記９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンは、その１０ｇをエタノール５０ｍｌに溶解した溶液を光路長３０ｍｍで測定したｂ値が６．０以下である請求項１〜５のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。
7. 一般式［２］で表される化合物が、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及び／又はα，α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼンである請求項１〜６のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂の製造方法。