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JP3629827B2 - Method for producing polycarbonate - Google Patents

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JP3629827B2
JP3629827B2 JP20247596A JP20247596A JP3629827B2 JP 3629827 B2 JP3629827 B2 JP 3629827B2 JP 20247596 A JP20247596 A JP 20247596A JP 20247596 A JP20247596 A JP 20247596A JP 3629827 B2 JP3629827 B2 JP 3629827B2
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polycarbonate
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茂樹 久世
謙次 田中
浩一 菅
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリカーボネートの製造方法に関し、さらに詳しくは、エステル交換反応、例えばジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを用いてエステル交換反応によりポリカーボネートを製造する際に、重合触媒として、含窒素有機塩基性化合物と特定の4級ホスホニウム塩との組合せを用いることにより、触媒活性が充分に高く、反応速度を向上させうるとともに、反応最終段階で該触媒の熱分解による除去が可能であって、品質に優れたポリカーボネートを効率よく製造しうる方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリカーボネートは、透明性,耐熱性あるいは耐衝撃性に優れたエンジニアリングプラスチックであって、現在、電気・電子分野,自動車分野,光学部品分野,その他工業分野で広く使用されている。
一般に、ポリカーボネートの製造方法としては、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(界面重縮合法)、あるいは芳香族ジヒドロキシ化合物と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(溶融重合法)が知られている。
このポリカーボネートの製造方法において、界面重縮合法は、▲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ウ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▼樹脂中に混入する塩化ナトリウ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。
一方、エステル交換反応法(溶融重合法)は、界面重縮合法に比べて、ポリカーボネートを安価に製造しうるという利点を有するものの、通常280〜310℃という高温下で長時間に反応させるために、得られるポリカーボネートが着色するのを免れないという大きな欠点がある上、塩基性触媒を用いることが多く、その結果得られるポリカーボネートの耐加水分解性が悪いという問題もあった。
【0003】
そこで、このエステル交換反応法(溶融重合法)において、ポリカーボネートの着色問題を解決するために、例えば特定の触媒を使用する方法(特公昭61−39972号公報,特開昭63−223036号公報など)、反応後期に酸化防止剤を添加する方法(特開昭61−151236号公報,特開昭62−158719号公報など)、反応後期に二軸ベント式混練押出機(特開昭61−62522号公報など)や横型攪拌重合槽(特開平2−153925号公報など)を使用する方法などが提案されている。しかしながら、これらの方法においても、ポリカーボネートの着色問題については、まだ充分には解決されていない。
一方、ポリカーボネートの耐加水分解性を改良する方法として、従来よりジメチル硫酸のような酸により中和することが知られており、また最近ではp−トルエンスルホン酸のような酸で中和を行い、過剰の酸をエポキシ化合物で中和する技術が開示されているが(特開平4−175368号公報など)、これらの技術では、ポリカーボネートの耐加水分解性を充分に改良することができないのが実状である。
さらに、特定の触媒を使用する方法として、最近ではテトラアルキルホスホニウムヒドロキシドやテトラアリールホスホニウムヒドロキシドを使用することが開示されているが(特開平6−256497号公報など)、実施例、比較例より両者に本質的な差はみられず、耐加水分解性が十分とはなっていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来のエステル交換反応によるポリカーボネートの製造方法がもつ欠点を改良し、反応速度を向上させることができ、かつ耐熱性や耐加水分解性などに優れ、色調の良好な高品質のポリカーボネートを効率よく製造しうる方法を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルなどを用いてエステル交換反応を行う際に、触媒として、含窒素有機塩基性化合物とアリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せを用いることにより、エステル交換反応の初期から後期にわたって充分な触媒活性を有し、かつ反応の最終段階で熱分解が可能で、ポリマーの品質低下をもたらすことがなく、その目的を達成しうることを見出した。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、エステル変換反応によりポリカーボネートを製造するに当たり、(a)含窒素有機塩基性化合物と(b)アリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せであって、アルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物の含有量の合計が10ppm以下である重合触媒を用いることを特徴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。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明においては、エステル交換反応によりポリカーボネートが製造される。このエステル交換法において用いられる原料については、特に制限はなく、通常のエステル交換法による製造に供される各種のものが用いられる。
例えば、エステル交換反応において、▲1▼(A)成分としてジヒドロキシ化合物及び(B)成分として炭酸ジエステル、▲2▼(A)成分としてジヒドロキシ化合物のジエステル及び(B)成分として炭酸ジエステル、▲3▼(A)成分としてジヒドロキシ化合物のジ炭酸エステル及び(B)成分として炭酸ジエステル、▲4▼ジヒドロキシ化合物のジ炭酸エステル(自己縮合)、▲5▼ジヒドロキシ化合物のモノ炭酸エステル(自己エステル交換)などが挙げられる。
これらの中では、▲1▼の(A)成分としてジヒドロキシ化合物及び(B)成分として炭酸ジエステルとが好ましく用いられる。
【0007】
ここで、エステル交換反応に好ましく用いられる(A)成分のジヒドロキシ化合物は、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が挙げられ、これらから選択される少なくとも一種の化合物である。
この(A)成分の一つとして用いられる芳香族ジヒドロキシ化合物は、一般式(XI)
【0008】
【化5】

Figure 0003629827
【0009】
で表される化合物を挙げることができる。上記一般式(XI) において、R及びRは、それぞれフッ素,塩素,臭素,ヨウ素のハロゲン原子又は炭素数1〜20のアルキル基、例えばメチル基,エチル基,n−プロピル基,イソプロピル基,n−ブチル基,イソブチル基,sec−ブチル基,t−ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,シクロヘキシル基,ヘブチル基,オクチル基などを示す。R及びRはたがいに同一であっても異なっていてもよい。またRが複数ある場合は複数のRは同一でも異なっていてもよく、Rが複数ある場合は複数のRは同一でも異なっていてもよい。m及びnは、それぞれ0〜4の整数である。そして、Zは単結合,炭素数1〜20のアルキレン基,炭素数2〜20のアルキリデン基,炭素数5〜20のシクロアルキレン基,炭素数5〜20のシクロアルキリデン基,又は−S−,−SO−,−SO−,−O−,−CO−結合若しくは式(XII), (XII’)
【0010】
【化6】
Figure 0003629827
【0011】
で示される結合を示す。炭素数1〜20のアルキレン基,炭素数2〜20のアルキリデン基としては、例えばメチレン基,エチレン基,プロピレン基,ブチレン基,ペンチレン基,ヘキシレン基,エチリデン基,イソプロピリデン基などが挙げられ、炭素数5〜20のシクロアルキレン基,炭素数5〜20のシクロアルキリデン基としては、例えばシクロペンチレン基,シクロヘキシレン基,シクロペンチリデン基,シクロヘキシリデン基などが挙げられる。
【0012】
上記一般式(XI) で表される芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えばビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン;ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン;ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン;ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン;1−フェニル−1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノールA);2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン;2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン;2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−クロロフェニル)プロパン;2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン;1,1−ビス(2−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)イソブタン;1,1−ビス(2−t−アミル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン;2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)ブタン;4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン;1,1−ビス(2−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ヘプタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン;1,1−(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどのビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサンなどのビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル;ビス(4,−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)エーテルなどのビス(ヒドロキシアリール)エーテル類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド;ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルフィドなどのビス(ヒドロキシアリール)スルフィド類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド;ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)スルホキシドなどのビス(ヒドロキシアリール)スルホキシド類;ビス(4ヒドロキシフェニル)スルホン;ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン;ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)スルホンなどのビス(ヒドロキシアリール)スルホン類、4,4’−ジヒドロキシビフェニル;4,4’−ジヒドロキシ−2、2’−ジメチルビフェニル;4,4’−ジヒドロキシ−3、3’−ジメチルビフェニル;4,4’−ジヒドロキシ−3、3’−ジシクロヘキシルビフェニル;3、3’−ジフルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニルなどのジヒドロキシビフェニル類などが挙げられる。
【0013】
上記一般式(XI) 以外の芳香族ジヒドロキシ化合物としては、ジヒドロキシベンゼン類、ハロゲン及びアルキル置換ジヒドロキシベンゼン類などがある。例えば、レゾルシン,3−メチルレゾルシン,3−エチルレゾルシン,3−プロピルレゾルシン,3−ブチルレゾルシン,3−t−ブチルレゾルシン,3−フェニルレゾルシン,3−クミルレゾルシン;2,3,4,6−テトラフルオロレゾルシン;2,3,4,6−テトラブロモレゾルシン;カテコール,ハイドロキノン,3−メチルハイドロキノン,3−エチルハイドロキノン,3−プロピルハイドロキノン,3−ブチルハイドロキノン,3−t−ブチルハイドロキノン,3−フェニルハイドロキノン,3−クミルハイドロキノン;2,5−ジクロロハイドロキノン;2,3,5,6−テトラメチルハイドロキノン;2,3,4,6−テトラ−t−ブチルハイドロキノン;2,3,5,6−テトラフルオロハイドロキノン;2,3,5,6−テトラブロモハイドロキノンなどが挙げられる。
【0014】
また、(A)成分の一つとして用いられる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−1,4−ジオール;2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール;ヘキサン−1,6−ジオール;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;オクタエチレングリコール;ジプロピレングリコ−ル;N,N−メチルジエタノールアミン;シクロヘキサン−1,3−ジオール;シクロヘキサン−1,4−ジオール;1,4−ジメチロールシクロヘキサン;p−キシリレングリコール;2,2−ビス−(4−ヒドロキシシクロヘキシル)−プロパン及び二価アルコール又はフェ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−オキシエチル−ビスフェノールA;ビス−オキシエチル−テトラクロロビスフェノールA又はビス−オキシエチル−テトラクロロヒドロキノンなどが挙げられる。
【0015】
本発明の好ましい製造方法において、(A)成分のジヒドロキシ化合物としては、上記の化合物一種又は二種以上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ェノールAを用いるのが好ましい。
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、炭酸ジアリール化合物,炭酸ジアルキル化合物又は炭酸アルキルア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)成分の一つとして用いられる炭酸ジアリール化合物は、一般式(XIII)
【0016】
【化7】
Figure 0003629827
【0017】
(式中、Ar及びArはそれぞれアリール基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は一般式(XIV)
【0018】
【化8】
Figure 0003629827
【0019】
(式中、Ar及びArはそれぞれアリール基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、Dは前記芳香族ジヒドロキシ化合物から水酸基2個を除いた残基を示す。)
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(XV)
【0020】
【化9】
Figure 0003629827
【0021】
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数4〜20のシクロアルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物、又は一般式(XVI)
【0022】
【化10】
Figure 0003629827
【0023】
(式中、R及びRはそれぞれ炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数4〜20のシクロアルキル基を示し、それらはたがいに同一でも異なっていてもよく、Dは前記芳香族ジヒドロキシ化合物から水酸基2個を除いた残基を示す。)
で表される化合物である。
そして、炭酸アルキルアリール化合物は、一般式(XVII)
【0024】
【化11】
Figure 0003629827
【0025】
(式中、Ar はアリール基、R10は炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数4〜20のシクロアルキル基を示す。)
で表される化合物、又は一般式(XVIII)
【0026】
【化12】
Figure 0003629827
【0027】
(式中、Arはアリール基,R11は炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数4〜20のシクロアルキル基、Dは前記芳香族ジヒドロキシ化合物から水酸基2個を除いた残基を示す。)
で表される化合物である。
ここで、炭酸ジアリール化合物としては、例えば、ジフェニルカーボネート,ジトリルカーボネート,ビス(クロロフェニル)カーボネート,m−クレジルカーボネート,ジナフチルカーボネート,ビス(ジフェニル)カーボネート,ビスフェノールAビスフェニルカーボネートなどが挙げられる。
また、炭酸ジアルキル化合物としては、例えば、ジエチルカーボネート,ジメチルカーボネート,ジブチルカーボネート,ジシクロヘキシルカーボネート,ビスフェノールAビスメチルカーボネートなどが挙げられる。
【0028】
そして、炭酸アルキルアリール化合物としては、例えば、メチルフェニルカーボネート,エチルフェニルカーボネート,ブチルフェニルカーボネート,シクロヘキシルフェニルカーボネート,ビスフェノールAメチルフェニルカーボネートなどが挙げられる。
本発明において、(B)成分の炭酸ジエステルとしては、上記の化合物一種又は二種以上を適宜選択して用いるが、これらの中では、ジフェニルカーボネートを用いるのが好ましい。
【0029】
次に、本発明に用いられる前記ジヒドロキシ化合物及び前記炭酸ジエステル以外の原料としては、次のものが挙げられる。
すなわち、ジヒドロキシ化合物のジエステル類としては、例えば、ビスフェノールAのジ酢酸エステル,ビスフェノールAのジプロピオン酸エステル,ビスフェノールAのジブチル酸エステル,ビスフェノールAのジ安息香酸エステルなどを挙げることができる。
また、ジヒドロキシ化合物のジ炭酸エステル類としては、例えば、ビスフェノールAのビスメチル炭酸エステル,ビスフェノールAのビスエチル炭酸エステル,ビスフェノールAのビスフェニル炭酸エステルなどを挙げることができる。
そして、ジヒドロキシ化合物のモノ炭酸エステル類としては、例えば、ビスフェノールAモノメチル炭酸エステル,ビスフェノールAモノエチル炭酸エステル,ビスフェノールAモノプロピル炭酸エステル,ビスフェノールAモノフェニル炭酸エステルなどを挙げることができる。
【0030】
そして、本発明の製造方法においては、必要に応じて末端停止剤を用いることができる。この末端停止剤としては、例えばo−n−ブチルフェノール;m−n−ブチルフェノール;p−n−ブチルフェノール;o−イソブチルフェノール;m−イソブチルフェノール;p−イソブチルフェノール;o−t−ブチルフェノール;m−t−ブチルフェノール;p−t−ブチルフェノール;o−n−ペンチルフェノール;m−n−ペンチルフェノール;p−n−ペンチルフェノール;o−n−ヘキシルフェノール;m−n−ヘキシルフェノール;p−n−ヘキシルフェノール;o−シクロヘキシルフェノール;m−シクロヘキシルフェノール;p−シクロヘキシルフェノール;o−フェニルフェノール;m−フェニルフェノール;p−フェニルフェノール;o−n−ノニルフェノール;m−n−ノニルフェノール;p−n−ノニルフェノール;o−クミルフェノール;m−クミルフェノール;p−クミルフェノール;o−ナフチルフェノール;m−ナフチルフェノール;p−ナフチルフェノール;2,6−ジ−t−ブチルフェノール;2,5−ジ−t−ブチルフェノール;2,4−ジ−t−ブチルフェノール;3,5−ジ−t−ブチルフェノール;2,5−ジクミルフェノール;3,5−ジクミルフェノール;式
【0031】
【化13】
Figure 0003629827
で表される化合物や、式
【0032】
【化14】
Figure 0003629827
【0033】
で表されるクロマン誘導体などの一価フェノールが挙げられる。
このようなフェノール類のうち、本発明では特に限定されないが、p−t−ブチルフェノール,p−クミルフェノール,p−フェニルフェノールなどが好ましい。
また、式
【0034】
【化15】
Figure 0003629827
【0035】
で表される化合物なども用いることができる。
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−ヒドロキシフェニル)エタン;1−〔α−メチル−α−(4’−ヒドロキシフェニル)エチル〕−4−〔α’,α’−ビス(4”−ヒドロキシフェニル)エチル〕ベンゼン;α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン;イサチンビス(o−クレゾール)などを分岐剤として用いることもできる。
【0036】
本発明の製造方法においては、エステル交換反応の際に、重合触媒として、(a)含窒素有機塩基性化合物と(b)アリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せを用いることが必要である。
上記(a)成分の含窒素有機塩基性化合物としては、特に制限はなく、各種のものがある。例えば、トリメチルアミン,トリエチルアミン,トリプロピルアミン,トリブチルアミン,トリペンチルアミン,トリヘキシルアミン,ジメチルベンジルアミンなどの脂肪族第三級アミン化合物、トリフェニルアミンなどの芳香族第三級アミン化合物、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン,4−ジエチルアミノピリジン,4−ピロリジノピリジン,4−アミノピリジン,2−アミノピリジン,2−ヒドロキシピリジン,4−ヒドロキシピリジン,2−メトキシピリジン,4−メトキシピリジン,イミダゾール,2−メチルイミダゾール,4−メチルイミダゾール,2−ジメチルアミノイミダゾール,2−メトキシイミダゾール,2−メルカプトイミダゾール,アミノキノリン,ジアザビシクロオクタン(DABCO)などの含窒素複素環化合物が挙げられる。
【0037】
さらに、一般式(I)
(NR ( X ・・・(I)
又は、一般式(II)
(NR (Y2− ・・・(II)
あるいは、一般式(III)
〔(NR −P(=O)R’3−n ・・・(III)
で表される4級アンモニウム塩を挙げることができる。
上記一般式(I),(II) あるいは(III)において、Rは有機基、例えばメチル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,ペンチル基,ヘキシル基,オクチル基,シクロヘキシル基などのアルキル基やシクロアルキル基、フェニル基,トリル基,キシリル基,ナフチル基,ビフェニル基などのアリール基、ベンジル基などのアリールアルキル基などを示す。4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよく、また二つのRが結合して環構造を形成していてもよい。
また一般式(I)において、Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBRを示し、一般式(II)において、Y はCOを示す。。ここで、Rは水素原子又はアルキル基やアリール基などの炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい。
また一般式(III)において、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基または水酸基を示し、R’はたがいに同一でも異なっていてもよく、nは1〜3の整数を示す。
【0038】
このような4級アンモニウム塩としては、例えばテトラメチルアンモニウムヒドロキシド,テトラエチルアンモニウムヒドロキシド,テトラブチルアンモニウムヒドロキシド,トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシドなどのアルキル基,アリール基,アルアリール基などを有するアンモニウムヒドロキシド類、テトラメチルアンモニウムボロハイドライド,テトラブチルアンモニウムボロハイドライド,テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート,テトラメチルアンモニウムテトラフェニルボレートなどの塩基性塩が挙げられる。また、一般式(II)のような2価アニオンであってもよく、例えば、ビス(テトラメチルアンモニウム)カーボネート等が挙げられる。あるいは、一般式(III)のようなリン酸塩であってもよく、例えば、リン酸テトラメチルアンモニウム,フェニルリン酸テトラメチルアンモニウム,ジフェニルリン酸テトラメチルアンモニウム等が挙げられる。
これらの含窒素有機塩基性化合物の中で、触媒活性が高く、かつ熱分解が容易でポリマー中に残留しにくいなどの点から、上記一般式(I)で表される4級アンモニウム塩、具体的にはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド,テトラブチルアンモニウムヒドロキシド,テトラメチルアンモニウムボロハイドライド,テトラブチルアンモニウムボロハイドライドが好ましく、特にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好適である。
この(a)成分の含窒素有機塩基性化合物は一種用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0039】
一方、(b)成分の4級ホスホニウム塩としては、一般式(IV)
(PR ( X ・・・(IV)
又は、一般式(V)
(PR (Y2− ・・・(V)
あるいは、一般式(VI)
〔(PR −P(=O)R’3−n ・・・(VI)
で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(IV) ,(V)あるいは(VI) において、Rは有機基を示し、この有機基としては、上記一般式(I)におけるRの説明において例示したものと同じものを挙げることができるが、4つのRのうち少なくとも一つはアリール基であることが必要である。また4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよく、二つのRが結合して環構造を形成していてもよい。一般式(IV) において、Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBRを示す。ここで、Rは水素原子又はアルキル基やアリール基などの炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい。また、一般式(V)において、YはCOを示す。また、一般式(VI)において、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基又は水酸基を示し、R’はたがいに同一でも異なっていてもよく、nは1〜3の整数を示す。
【0040】
このような4級ホスホニウム塩としては、例えばテトラフェニルホスホニウムヒドロキシド,テトラナフチルホスホニウムヒドロキシド,テトラ(クロロフェニル)ホスホニウムヒドロキシド,テトラ(ビフェニル)ホスホニウムヒドロキシド,テトラトリルホスホニウムヒドロキシドなどのテトラアリールホスホニウムヒドロキシド類、
メチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,エチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,プロピルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ブチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,アミルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ヘプチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ヘキシルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,オクチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,テトラデシルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ベンジルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,エトキシベンジルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,メトキシメチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,アセトキシメチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,フェナシルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,クロロメチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ブロモメチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ビフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ナフチルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,クロロフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,アセトキシフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシドなどのモノ(アリール又はアルキル)トリフェニルホスホニウムヒドロキシド類、
フェニルトリメチルホスホニウムヒドロキシド,ビフェニルトリメチルホスホニウムヒドロキシド,フェニルトリヘキシルホスホニウムヒドロキシド,ビフェニルトリフェキシルホスホニウムヒドロキシドなどのモノアリールトリアルキルホスホニウムヒドロキシド類、
ジメチルジフェニルホスホニウムヒドロキシド,ジエチルジフェニルホスホニウムヒドロキシド,ジ(ナフチル)ジフェニルホスホニウムヒドロキシド,ジ(ビフェニル)ジフェニルホスホニウムヒドロキシドなどのジ(アリール又はアルキル)ジアリールホスホニウムヒドロキシド類、
さらにはテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラナフチルホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラ(クロロフェニル)ホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラ(ビフェニル)ホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラトリルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのテトラアリールホスホニウムテトラフェニルボレート類、
メチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,エチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,プロピルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ブチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,オクチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラデシルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,エトキシベンジルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,メトキシメチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,アセトキシメチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,フェナシルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,クロロメチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ブロモメチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ビフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ナフチルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,クロロフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,アセトキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのモノ(アリール又はアルキル)トリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート類、
フェニルトリメチルホスホニウムテトラフェニルボレート,ビフェニルトリメチルホスホニウムテトラフェニルボレート,メチルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレート,エチルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレート,オクチルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレート,ステアリルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレート,フェニルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレート,ビフェニルトリヘキシルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのモノアリールトリアルキルホスホニウムテトラフェニルボレート類、
ジメチルジフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ジエチルジフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ジ(ナフチル)ジフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ジ(ビフェニル)ジフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートなどのジ(アリール又はアルキル)ジアリールホスホニウムテトラフェニルボレート類が挙げられる。
また、上記の化合物以外に、アリルトリフェニルホスホニウムヒドロキシドやシナミルトリフェニルホスホニウムヒドロキシドなども挙げることができる。
【0041】
さらに、対アニオンとして、上記のヒドロキシドやテトラフェニルボレート類の代わりに、フェノキシドなどのアリールオキシ基、メトキシド,エトキシドなどのアルキルオキシ基、アセテートなどのアルキルカルボニルオキシ基、ベンゾネートなどのアリールカルボニルオキシ基、クロライド,ブロマイドなどのハロゲン原子を用いた上記4級ホスホニウム塩が挙げられる。
また、上記一般式(IV) で表される化合物以外に、一般式(V)で表されるような2価の対アニオンを有するもの、例えばビス(テトラフェニルホスホニウム)カーボネート,ビス(ビフェニルトリフェニルホスホニウム)カーボネート,ビス(ナフチルトリフェニルホスホニウム)カーボネートなどの4級ホスホニウム塩や、さらに、例えば2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのビス−テトラフェニルホスホニウム塩、エチレンビス(トリフェニルホスホニウム)ジブロミド,トリメチレンビス(トリフェニルホスホニウム)−ビス(テトラフェニルボレート)なども挙げることができる。
【0042】
また、一般式(VI)で表されるようなリン酸塩、例えば、リン酸テトラフェニルホスホニウム,フェニルリン酸テトラフェニルホスホニウム,ジフェニルリン酸テトラフェニルホスホニウム等が挙げられる。
さらに好ましくは、本発明の製造方法では、エステル交換反応の際に、重合触媒として、含窒素有機塩基性触媒と下記一般式(VIII),(IX)あるいは(X)で表される4級ホスホニウム化合物を組み合わせて用いることが望ましい。
ここで、一般式(VIII) は、
【化16】
Figure 0003629827
〔式中、Rは有機基を示し、たがいに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBR(Rは水素原子又は炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい)を示し、nは0〜4の整数を示す。〕
で表され、一般式(IX)は、
【0043】
【化17】
Figure 0003629827
〔式中、Rは一般式(VIII)と同様であり、YはCOを示す。〕
で表され、一般式(X)は、
【0044】
【化18】
Figure 0003629827
〔式中、Rは一般式(VIII)と同様であり、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基または水酸基を示し、nは1〜4の整数,mは1〜3の整数を示す。〕
で表される。
【0045】
このような4級ホスホニウム化合物の具体例としては、例えばテトラフェニルホスホニウムヒドロキシド,ビフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,ナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムヒドロキシド,テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ビフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラフェニルホスホニウムフェノキシド,ビフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド,ナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド,テトラフェニルホスホニウムクロライド,ビフェニルトリフェニルホスホニウムクロライド,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムクロライド,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムクロライド又はナフチルフェニルトリフェニルホスホニウムクロライドなどが挙げられる。
上記(b)成分の4級ホスホニウム塩の中では、反応時の熱安定性による活性と得られるポリカーボネートの品質のバランスの点から、特にテトラアリールホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラアリールホスホニウムフェノキシド、モノアリールトリフェニルホスホニウムボレート及びモノアリールトリフェニルホスホニウムフェノキシドが好ましい。即ち、アルキル基を含まない4級ホスホニウム塩が熱安定性にすぐれ、反応後期の高分子量化に有効となる。
【0046】
この(b)成分の4級ホスホニウム塩は一種用いてもよく、二種以上を組み合
わせて用いてもよい。
また、(a)成分としての含窒素有機塩基性化合物及び(b)成分としてのアリール基を含む4級ホスホニウム塩は、各々金属不純物の含有量は50ppm以下であることが好ましく、アルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物の含有量が30ppm以下のものがより好ましく、特に10ppm以下のものが好ましい。さらに、(a)成分及び(b)成分中の各々の金属不純物の合計量が、(a)成分及び(b)成分の合計量に対して、50ppm以下であることが好ましく、(a)成分及び(b)成分中のアルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物の含有量の合計が、(a)成分及び(b)成分の合計量に対して、30ppm以下のものがより好ましく、特に10ppm以下のものが好適である。
本発明においては、重合触媒として、上記(a)成分の含窒素有機塩基性化合物を、原料である例えばジヒドロキシ化合物に対して、10−1〜10−8モル、好ましくは10−2〜10−7モル、さらに好ましくは10−3〜10−6モル用い、(b)成分のアリール基を含む4級ホスホニウム塩を10−1〜10−8モル、好ましくは10−2〜10−7モル、さらに好ましくは10−3〜10−6モル用いるのが望ましい。(a)成分の使用量が10−8モル未満では反応初期での触媒活性が不充分となり、また10−1モルを超えるとコストアップに繋がり好ましくない。一方、(b)成分の使用量が10−8モル未満では反応後期での触媒活性が不充分となり、また10−1モルを超えるとコストアップに繋がり好ましくない。
【0047】
また、この重合触媒は、原料であるたとえば(A)成分のジヒドロキシ化合物1モルに対して、(a)成分と(b)成分との合計量が、通常2×10−1〜2×10−8モル、好ましくは2×10−2〜2×10−7モル、さらに好ましくは2×10−3〜2×10−6モルになるような割合で添加される。この触媒の添加量が2×10−8モル未満では、触媒効果が発現されないおそれがある。また、2×10−1モルを超えると、最終製品であるポリカーボネートの物性、特に、耐熱性, 耐加水分解性の低下を招くおそれがあり、また、コストアップに繋がり、これを超えてまで添加することはない。
また、本発明にあっては、重合触媒として、(a)含窒素有機塩基性化合物と(b)アリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せにより、重合活性を高めたものであり、重合系には、最終的に得られるポリカーボネート中で、耐加水分解性,着色性に悪影響を及ぼす金属類は極力少なくすることがよい。すなわち、本発明の(b)成分によって、従来の反応後期に用いられてきた金属触媒の使用を実質的に不要にしたものである。
【0048】
本発明の製造方法では、通常のエステル交換法によるポリカーボネートの製造に供される原料が用いられるが、好ましくは、(A)成分のジヒドロキシ化合物及び(B)成分の炭酸ジエステルと、必要に応じ末端停止剤あるいは分岐剤等を用いてエステル交換反応を行い、品質の優れたポリカーボネートを得ることができる。具体的には、公知のエステル交換法に準じて反応を進行させればよい。
以下に、本発明の好ましい製造方法の手順及び条件を具体的に示す。
まず、(A)成分のジヒドロキシ化合物と(B)成分の炭酸ジエステルとを、ジヒドロキシ化合物に対して炭酸ジエステルが0.9〜1.5倍モルになるような比率でエステル交換反応する。なお、状況に応じて、0.98〜1.20倍モルが好ましい。
上記のエステル交換反応に当たって、前記の一価フェノールなど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に対して、0.05〜10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、耐熱性及び耐水性に充分優れたポリカーボネートが得られる。
このような前記の一価フェノールなど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)成分のジヒドロキシ化合物と(B)成分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。
【0049】
本発明の製造方法に従ってエステル交換反応を行うに当たっては、反応温度は、特に制限はなく、通常100〜330℃の範囲、好ましくは180〜300℃の範囲で選ばれるが、より好ましくは、反応の進行に合わせて次第に180〜300℃まで温度を上げていく方法がよい。このエステル交換反応の温度が100℃未満では反応速度が遅くなり、一方330℃を超えると副反応が生じたり、あるいは生成するポリカーボネートが着色するなどの問題が生じ、好ましくない。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、1〜50atm (760〜38,000torr)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0.01〜100torr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、0.2〜10時間程度である。
【0050】
そして、上記のエステル交換反応は、通常不活性溶剤の不存在下で行われるが、必要に応じて、得られるポリカーボネートの1〜150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、不活性溶剤としては、例えば、ジフェニルエーテル,ハロゲン化ジフェニルエーテル,ベンゾフェノン,ポリフェニルエーテル,ジクロロベンゼン,メチルナフタレンなどの芳香族化合物、トリシクロ(5,2,10)デカン,シクロオクタン,シクロデカンなどのシクロアルカンなどが挙げられる。また、必要に応じて不活性ガス雰囲気下で行ってもよく、ここで、不活性ガスとしては、例えばアルゴン,二酸化炭素,一酸化二窒素,窒素などのガス、クロロフルオロ炭化水素,エタンやプロパンなどのアルカン、エチレンやプロピレンなどのアルケンなど、各種のものが挙げられる。
【0051】
また、本発明においては、必要に応じ、酸化防止剤を反応系に添加してもよい。この酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤が好ましく、例えばトリメチルホスファイト,トリエチルホスファイト,トリブチルホスファイト,トリオクチルホスファイト,トリノニルホスファイト,トリデシルホスファイト,トリオクタデシルホスファイト,ジステアリルペンタエリスチルジホスファイト,トリス(2−クロロエチル)ホスファイト,トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスファイトなどのトリアルキルホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイトなどのトリシクロアルキルホスファイト、トリフェニルホスファイト,トリクレジルホスファイト,トリス(エチルフェニル)ホスファイト,トリス(ブチルフェニル)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(ヒドロキシフェニル)ホスファイトなどのトリアリールホスファイト、2−エチルヘキシルジフェニルホスファイトなどのモノアルキルジアリールホスファイト、トリメチルホスフェート,トリエチルホスフェート,トリブチルホスフェート,トリオクチルホスフェート,トリデシルホスフェート,トリオクタデシルホスフェート,ジステアリルペンタエリスリチルジホスフェート,トリス(2−クロロエチル)ホスフェート,トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスフェートなどのトリアルキルホスフェート、トリシクロヘキシルホスフェートなどのトリシクロアルキルホスフェート、トリフェニルホスフェート,トリクレジルホスフェート,トリス(ノニルフェニル)ホスフェート,2−エチルフェニルジフェニルホスフェートなどのトリアリールホスフェートなどが挙げられる。
【0052】
本発明においては、反応が進行するとともに、使用した炭酸ジエステルに対応するフェノール類,アルコール類,又はそれらのエステル類及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、バッチ式又は連続式に行うことができ、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、その材質や構造は、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などでもよい。
【0053】
本発明においては、エステル交換反応終了後、得られるポリカーボネートの品質(着色)を良好なものとするために、触媒の分解温度以上、好ましくは300℃前後において反応物を熱処理して、触媒を熱分解除去するのが好ましい。
以上のようにして得られたポリカーボネートは、そのまま造粒してもよく、また、押出機など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ポリカーボネートは、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、このポリカーボネートは、ポリオレフィン,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,ポリフェニレンエーテルなどの重合体とブレンドすることが可能である。特に、OH基,COOH基,NH基などを末端に有するポリフェニレンエーテル,ポリエーテルニトリル,末端変性ポリシロキサン化合物,変性ポリプロピレン,変性ポリスチレンなどと併用すると効果的である。
上記のようにして得られたポリカーボネートは、その耐スチーム性試験(例えば、121℃のスチームに48時間暴露し、粘度平均分子量の低下を求める方法)において、分子量低下率(ΔM/M×100%:Mは初期分子量,ΔMは分子量低下)が10%以下であるような、耐加水分解性などに優れたポリカーボネートである。したがって、本発明で得られたポリカーボネートは、光学用として、特に各種の情報記録用ディスクなどに好ましく用いることができる。
【0054】
【実施例】
次に、本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例1,2及び比較例1〜3
内容積100ミリリットルの攪拌機付ニッケル鋼製オートクレーブに、ビスフェノールA(BPA)22.8g(0.1モル),ジフェニルカーボネート23.5g(0.11モル)及び第1表に示す種類と量の触媒を仕込み、アルゴン置換を5回行った。混合物を180℃に加熱し、アルゴン雰囲気下で30分間反応させた。次いで210℃に昇温して、次第に真空度を100mmHgまで上げて30分間反応させ、さらに240℃に昇温し、徐々に真空度を10mmHgまで上げて30分間反応させた。次いで270℃に昇温し、真空度を2mmHgに上げ30分間反応させたのち、真空度0.3mmHgで30分間反応させ、反応を終了させた。
【0055】
次に、オートクレーブ内の粘稠で透明な縮合物の粘度平均分子量を求めるとともに、該縮合物をプレス成形し、厚さ1mm、直径10mmのプレートを作成し、これを121℃のスチームに48時間暴露し、外観及び粘度平均分子量の低下を求め、耐スチーム性を評価した。結果を第1表に示す。
なお、粘度平均分子量Mvは、20℃の塩化メチレン中での極限粘度〔η〕を求め、式
〔η〕=1.23×10−5×Mv0.83
より算出した。
【0056】
比較例4
テトラブチルホスホニウムヒドロキサイド(TBPH)の40重量%水溶液(Na=3ppm,K<1ppm)として用いる以外は実施例1と同様に実施した。結果を第1表に示す。
【0057】
比較例5
テトラブチルホスホニウムヒドロキサイド(TBPH)の40重量%水溶液(Na=66ppm,K=4ppm)として用いる以外は実施例1と同様に実施した。結果を第1表に示す。
【0058】
【表1】
Figure 0003629827
【0059】
〔注〕
TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの20重量%水溶液(Na<1ppb,Ca<1ppb,K<1ppb)として用いた。
TPTB:テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(Na<1ppm,Mg<1ppm)
【0060】
【表2】
Figure 0003629827
【0061】
実施例3〜8及び比較例6〜8
実施例1において、真空度0.3mmHgの段階で、270℃に代えて、290℃とした以外は、実施例1と同様にして行った。
触媒の種類と量、並びに試験結果を第2表に示す。
【0062】
実施例9および10
実施例1において、270℃,真空度0.3mmHgで30分間反応させた後、さらに、290℃,真空度0.3mmHgで10分間熱処理を行った以外は、実施例1と同様にして行った。
触媒の種類と量、並びに試験結果を第2表に示す。
【0063】
【表3】
Figure 0003629827
【0064】
〔注〕
TMAH:テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの20重量%の水溶液(Na<1ppb,Ca<1ppb,K<1ppb)として用いた。
BPTB:ビフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(Na<1ppm,Ca<1ppm,K<1ppm)
POPTB:フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(Na<1ppm,Ca<1ppm,K<1ppm)
MOPTB:メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(Na<1ppm,Mg<1ppm)
BPPO:ビフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド(Na<1ppm,Ca<1ppm,K<1ppm)
POPPO:フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド(Na<1ppm,Ca<1ppm,K<1ppm)
MOPPO:メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド(Na<1ppm,Ca<1ppm,K<1ppm)
TPTB:テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(Na<1ppm,Mg<1ppm)
【0065】
【表4】
Figure 0003629827
【0066】
【発明の効果】
本発明によると、エステル交換反応によるポリカーボネートの製造において、重合触媒として、含窒素有機塩基性化合物とアリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せを用いることにより、触媒活性が充分に高く、反応速度を向上させうるとともに、反応最終段階で該触媒の熱分解による除去が可能であって、耐熱性や耐加水分解性などに優れ、色調の良好な高品質のポリカーボネートを効率よく製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a polycarbonate, and more specifically, when a polycarbonate is produced by a transesterification reaction, for example, a transesterification reaction using a dihydroxy compound and a carbonic acid diester, it is identified as a nitrogen-containing organic basic compound as a polymerization catalyst. By using a combination with a quaternary phosphonium salt of the above, the catalytic activity is sufficiently high, the reaction rate can be improved, and the catalyst can be removed by thermal decomposition at the final stage of the reaction. It is related with the method which can manufacture efficiently.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate is an engineering plastic excellent in transparency, heat resistance or impact resistance, and is currently widely used in the electrical / electronic field, the automobile field, the optical part field, and other industrial fields.
In general, polycarbonate is produced by a method in which an aromatic dihydroxy compound and phosgene are directly reacted (interfacial polycondensation method), or a method in which an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester are transesterified in a molten state (melt polymerization method). )It has been known.
In this polycarbonate production method, the interfacial polycondensation method is: (1) toxic phosgene must be used, (2) the production apparatus is corroded by chlorine-containing compounds such as hydrogen chloride and sodium chloride as by-products, (3) There are various problems such as difficulty in separating impurities that adversely affect the physical properties of the polymer such as sodium chloride mixed in the resin.
On the other hand, the transesterification reaction method (melt polymerization method) has an advantage that polycarbonate can be produced at a lower cost than the interfacial polycondensation method, but is usually used for reaction at a high temperature of 280 to 310 ° C. for a long time. In addition, there is a great drawback that the obtained polycarbonate is unavoidably colored, and a basic catalyst is often used, and as a result, the resulting polycarbonate has poor hydrolysis resistance.
[0003]
Therefore, in this transesterification method (melt polymerization method), for example, a method using a specific catalyst (Japanese Patent Publication No. Sho 61-39972, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 63-2223036, etc.) in order to solve the coloring problem of polycarbonate. ), A method of adding an antioxidant in the later stage of the reaction (JP-A 61-151236, JP-A 62-158719, etc.), and a twin-screw vent type kneading extruder (JP 61-62522) in the later stage of the reaction. Etc.) and a method using a horizontal stirring polymerization tank (JP-A-2-153925, etc.) have been proposed. However, even in these methods, the coloring problem of polycarbonate has not been sufficiently solved.
On the other hand, as a method for improving the hydrolysis resistance of polycarbonate, it is conventionally known to neutralize with an acid such as dimethyl sulfate, and recently, neutralization with an acid such as p-toluenesulfonic acid is performed. Although techniques for neutralizing excess acid with an epoxy compound have been disclosed (JP-A-4-175368, etc.), these techniques cannot sufficiently improve the hydrolysis resistance of polycarbonate. It's real.
Furthermore, as a method of using a specific catalyst, it has been recently disclosed that tetraalkylphosphonium hydroxide or tetraarylphosphonium hydroxide is used (JP-A-6-256497, etc.). Examples, Comparative Examples Furthermore, there is no substantial difference between the two, and the hydrolysis resistance is not sufficient.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the disadvantages of the conventional method for producing a polycarbonate by transesterification, can improve the reaction rate, is excellent in heat resistance and hydrolysis resistance, and has a high color tone. An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a quality polycarbonate.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor contains a nitrogen-containing organic basic compound and an aryl group as a catalyst when performing a transesterification reaction using a dihydroxy compound and a carbonic acid diester. By using a combination with a quaternary phosphonium salt, it has sufficient catalytic activity from the early stage to the late stage of the transesterification reaction, and can be thermally decomposed at the final stage of the reaction without causing deterioration in the quality of the polymer. It was found that the purpose can be achieved. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention provides a combination of (a) a nitrogen-containing organic basic compound and (b) a quaternary phosphonium salt containing an aryl group in producing a polycarbonate by an ester conversion reaction.A polymerization catalyst in which the total content of alkali metal and alkaline earth metal compound is 10 ppm or lessThe present invention provides a method for producing a polycarbonate characterized by using
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, polycarbonate is produced by transesterification. There is no restriction | limiting in particular about the raw material used in this transesterification method, The various thing used for manufacture by a normal transesterification method is used.
For example, in the transesterification reaction, (1) a dihydroxy compound as the component (A), a carbonic acid diester as the component (B), a diester of the dihydroxy compound as the component (A) and a carbonic acid diester as the component (B), Dicarbonate of dihydroxy compound as component (A), Diester of carbonate as component B, (4) Dicarbonate of dihydroxy compound (self-condensation), (5) Monocarbonate of dihydroxy compound (self-esterification), etc. Can be mentioned.
Of these, a dihydroxy compound as the component (A) of (1) and a carbonic acid diester as the component (B) are preferably used.
[0007]
Here, the (A) component dihydroxy compound preferably used in the transesterification reaction includes, for example, an aromatic dihydroxy compound and an aliphatic dihydroxy compound, and is at least one compound selected from these.
The aromatic dihydroxy compound used as one of the components (A) is represented by the general formula (XI)
[0008]
[Chemical formula 5]
Figure 0003629827
[0009]
The compound represented by these can be mentioned. In the general formula (XI), R4And R5Are each a halogen atom of fluorine, chlorine, bromine or iodine or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, or a sec-butyl group. , T-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, hebutyl group, octyl group and the like. R4And R5They may be the same or different. Also R4If there are multiple, multiple R4May be the same or different and R5If there are multiple, multiple R5May be the same or different. m and n are each an integer of 0 to 4. Z is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkylidene group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 20 carbon atoms, or -S-, -SO-, -SO2-, -O-, -CO- bond or formula (XII), (XII ')
[0010]
[Chemical 6]
Figure 0003629827
[0011]
The bond shown by is shown. Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms and the alkylidene group having 2 to 20 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an ethylidene group, and an isopropylidene group. Examples of the cycloalkylene group having 5 to 20 carbon atoms and the cycloalkylidene group having 5 to 20 carbon atoms include a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclopentylidene group, and a cyclohexylidene group.
[0012]
Examples of the aromatic dihydroxy compound represented by the general formula (XI) include bis (4-hydroxyphenyl) methane; bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) methane; bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl). ) Methane; bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) methane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane; 1,1-bis (2-tert-butyl-4-hydroxy-3-methyl) Phenyl) ethane; 1,1-bis (2-tert-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane; 1-phenyl-1,1-bis (3-fluoro-4-hydroxy-3-methylphenyl) Ethane; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (commonly called bisphenol A); 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) 2, 2-bis (2-methyl-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane; 1,1-bis (2-t-butyl- 4-hydroxy-5-methylphenyl) propane; 2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3-fluoro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3,5-difluoro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane; 2,2-bis (4-hydroxy Phenyl) octane; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane; 2,2-bis (4-hydroxy-1-methylphenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxy-t-butylphenyl) 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3-) 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane; 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane; 2,2-bis (3-bromo) -4-hydroxy-5-chlorophenyl) propane; 2,2-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) propane; Loxyphenyl) butane; 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) butane; 1,1-bis (2-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) butane; 1,1-bis (2 -T-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) butane; 1,1-bis (2-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) isobutane; 1,1-bis (2-t-amyl) -4-hydroxy-5-methylphenyl) butane; 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) butane; 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) butane; 4,1-bis (4-hydroxyphenyl) heptane; 1,1-bis (2-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) heptane; 2,2-bis (4-hydroxypheny) ) Octane; bis (hydroxyaryl) alkanes such as 1,1- (4-hydroxyphenyl) ethane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane 1,1-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane; 1,1-bis (3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl) cyclohexane; 1,1-bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl); Cyclohexane; bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,5,5-trimethylcyclohexane; bis (4-hydroxyphenyl) ether; bis (4, -hydroxy-3) -Bis (hydroxyaryl) acetates such as methylphenyl) ether Bis (4-hydroxyphenyl) sulfide; bis (hydroxyaryl) sulfides such as bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) sulfide; bis (4-hydroxyphenyl) sulfoxide; bis (3-methyl-4 -Hydroxyphenyl) sulfoxide; bis (hydroxyaryl) sulfoxides such as bis (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) sulfoxide; bis (4hydroxyphenyl) sulfone; bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) sulfone; Bis (hydroxyaryl) sulfones such as (3-phenyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, 4,4′-dihydroxybiphenyl; 4,4′-dihydroxy-2,2′-dimethylbiphenyl; 4,4′-dihydroxy -3,3'-dimethyl Biphenyl; 4,4'-dihydroxy-3,3'-dicyclohexyl-biphenyl; and 3,3'-difluoro-4,4'-dihydroxybiphenyl such as dihydroxy biphenyl.
[0013]
Aromatic dihydroxy compounds other than the above general formula (XI) include dihydroxybenzenes, halogen and alkyl-substituted dihydroxybenzenes. For example, resorcin, 3-methyl resorcin, 3-ethyl resorcin, 3-propyl resorcin, 3-butyl resorcin, 3-t-butyl resorcin, 3-phenyl resorcin, 3-cumyl resorcin; 2,3,4,6- Tetrafluororesorcin; 2,3,4,6-tetrabromoresorcin; catechol, hydroquinone, 3-methylhydroquinone, 3-ethylhydroquinone, 3-propylhydroquinone, 3-butylhydroquinone, 3-t-butylhydroquinone, 3-phenyl Hydroquinone, 3-cumyl hydroquinone; 2,5-dichlorohydroquinone; 2,3,5,6-tetramethylhydroquinone; 2,3,4,6-tetra-t-butylhydroquinone; Tetrafluorohydroquinone; 2, 3, 5, - such as tetrabromo hydroquinone.
[0014]
In addition, there are various types of aliphatic dihydroxy compounds used as one of the components (A). For example, butane-1,4-diol; 2,2-dimethylpropane-1,3-diol; hexane-1,6-diol; diethylene glycol; triethylene glycol; tetraethylene glycol; octaethylene glycol; dipropylene glycol N, N-methyldiethanolamine; cyclohexane-1,3-diol; cyclohexane-1,4-diol; 1,4-dimethylolcyclohexane; p-xylylene glycol; 2,2-bis- (4-hydroxycyclohexyl); Propane and dihydric alcohol or phenol ethoxylation or propoxylation products such as bis-oxyethyl-bisphenol A; bis-oxyethyl-tetrachlorobisphenol A or bis-oxyethyl-tetrachlorohydroquinone It is.
[0015]
In the preferred production method of the present invention, as the dihydroxy compound of component (A), one or more of the above compounds are appropriately selected and used. Among them, bisphenol A which is an aromatic dihydroxy compound is used. Is preferred.
On the other hand, in the present invention, there are various types of carbonic acid diesters used as the component (B). For example, it is at least one compound selected from a diaryl carbonate compound, a dialkyl carbonate compound or an alkylaryl carbonate compound.
The diaryl carbonate compound used as one of the components (B) is represented by the general formula (XIII)
[0016]
[Chemical 7]
Figure 0003629827
[0017]
(Wherein Ar1And Ar2Each represents an aryl group, which may be the same or different. )
Or a compound represented by the general formula (XIV)
[0018]
[Chemical 8]
Figure 0003629827
[0019]
(Wherein Ar3And Ar4Each represents an aryl group, which may be the same or different, and D1Represents a residue obtained by removing two hydroxyl groups from the aromatic dihydroxy compound. )
It is a compound represented by these.
The dialkyl carbonate compound is represented by the general formula (XV)
[0020]
[Chemical 9]
Figure 0003629827
[0021]
(Wherein R6And R7Each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, which may be the same or different. )
Or a compound represented by the general formula (XVI)
[0022]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003629827
[0023]
(Wherein R8And R9Each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, which may be the same or different, and D2Represents a residue obtained by removing two hydroxyl groups from the aromatic dihydroxy compound. )
It is a compound represented by these.
The alkylaryl carbonate compound has the general formula (XVII)
[0024]
Embedded image
Figure 0003629827
[0025]
(Wherein Ar5  Is an aryl group, R10Represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms. )
Or a compound represented by the general formula (XVIII)
[0026]
Embedded image
Figure 0003629827
[0027]
(Wherein Ar6Is an aryl group, R11Is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a cycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, D3Represents a residue obtained by removing two hydroxyl groups from the aromatic dihydroxy compound. )
It is a compound represented by these.
Examples of the diaryl carbonate compound include diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis (chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis (diphenyl) carbonate, and bisphenol A bisphenyl carbonate.
Examples of the dialkyl carbonate compound include diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, bisphenol A bismethyl carbonate, and the like.
[0028]
Examples of the alkyl aryl carbonate compound include methyl phenyl carbonate, ethyl phenyl carbonate, butyl phenyl carbonate, cyclohexyl phenyl carbonate, and bisphenol A methyl phenyl carbonate.
In the present invention, as the carbonic acid diester of the component (B), one or more of the above compounds are appropriately selected and used. Among these, diphenyl carbonate is preferably used.
[0029]
Next, examples of raw materials other than the dihydroxy compound and the carbonic acid diester used in the present invention include the following.
That is, examples of diesters of dihydroxy compounds include bisphenol A diacetate, bisphenol A dipropionate, bisphenol A dibutyrate, and bisphenol A dibenzoate.
Examples of dicarbonates of dihydroxy compounds include bismethyl carbonate of bisphenol A, bisethyl carbonate of bisphenol A, and bisphenyl carbonate of bisphenol A.
Examples of monocarbonates of dihydroxy compounds include bisphenol A monomethyl carbonate, bisphenol A monoethyl carbonate, bisphenol A monopropyl carbonate, and bisphenol A monophenyl carbonate.
[0030]
And in the manufacturing method of this invention, a terminal terminator can be used as needed. Examples of the end terminator include on-butylphenol; mn-butylphenol; pn-butylphenol; o-isobutylphenol; m-isobutylphenol; p-isobutylphenol; ot-butylphenol; Butylphenol; pt-butylphenol; on-pentylphenol; mn-pentylphenol; pn-pentylphenol; on-hexylphenol; mn-hexylphenol; pn-hexylphenol O-cyclohexylphenol; m-cyclohexylphenol; p-cyclohexylphenol; o-phenylphenol; m-phenylphenol; p-phenylphenol; on-nonylphenol; mn-nonylphenol; O-cumylphenol; m-cumylphenol; p-cumylphenol; o-naphthylphenol; m-naphthylphenol; p-naphthylphenol; 2,6-di-t-butylphenol; 2,4-di-t-butylphenol; 3,5-di-t-butylphenol; 2,5-dicumylphenol; 3,5-dicumylphenol;
[0031]
Embedded image
Figure 0003629827
Or a compound represented by the formula
[0032]
Embedded image
Figure 0003629827
[0033]
And monohydric phenols such as chroman derivatives represented by the formula:
Among such phenols, although not particularly limited in the present invention, pt-butylphenol, p-cumylphenol, p-phenylphenol and the like are preferable.
Also the formula
[0034]
Embedded image
Figure 0003629827
[0035]
A compound represented by the formula can also be used.
Furthermore, in the present invention, as necessary, phloroglucin; trimellitic acid; 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane; 1- [α-methyl-α- (4′-hydroxyphenyl) ethyl] -4- [α ', α'-bis (4 "-hydroxyphenyl) ethyl] benzene; α, α', α" -tris (4-hydroxyphenyl) -1,3,5-triisopropylbenzene; isatin bis ( o-cresol) and the like can also be used as a branching agent.
[0036]
In the production method of the present invention, it is necessary to use a combination of (a) a nitrogen-containing organic basic compound and (b) a quaternary phosphonium salt containing an aryl group as a polymerization catalyst in the transesterification reaction. .
There is no restriction | limiting in particular as a nitrogen-containing organic basic compound of the said (a) component, There exist various things. For example, aliphatic tertiary amine compounds such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, dimethylbenzylamine, aromatic tertiary amine compounds such as triphenylamine, N, N -Dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 4-pyrrolidinopyridine, 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, 2-hydroxypyridine, 4-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, imidazole , 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, 2-dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, 2-mercaptoimidazole, aminoquinoline, diazabicyclooctane (DABCO) and other nitrogen-containing heterocycles Compounds, and the like.
[0037]
Furthermore, the general formula (I)
(NR1 4)+(X1)    ... (I)
Or general formula (II)
(NR1 4)+ 2(Y1  )2-    ... (II)
Or the general formula (III)
[(NR1 4)+O]n-P (= O) R '3-n    ... (III)
The quaternary ammonium salt represented by these can be mentioned.
In the general formula (I), (II) or (III), R1Is an organic group such as an alkyl group or cycloalkyl group such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl or cyclohexyl, phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, biphenyl An aryl group such as a group, and an arylalkyl group such as a benzyl group are shown. 4 R1May be the same or different, and two R1May combine to form a ring structure.
In general formula (I), X1Is a halogen atom, hydroxyl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, HCO3Or BR4In general formula (II), Y1  Is CO3Indicates. . Here, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group, and the four Rs may be the same or different.
In the general formula (III), R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group or a hydroxyl group, R ′ may be the same or different, and n represents an integer of 1 to 3.
[0038]
Examples of such quaternary ammonium salts include ammonium hydroxides having an alkyl group, an aryl group, an araryl group, and the like such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, and trimethylbenzylammonium hydroxide. And basic salts such as tetramethylammonium borohydride, tetrabutylammonium borohydride, tetrabutylammonium tetraphenylborate, and tetramethylammonium tetraphenylborate. Moreover, the bivalent anion like General formula (II) may be sufficient, for example, bis (tetramethylammonium) carbonate etc. are mentioned. Or a phosphate like general formula (III) may be sufficient, for example, tetramethylammonium phosphate, tetramethylammonium phenylphosphate, tetramethylammonium diphenylphosphate, etc. are mentioned.
Among these nitrogen-containing organic basic compounds, a quaternary ammonium salt represented by the above general formula (I), in terms of high catalytic activity, easy thermal decomposition and hardly remaining in the polymer, Specifically, tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetramethylammonium borohydride, and tetrabutylammonium borohydride are preferable, and tetramethylammonium hydroxide is particularly preferable.
This nitrogen-containing organic basic compound of component (a) may be used singly or in combination of two or more.
[0039]
On the other hand, as the quaternary phosphonium salt of the component (b), the general formula (IV)
(PR2 4)+(X2)  ... (IV)
Or general formula (V)
(PR2 4)+ 2(Y2)2-  ... (V)
Or the general formula (VI)
[(PR2 4)+O]n-P (= O) R '3-n  ... (VI)
The compound represented by these is mentioned.
In the general formula (IV), (V) or (VI), R2Represents an organic group, and examples of the organic group include R in the general formula (I).1The same as those exemplified in the description of2At least one of them must be an aryl group. 4 R2May be the same or different, and two R2May combine to form a ring structure. In general formula (IV), X2Is a halogen atom, hydroxyl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, HCO3Or BR4Indicates. Here, R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group such as an alkyl group or an aryl group, and the four Rs may be the same or different. In general formula (V), Y2Is CO3Indicates. In general formula (VI), R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group or a hydroxyl group, R ′ may be the same or different, and n represents an integer of 1 to 3. .
[0040]
Examples of such quaternary phosphonium salts include tetraarylphosphonium hydroxides such as tetraphenylphosphonium hydroxide, tetranaphthylphosphonium hydroxide, tetra (chlorophenyl) phosphonium hydroxide, tetra (biphenyl) phosphonium hydroxide, and tetratolylphosphonium hydroxide. Do,
Methyltriphenylphosphonium hydroxide, ethyltriphenylphosphonium hydroxide, propyltriphenylphosphonium hydroxide, butyltriphenylphosphonium hydroxide, amyltriphenylphosphonium hydroxide, heptyltriphenylphosphonium hydroxide, hexyltriphenylphosphonium hydroxide, octyl Triphenylphosphonium hydroxide, tetradecyltriphenylphosphonium hydroxide, benzyltriphenylphosphonium hydroxide, ethoxybenzyltriphenylphosphonium hydroxide, methoxymethyltriphenylphosphonium hydroxide, acetoxymethyltriphenylphosphonium hydroxide, phenacyltriphenylphosphonium Hydroxide Lomethyltriphenylphosphonium hydroxide, bromomethyltriphenylphosphonium hydroxide, biphenyltriphenylphosphonium hydroxide, naphthyltriphenylphosphonium hydroxide, chlorophenyltriphenylphosphonium hydroxide, phenoxyphenyltriphenylphosphonium hydroxide, methoxyphenyltriphenylphosphonium Mono (aryl or alkyl) triphenylphosphonium hydroxides such as hydroxide, acetoxyphenyltriphenylphosphonium hydroxide, naphthylphenyltriphenylphosphonium hydroxide,
Monoaryltrialkylphosphonium hydroxides such as phenyltrimethylphosphonium hydroxide, biphenyltrimethylphosphonium hydroxide, phenyltrihexylphosphonium hydroxide, biphenyltriphenylphosphonium hydroxide,
Di (aryl or alkyl) diarylphosphonium hydroxides such as dimethyldiphenylphosphonium hydroxide, diethyldiphenylphosphonium hydroxide, di (naphthyl) diphenylphosphonium hydroxide, di (biphenyl) diphenylphosphonium hydroxide,
Furthermore, tetraarylphosphonium tetraphenylborate such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetranaphthylphosphonium tetraphenylborate, tetra (chlorophenyl) phosphonium tetraphenylborate, tetra (biphenyl) phosphonium tetraphenylborate, tetratolylphosphonium tetraphenylborate,
Methyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, ethyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, propyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, butyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, octyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, tetradecyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, benzyl Triphenylphosphonium tetraphenylborate, ethoxybenzyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, methoxymethyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, acetoxymethyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, phenacyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, chloromethyltriphenylphos Nium tetraphenylborate, bromomethyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, biphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, naphthyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, chlorophenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, phenoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, acetoxyphenyltri Mono (aryl or alkyl) triphenylphosphonium tetraphenylborate such as phenylphosphonium tetraphenylborate, naphthylphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate,
Phenyltrimethylphosphonium tetraphenylborate, biphenyltrimethylphosphonium tetraphenylborate, methyltrihexylphosphonium tetraphenylborate, ethyltrihexylphosphonium tetraphenylborate, octyltrihexylphosphonium tetraphenylborate, stearyltrihexylphosphonium tetraphenylborate, phenyltrihexylphosphonium Monoaryltrialkylphosphonium tetraphenylborate such as tetraphenylborate, biphenyltrihexylphosphonium tetraphenylborate,
Di (aryl or alkyl) diarylphosphonium tetraphenylborate such as dimethyldiphenylphosphonium tetraphenylborate, diethyldiphenylphosphonium tetraphenylborate, di (naphthyl) diphenylphosphonium tetraphenylborate, di (biphenyl) diphenylphosphonium tetraphenylborate .
In addition to the above compounds, allyl triphenyl phosphonium hydroxide, cinamyl triphenyl phosphonium hydroxide, and the like can be given.
[0041]
Furthermore, as a counter anion, instead of the above hydroxide and tetraphenylborate, an aryloxy group such as phenoxide, an alkyloxy group such as methoxide and ethoxide, an alkylcarbonyloxy group such as acetate, and an arylcarbonyloxy group such as benzonate And the above-mentioned quaternary phosphonium salts using halogen atoms such as chloride and bromide.
In addition to the compounds represented by the general formula (IV), those having a divalent counter anion as represented by the general formula (V), such as bis (tetraphenylphosphonium) carbonate, bis (biphenyltriphenyl) Quaternary phosphonium salts such as phosphonium) carbonate and bis (naphthyltriphenylphosphonium) carbonate, and further, for example, bis-tetraphenylphosphonium salt of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, ethylenebis (triphenylphosphonium) Dibromide, trimethylenebis (triphenylphosphonium) -bis (tetraphenylborate) and the like can also be mentioned.
[0042]
Moreover, phosphates represented by the general formula (VI), for example, tetraphenylphosphonium phosphate, tetraphenylphosphonium phenylphosphate, tetraphenylphosphonium diphenylphosphate, and the like can be given.
More preferably, in the production method of the present invention, a nitrogen-containing organic basic catalyst and a quaternary phosphonium represented by the following general formula (VIII), (IX) or (X) are used as a polymerization catalyst in the transesterification reaction. It is desirable to use a combination of compounds.
Here, the general formula (VIII) is
Embedded image
Figure 0003629827
[In the formula, R3Represents an organic group, which may be the same or different, and X3Is a halogen atom, hydroxyl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, HCO3Or BR4(R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and four Rs may be the same or different from each other), and n represents an integer of 0 to 4. ]
And the general formula (IX) is
[0043]
Embedded image
Figure 0003629827
[In the formula, R3Is the same as in general formula (VIII), and Y3Is CO3Indicates. ]
And the general formula (X) is
[0044]
Embedded image
Figure 0003629827
[In the formula, R3Is the same as in formula (VIII), R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group or a hydroxyl group, n represents an integer of 1 to 4, and m represents an integer of 1 to 3. ]
It is represented by
[0045]
Specific examples of such quaternary phosphonium compounds include, for example, tetraphenylphosphonium hydroxide, biphenyltriphenylphosphonium hydroxide, methoxyphenyltriphenylphosphonium hydroxide, phenoxyphenyltriphenylphosphonium hydroxide, and naphthylphenyltriphenylphosphonium hydroxide. , Tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, biphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, methoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, phenoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, naphthylphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium phenoxide, biphenyltrif Nylphosphonium phenoxide, methoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide, phenoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide, naphthylphenyltriphenylphosphonium phenoxide, tetraphenylphosphonium chloride, biphenyltriphenylphosphonium chloride, methoxyphenyltriphenylphosphonium chloride, phenoxyphenyltriphenylphosphonium chloride or Examples thereof include naphthylphenyltriphenylphosphonium chloride.
Among the quaternary phosphonium salts of the component (b), tetraarylphosphonium tetraphenylborate, tetraarylphosphonium phenoxide, monoaryltrimethyl are particularly preferable from the viewpoint of the balance between the activity due to thermal stability during the reaction and the quality of the obtained polycarbonate. Phenylphosphonium borate and monoaryltriphenylphosphonium phenoxide are preferred. That is, a quaternary phosphonium salt that does not contain an alkyl group is excellent in thermal stability, and is effective for increasing the molecular weight in the late stage of the reaction.
[0046]
This quaternary phosphonium salt of component (b) may be used alone or in combination of two or more.
You may use it.
The nitrogen-containing organic basic compound as the component (a) and the quaternary phosphonium salt containing the aryl group as the component (b) preferably each have a metal impurity content of 50 ppm or less. The content of the earth metal compound is more preferably 30 ppm or less, and particularly preferably 10 ppm or less. Further, the total amount of each metal impurity in the component (a) and the component (b) is preferably 50 ppm or less with respect to the total amount of the component (a) and the component (b), and the component (a) And the total content of alkali metal and alkaline earth metal compound in component (b) is more preferably 30 ppm or less, particularly 10 ppm or less, based on the total amount of component (a) and component (b). Those are preferred.
In the present invention, as the polymerization catalyst, the nitrogen-containing organic basic compound of the component (a) is 10 to the raw material such as a dihydroxy compound.-1-10-8Moles, preferably 10-2-10-7Mole, more preferably 10-3-10-6The quaternary phosphonium salt containing the aryl group of component (b) was used in an amount of 10 mol.-1-10-8Moles, preferably 10-2-10-7Mole, more preferably 10-3-10-6It is desirable to use a mole. The amount of component (a) used is 10-8If it is less than 1 mol, the catalytic activity at the initial stage of the reaction becomes insufficient, and 10-1Exceeding the mole is not preferable because it leads to an increase in cost. On the other hand, the amount of component (b) used is 10-8If it is less than 1 mol, the catalytic activity in the late reaction becomes insufficient, and 10-1Exceeding the mole is not preferable because it leads to an increase in cost.
[0047]
In addition, the polymerization catalyst usually has a total amount of (a) component and (b) component of 2 × 10 to 1 mol of the dihydroxy compound of component (A) as a raw material.-1~ 2x10-8Moles, preferably 2 × 10-2~ 2x10-7Mole, more preferably 2 × 10-3~ 2x10-6It is added in such a ratio that it becomes a mole. The addition amount of this catalyst is 2 × 10-8If it is less than mol, the catalytic effect may not be exhibited. 2 × 10-1If the molar ratio is exceeded, the physical properties of the final polycarbonate, especially heat resistance and hydrolysis resistance, may be reduced, and the cost will be increased.
Further, in the present invention, the polymerization activity is enhanced by a combination of (a) a nitrogen-containing organic basic compound and (b) a quaternary phosphonium salt containing an aryl group as a polymerization catalyst. In the final polycarbonate obtained, it is preferable to minimize the number of metals that adversely affect hydrolysis resistance and colorability. That is, the component (b) of the present invention substantially eliminates the use of a metal catalyst that has been used in the late stage of the conventional reaction.
[0048]
In the production method of the present invention, raw materials used for the production of a polycarbonate by an ordinary transesterification method are used. Preferably, the (A) component dihydroxy compound and the (B) component carbonic acid diester, and terminal if necessary A transesterification reaction can be performed using a terminator or a branching agent to obtain a polycarbonate having excellent quality. Specifically, the reaction may proceed according to a known transesterification method.
Below, the procedure and conditions of the preferable manufacturing method of this invention are shown concretely.
First, the (A) component dihydroxy compound and the (B) component carbonic acid diester are subjected to a transesterification reaction in such a ratio that the carbonic acid diester is 0.9 to 1.5 times the mole of the dihydroxy compound. In addition, 0.98-1.20 times mole is preferable according to a condition.
In the transesterification reaction, it is obtained when the amount of the terminal stopper composed of the monohydric phenol or the like is in the range of 0.05 to 10 mol% with respect to the dihydroxy compound as the component (A). Since the hydroxyl end of the polycarbonate is sealed, a polycarbonate having excellent heat resistance and water resistance can be obtained.
The terminal terminator made of such monohydric phenol may be added to the reaction system in advance. Moreover, a part may be added to the reaction system in advance, and the remainder may be added as the reaction proceeds. Furthermore, depending on the case, after the transesterification reaction of the dihydroxy compound of the component (A) and the carbonic acid diester of the component (B) partially proceeds, the whole amount may be added to the reaction system.
[0049]
In carrying out the transesterification reaction according to the production method of the present invention, the reaction temperature is not particularly limited and is usually selected in the range of 100 to 330 ° C, preferably in the range of 180 to 300 ° C. A method of gradually raising the temperature to 180 to 300 ° C. in accordance with the progress is preferable. If the temperature of the transesterification reaction is less than 100 ° C., the reaction rate becomes slow. On the other hand, if it exceeds 330 ° C., side reactions occur or the resulting polycarbonate is colored, which is not preferable. The reaction pressure is set according to the vapor pressure of the monomer used and the reaction temperature. This should just be set so that reaction may be performed efficiently, and is not limited. Usually, in the initial stage of the reaction, the pressure is set to atmospheric pressure (normal pressure) or pressurized to 1 to 50 atm (760 to 38,000 torr), and in the latter stage of the reaction, the pressure is reduced, preferably finally 0.01. In many cases, it is set to -100 torr.
Furthermore, reaction time should just be performed until it becomes the target molecular weight, and is about 0.2 to 10 hours normally.
[0050]
And although said transesterification is normally performed in absence of an inert solvent, you may carry out in presence of 1-150 weight% of inert solvent of the polycarbonate obtained as needed. Here, examples of the inert solvent include aromatic compounds such as diphenyl ether, halogenated diphenyl ether, benzophenone, polyphenyl ether, dichlorobenzene, and methylnaphthalene, tricyclo (5,2,10) decane, cyclooctane, and cyclodecane. And cycloalkane. Moreover, you may carry out in inert gas atmosphere as needed, Here, as an inert gas, gas, such as argon, a carbon dioxide, dinitrogen monoxide, nitrogen, chlorofluoro hydrocarbon, ethane, and propane, for example And various types of alkanes such as ethylene and propylene.
[0051]
Moreover, in this invention, you may add antioxidant to a reaction system as needed. The antioxidant is preferably a phosphorus-based antioxidant, such as trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tributyl phosphite, trioctyl phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, trioctadecyl phosphite, distearyl. Trialkyl phosphites such as pentaerythryl diphosphite, tris (2-chloroethyl) phosphite, tris (2,3-dichloropropyl) phosphite, tricycloalkyl phosphites such as tricyclohexyl phosphite, triphenyl phosphite , Tricresyl phosphite, tris (ethylphenyl) phosphite, tris (butylphenyl) phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (hydroxyphenyl) phosphat Triaryl phosphites such as 2-ethylhexyl diphenyl phosphite, trialkyl phosphates, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tridecyl phosphate, trioctadecyl phosphate, distearyl pentaerythrityl diphosphate , Tris (2-chloroethyl) phosphate, trialkyl phosphates such as tris (2,3-dichloropropyl) phosphate, tricycloalkyl phosphates such as tricyclohexyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, tris (nonylphenyl) phosphate , Triaryl phosphates such as 2-ethylphenyldiphenyl phosphate And the like.
[0052]
In the present invention, as the reaction proceeds, phenols, alcohols, or esters thereof and an inert solvent corresponding to the carbonic acid diester used are desorbed from the reactor. These desorbed materials can be separated, purified and recycled, and it is preferable to have equipment for removing them.
The present invention can be carried out batchwise or continuously, and any apparatus can be used. In addition, when manufacturing by a continuous type, it is preferable to set said reaction conditions using at least 2 or more reactors.
The material and structure of the reactor used in the present invention are not particularly limited as long as it has a normal stirring function. However, since the viscosity increases in the latter stage of the reaction, those having a high viscosity type stirring function are preferable. Further, the shape of the reactor may be not only a tank type but also an extruder type reactor.
[0053]
In the present invention, after completion of the transesterification reaction, in order to improve the quality (coloration) of the obtained polycarbonate, the reaction product is heat-treated at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the catalyst, preferably around 300 ° C. It is preferable to decompose and remove.
The polycarbonate obtained as described above may be granulated as it is, or may be molded using an extruder or the like.
Further, the polycarbonate obtained by the present invention can be used by blending known additives such as plasticizers, pigments, lubricants, mold release agents, stabilizers, inorganic fillers and the like.
Further, the polycarbonate can be blended with a polymer such as polyolefin, polystyrene, polyester, polysulfonate, polyamide, polyphenylene ether or the like. In particular, OH group, COOH group, NH2It is effective when used in combination with polyphenylene ether, polyether nitrile, terminal-modified polysiloxane compound, modified polypropylene, modified polystyrene, etc. having a terminal group.
The polycarbonate obtained as described above has a molecular weight reduction rate (ΔM / M) in a steam resistance test (for example, a method for obtaining a reduction in viscosity average molecular weight by exposing to steam at 121 ° C. for 48 hours).0× 100%: M0Is a polycarbonate excellent in hydrolysis resistance and the like having an initial molecular weight and ΔM a molecular weight decrease of 10% or less. Therefore, the polycarbonate obtained by the present invention can be preferably used for optical use, particularly for various information recording disks.
[0054]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3
In an autoclave made of nickel steel with a stirrer having an internal volume of 100 ml, 22.8 g (0.1 mol) of bisphenol A (BPA), 23.5 g (0.11 mol) of diphenyl carbonate, and the types and amounts of catalysts shown in Table 1 Was replaced with argon five times. The mixture was heated to 180 ° C. and reacted for 30 minutes under an argon atmosphere. Next, the temperature was raised to 210 ° C., and the degree of vacuum was gradually raised to 100 mmHg for reaction for 30 minutes. The temperature was further raised to 240 ° C., and the degree of vacuum was gradually raised to 10 mmHg for reaction for 30 minutes. Next, the temperature was raised to 270 ° C., the degree of vacuum was raised to 2 mmHg, and the mixture was reacted for 30 minutes. Then, the mixture was reacted at a degree of vacuum of 0.3 mmHg for 30 minutes to complete the reaction.
[0055]
Next, the viscosity average molecular weight of the viscous and transparent condensate in the autoclave is determined, and the condensate is press-molded to prepare a plate having a thickness of 1 mm and a diameter of 10 mm. After exposure, the appearance and the decrease in viscosity average molecular weight were determined, and the steam resistance was evaluated. The results are shown in Table 1.
The viscosity average molecular weight Mv was determined by calculating the intrinsic viscosity [η] in methylene chloride at 20 ° C.
[Η] = 1.23 × 10-5× Mv0.83
Calculated from
[0056]
Comparative Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that it was used as a 40 wt% aqueous solution (Na = 3 ppm, K <1 ppm) of tetrabutylphosphonium hydroxide (TBPH). The results are shown in Table 1.
[0057]
Comparative Example 5
The same procedure as in Example 1 was carried out except that it was used as a 40 wt% aqueous solution (Na = 66 ppm, K = 4 ppm) of tetrabutylphosphonium hydroxide (TBPH). The results are shown in Table 1.
[0058]
[Table 1]
Figure 0003629827
[0059]
〔note〕
TMAH: 20% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (Na <1 ppb, Ca <1 ppb, K <1 ppb) was used.
TPTB: tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (Na <1 ppm, Mg <1 ppm)
[0060]
[Table 2]
Figure 0003629827
[0061]
Examples 3-8 and Comparative Examples 6-8
In Example 1, it carried out like Example 1 except having changed to 290 degreeC instead of 270 degreeC in the stage of the vacuum degree of 0.3 mmHg.
Table 2 shows the type and amount of the catalyst, and the test results.
[0062]
Examples 9 and 10
In Example 1, the reaction was carried out in the same manner as in Example 1, except that the reaction was performed at 270 ° C. and a vacuum degree of 0.3 mmHg for 30 minutes, and further heat treatment was carried out at 290 ° C. and a vacuum degree of 0.3 mmHg for 10 minutes. .
Table 2 shows the type and amount of the catalyst, and the test results.
[0063]
[Table 3]
Figure 0003629827
[0064]
〔note〕
TMAH: Tetramethylammonium hydroxide was used as a 20 wt% aqueous solution (Na <1 ppb, Ca <1 ppb, K <1 ppb)
BPTB: biphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate (Na <1 ppm, Ca <1 ppm, K <1 ppm)
POPTB: Phenoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate (Na <1 ppm, Ca <1 ppm, K <1 ppm)
MOPTB: Methoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate (Na <1 ppm, Mg <1 ppm)
BPPO: Biphenyltriphenylphosphonium phenoxide (Na <1 ppm, Ca <1 ppm, K <1 ppm)
POPPO: Phenoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide (Na <1 ppm, Ca <1 ppm, K <1 ppm)
MOPPO: Methoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide (Na <1 ppm, Ca <1 ppm, K <1 ppm)
TPTB: tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (Na <1 ppm, Mg <1 ppm)
[0065]
[Table 4]
Figure 0003629827
[0066]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the production of a polycarbonate by transesterification, by using a combination of a nitrogen-containing organic basic compound and a quaternary phosphonium salt containing an aryl group as a polymerization catalyst, the catalyst activity is sufficiently high and the reaction rate is high. In addition, the catalyst can be removed by thermal decomposition at the final stage of the reaction, and it is possible to efficiently produce a high-quality polycarbonate having excellent heat resistance and hydrolysis resistance and good color tone. .

Claims (15)

エステル変換反応によりポリカーボネートを製造するに当たり、(a)含窒素有機塩基性化合物と(b)アリール基を含む4級ホスホニウム塩との組合せであって、アルカリ金属及びアルカリ土類金属化合物の含有量の合計が10ppm以下である重合触媒を用いることを特徴とするポリカーボネートの製造方法。In producing a polycarbonate by an ester conversion reaction, a combination of (a) a nitrogen-containing organic basic compound and (b) a quaternary phosphonium salt containing an aryl group, wherein the content of alkali metal and alkaline earth metal compound is A method for producing a polycarbonate, comprising using a polymerization catalyst having a total of 10 ppm or less . 含窒素有機塩基性化合物が、4級アンモニウム塩である請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the nitrogen-containing organic basic compound is a quaternary ammonium salt. 含窒素有機塩基性化合物が、一般式(I)
(NR (X ・・・(I)
〔式中、Rは有機基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよく、また二つのRが結合して環構造を形成していてもよい。Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBR(Rは水素原子又は炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい)を示す。〕
又は、一般式(II)
(NR (Y2− ・・・(II)
〔式中、Rは一般式(I)と同様であり、Y はCOを示す。〕
あるいは、一般式(III)
〔(NR −P(=O)R’3−n ・・・(III)
〔式中、Rは一般式(I)と同様であり、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基又は水酸基を示し、R’はたがいに同一でも異なっていてもよく、nは1〜3の整数を示す。〕
で表される4級アンモニウム塩、又は、ジメチルアミノピリジンである請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。
Nitrogen-containing organic basic compounds are represented by the general formula (I)
(NR 1 4 ) + (X 1 ) (I)
[Wherein, R 1 represents an organic group, and four R 1 s may be the same or different, and two R 1s may be bonded to form a ring structure. X 1 is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, an arylcarbonyloxy group, HCO 3 or BR 4 (R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and four Rs are identical to each other) But may be different). ]
Or general formula (II)
(NR 1 4 ) + 2 (Y 1 ) 2- (II)
[Wherein, R 1 is the same as in formula (I), and Y 1 represents CO 3 . ]
Alternatively, the general formula (III)
[(NR 1 4) + O -] n -P (= O) R ' 3-n ··· (III)
[Wherein R 1 is the same as in general formula (I), R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group or a hydroxyl group, and R ′ may be the same or different, and n Represents an integer of 1 to 3. ]
The method for producing a polycarbonate according to claim 1, which is a quaternary ammonium salt represented by the formula:
4級ホスホニウム塩が、一般式(IV)
(PR ( X ・・・(IV)
〔式中、Rは有機基を示すが、4つのRのうち少なくとも一つはアリール基である。また4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよく、二つのRが結合して環構造を形成していてもよい。Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBR(Rは水素原子又は炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい)を示す。〕
又は、一般式(V)
(PR (Y2− ・・・(V)
〔式中、Rは一般式(IV)と同様であり、YはCOを示す。〕
あるいは、一般式(VI)
〔(PR −P(=O)R’3−n ・・・(VI)
〔式中、Rは一般式(IV)と同様であり、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基又は水酸基を示し、R’はたがいに同一でも異なっていてもよく、nは1〜3の整数を示す。〕
で表される化合物である請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。
A quaternary phosphonium salt has the general formula (IV)
(PR 2 4) + (X 2) - ··· (IV)
[Wherein R 2 represents an organic group, but at least one of the four R 2 is an aryl group. Four R 2 may be the same or different, and two R 2 may be bonded to form a ring structure. X 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, an arylcarbonyloxy group, HCO 3 or BR 4 (R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and four Rs are identical to each other) But may be different). ]
Or general formula (V)
(PR 2 4 ) + 2 (Y 2 ) 2- (V)
[Wherein, R 2 is the same as in formula (IV), and Y 2 represents CO 3 . ]
Or the general formula (VI)
[(PR 2 4) + O -] n -P (= O) R ' 3-n ··· (VI)
[Wherein R 2 is the same as in formula (IV), R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group or a hydroxyl group, and R ′ may be the same or different, and n Represents an integer of 1 to 3. ]
The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the compound is represented by the formula:
4級ホスホニウム塩のカチオン成分が、一般式(VII)
Figure 0003629827
〔式中、Rは有機基を示し、たがいに同一でも異なっていてもよく、nは0〜4の整数を示す。〕で表される化合物である請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。
The cation component of the quaternary phosphonium salt is represented by the general formula (VII)
Figure 0003629827
[Wherein R 3 represents an organic group and may be the same or different, and n represents an integer of 0 to 4. The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the compound is represented by the formula:
4級ホスホニウム塩が、一般式(VIII)
Figure 0003629827
〔式中、Rは有機基を示し、たがいに同一でも異なっていてもよく、Xはハロゲン原子,水酸基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,アルキルカルボニルオキシ基,アリールカルボニルオキシ基,HCO又はBR(Rは水素原子又は炭化水素基を示し、4つのRはたがいに同一でも異なっていてもよい)を示し、nは0〜4の整数を示す。〕
又は、一般式(IX)
Figure 0003629827
〔式中、Rは一般式(VIII)と同様であり、YはCOを示し、nは0〜4の整数を示す。〕
あるいは、一般式(X)
Figure 0003629827
〔式中、Rは有機基を示し、たがいに同一でも異なっていてもよく、R’は炭化水素基,アルキルオキシ基,アリールオキシ基,水酸基を示し、nは1〜4の整数,mは1〜3の整数を示す。〕
で表される化合物である請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。
A quaternary phosphonium salt has the general formula (VIII)
Figure 0003629827
[Wherein, R 3 represents an organic group, and may be the same or different, and X 3 represents a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylcarbonyloxy group, an arylcarbonyloxy group, HCO 3 Or BR 4 (R represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and four Rs may be the same or different from each other), and n represents an integer of 0 to 4. ]
Or general formula (IX)
Figure 0003629827
[Wherein R 3 is the same as in formula (VIII), Y 3 represents CO 3 , and n represents an integer of 0 to 4. ]
Or the general formula (X)
Figure 0003629827
[Wherein R 3 represents an organic group and may be the same or different, R ′ represents a hydrocarbon group, an alkyloxy group, an aryloxy group, or a hydroxyl group, n represents an integer of 1 to 4, m Represents an integer of 1 to 3. ]
The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the compound is represented by the formula:
重合触媒としての(a)成分又は(b)成分中の金属不純物が50ppm以下である触媒を用いることを特徴とする請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein a catalyst having a metal impurity of 50 ppm or less in the component (a) or the component (b) as a polymerization catalyst is used. エステル交換反応の原料が、(A)ジヒドロキシ化合物及び(B)炭酸ジエステルである請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the raw materials for the transesterification reaction are (A) a dihydroxy compound and (B) a carbonic acid diester. (A)成分のジヒドロキシ化合物が、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンである請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the dihydroxy compound as component (A) is 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane. (B)成分の炭酸ジエステルが、ジフェニルカーボネートである請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein the carbonic acid diester of component (B) is diphenyl carbonate. 反応終了後、触媒の分解温度以上で反応生成物を熱処理する請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 1, wherein after completion of the reaction, the reaction product is heat-treated at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the catalyst. (a)成分がテトラメチルアンモニウムヒドロキシドであり、(b)成分がテトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,テトラフェニルホスホニウムフェノラート又はテトラフェニルホスホニウムヒドロキサイドである請求項5記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to claim 5, wherein the component (a) is tetramethylammonium hydroxide, and the component (b) is tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, tetraphenylphosphonium phenolate or tetraphenylphosphonium hydroxide. (a)成分がテトラメチルアンモニウムヒドロキシドであり、(b)成分がビフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,メトキシフェニルトリフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート,ビフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド,フェノキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシド及びメトキシフェニルトリフェニルホスホニウムフェノキシドからなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物である請求項5記載のポリカーボネートの製造方法。(A) component is tetramethylammonium hydroxide, (b) component is biphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, phenoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, methoxyphenyltriphenylphosphonium tetraphenylborate, biphenyltriphenylphosphonium phenoxide, 6. The method for producing a polycarbonate according to claim 5, wherein the polycarbonate is at least one compound selected from the group consisting of phenoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide and methoxyphenyltriphenylphosphonium phenoxide. 得られるポリカーボネートの耐スチーム性試験において、分子量低下率が10%以下であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のポリカーボネートの製造方法。The method for producing a polycarbonate according to any one of claims 1 to 13, wherein a rate of decrease in molecular weight is 10% or less in a steam resistance test of the obtained polycarbonate. 請求項1〜13のいずれかに記載の方法で得られた光学用ポリカーボネート。An optical polycarbonate obtained by the method according to claim 1.
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