説明

ポリカーボネートの製造法

低又は検出不能レベルのフリース転位生成物を含有し、レゾルシノール、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、ビスフェノールA及び4,4’−ビフェノールの1種以上から誘導された繰返し単位を含むポリカーボネートが、ジヒドロキシ芳香族化合物の1種以上とビス−メチルサリチルカーボネートのようなエステル置換ジアリールカーボネートとの溶融反応によって製造される。低い又は多くの場合に検出不能なレベルのフリース転位生成物は、フリース反応を抑制する極めて効果的な触媒系と、ジフェニルカーボネートを用いる類似の重合反応に必要な温度よりも低い溶融重合温度を使用することとの相俟った結果として得られるポリカーボネート生成物で見られる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ジヒドロキシ芳香族化合物とエステル置換ジアリールカーボネートとの溶融反応によるポリカーボネートの製造方法に関する。さらに特定的には、本発明は、極めて低いレベルのフリース転位生成物を有し高レベルの末端封鎖を保有するポリカーボネートの温和な条件下での形成に関する。
【背景技術】
【0002】

ビスフェノールAポリカーボネートのようなポリカーボネートは通例界面又は溶融重合法のいずれかで製造される。水、塩化メチレンのような溶媒、水酸化ナトリウムのような酸受容体及びトリエチルアミンのような相間移動触媒の存在下におけるビスフェノールA(BPA)のようなビスフェノールとホスゲンとの反応が界面法の典型である。水酸化ナトリウムのような触媒の存在下高温におけるビスフェノールAとジフェニルカーボネートのようなカーボネート単位源との反応が現在用いられている溶融重合法の典型である。各々の方法が工業的に大規模に実施され、各々深刻な欠点を有している。
【0003】
ポリカーボネートを製造するための界面法は幾つかの固有の欠点をもっている。まず、反応体としてホスゲンが必要とされるプロセスを実施することは、明白な安全性の問題から一つの欠点である。次に、大量の有機溶媒を使用する必要があるプロセスを実施することは、環境に対する悪影響を防ぐために高価な予防措置をとらなければならないので欠点となる。第三に、界面法では、比較的大量の設備装置及び資本投下が必要である。最後に、界面法で生成したポリカーボネートは、一定しない色、高めのレベルの微粒子及び腐食を生じ得る高めの塩化物含量を有する傾向がある。
【0004】
溶融法は、ホスゲン又は塩化メチレンのような溶媒の必要性がなくなるが、高温と比較的長い反応時間を必要とする。その結果、高温で、成長するポリマー鎖に沿ってカーボネート単位のフリース転位で生じる生成物のような副生物が生成しかねない。フリース転位は制御不能なポリマーの枝分れを起こし、そのためポリマーの流動特性及び性能に悪影響を及ぼしかねない。
【0005】
数年前、米国特許第4323668号に、BPAのようなビスフェノールを、ホスゲンとサリチル酸メチルとの反応で形成されたジアリールカーボネートと反応させることによって比較的温和な条件下でポリカーボネートを形成させることができることが報告された。この方法では、高分子量のポリカーボネートを得るためにステアリン酸リチウムのようなエステル交換触媒を比較的高レベルで使用した。高い触媒使用量は、この触媒が反応後ポリカーボネート生成物中に残留するので特に溶融ポリカーボネート反応では望ましくない。ポリカーボネート中にエステル交換触媒が存在すると、増大した水の吸収、高温におけるポリマーの分解及び変色を助長するため、それから製造された物品の耐用寿命が短くなる可能性がある。
【特許文献1】米国特許第4323668号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従って、ビスフェノール及びビス−メチルサリチルカーボネートのようなエステル置換ジアリールカーボネートからポリカーボネートを溶融製造するのに必要とされる触媒の量を最小にするのが望ましいであろう。本発明は、このような及びその他の利点を溶融重合法によるポリカーボネートの製造に付与する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明はポリカーボネート製造方法を提供する。この方法は、触媒と、以下の構造Iの1種以上のジアリールカーボネートと、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群から選択される1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物とを含む混合物を加熱してポリカーボネート生成物を得ることからなる。
【0008】
【化1】

【0009】
式中、RとRは独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20芳香族基であり、RとRは各々独立にハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20芳香族基、C〜C20アルコキシ基、C〜C20シクロアルコキシ基、C〜C20アリールオキシ基、C〜C20アルキルチオ基、C〜C20シクロアルキルチオ基、C〜C20アリールチオ基、C〜C20アルキルスルフィニル基、C〜C20シクロアルキルスルフィニル基、C〜C20アリールスルフィニル基、C〜C20アルキルスルホニル基、C〜C20シクロアルキルスルホニル基、C〜C20アリールスルホニル基、C〜C20アルコキシカルボニル基、C〜C20シクロアルコキシカルボニル基、C〜C20アリールオキシカルボニル基、C〜C60アルキルアミノ基、C〜C60シクロアルキルアミノ基、C〜C60アリールアミノ基、C〜C40アルキルアミノカルボニル基、C〜C40シクロアルキルアミノカルボニル基、C〜C40アリールアミノカルボニル基又はC〜C20アシルアミノ基であり、bとcは独立に0〜4の整数である。なお、触媒は1種以上のアルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源及び1種以上の第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物を含んでおり、アルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源は、使用するジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8モルのアルカリ土類金属イオン又はアルカリ金属イオンが混合物中に存在する量で存在し、第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物は使用するジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約2.5×10−3〜約1×10−6モルの量で存在し、ポリカーボネート生成物はレゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群の1種以上のものから誘導された繰返し単位を含む。
【0010】
本発明はさらにエステル置換ジアリールカーボネートの反応によるポリカーボネートの製造方法に関し、この際、ポリカーボネート生成物中のフリース転位生成物のレベルは百万部当たり約1000部(ppm)未満であり、ポリカーボネート生成物中の内部エステルカーボネート結合のレベルは使用したジヒドロキシ芳香族化合物の総モル数の約1%未満であり、ポリカーボネート生成物中の末端ヒドロキシエステル基のレベルは使用したジヒドロキシ芳香族化合物の総モル数の約1%未満である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明及びその後に挙げる実施例を参照することによって本発明の理解を深めることができよう。以下の明細書及び特許請求の範囲で、いくつもの用語を使用するが、その意味は以下の通り定義される。
【0012】
単数形は、前後関係から明らかに他の意味を有しない限り複数形も含む。
【0013】
「適宜」とは、その後に記載されている事象又は状況が起こってもよいし起こらなくてもよく、この記載はその事象が起こる場合と起こらない場合とを包含する。
【0014】
本明細書で使用する場合、用語「ポリカーボネート」は、1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された構造単位を有するポリカーボネートを指し、コポリカーボネート及びポリエステルカーボネートを包含する。
【0015】
本明細書で使用する場合、用語「溶融ポリカーボネート」とは、ジアリールカーボネートと1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物のエステル交換で製造されたポリカーボネートを指す。
【0016】
「BPA」とは本明細書中でビスフェノールA又は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと定義される。
【0017】
本明細書で使用する場合、用語「4,4’−ジヒドロキシ−1,1−ビフェニル」と「4,4’−ビフェノール」は同じ意味をもっており、同一の化合物(CAS No.92−88−6)を指す。
【0018】
本明細書で使用する場合、用語「メチルレゾルシノール」はメチルレゾルシノールの3種の異性体、すなわち2−メチルレゾルシノール、4−メチルレゾルシノール及び5−メチルレゾルシノールのいずれかを指す。レゾルシノールの5−メチル異性体、5−メチルレゾルシノールはオルシノールともいわれる。
【0019】
「触媒系」とは、本明細書で使用する場合、溶融プロセスでビスフェノールとジアリールカーボネートのエステル交換を触媒する1種以上の触媒を指していう。
【0020】
本明細書で使用する場合、用語「ジヒドロキシ芳香族化合物」、「ビスフェノール」、「ジフェノール」及び「二価フェノール」は同義語である。
【0021】
「触媒有効量」とは、その触媒の触媒としての性能が発揮される量をいう。
【0022】
本明細書で使用する場合、用語「フリース生成物」とは、ポリカーボネート生成物の構造単位であって、ポリカーボネート生成物の加水分解の際に、1つ又は両方のヒドロキシ基に隣接するカルボキシ基を有するカルボキシ置換ジヒドロキシ芳香族化合物を生成する構造単位と定義される。例えば、フリース反応が起こる溶融反応法で製造されたビスフェノールAポリカーボネートの場合、ポリカーボネート生成物中のフリース生成物には、ポリカーボネート生成物の完全な加水分解の際に2−カルボキシビスフェノールAを生成する構造単位、例えば後記構造VIIIがある。
【0023】
用語「フリース生成物」と「フリース基」は本明細書で互換的に使用する。
【0024】
用語「フリース反応」と「フリース転位」は本明細書で互換的に使用する。
【0025】
本明細書で使用する場合、用語「脂肪族基」とは、環状ではない線状又は枝分れ配列の原子からなり1以上の原子価を有する基をいう。この配列は窒素、イオウ及び酸素のようなヘテロ原子を含んでいてもよいし又は専ら炭素と水素からなっていてもよい。脂肪族基の例にはメチル、メチレン、エチル、エチレン、ヘキシル、ヘキサメチレンなどがある。
【0026】
本明細書で使用する場合、用語「芳香族基」とは、1以上の芳香族基を含み1以上の原子価を有する基をいう。芳香族基の例には、フェニル、ピリジル、フラニル、チエニル、ナフチル、フェニレン及びビフェニルがある。この用語には、芳香族及び脂肪族成分を両方とも含有する基、例えばベンジル基が包含される。
【0027】
本明細書で使用する場合、用語「環式脂肪族基」とは、環状ではあるが芳香族ではない配列の原子からなり1以上の原子価を有する基をいう。この配列は窒素、イオウ及び酸素のようなヘテロ原子を含んでいてもよいし又は専ら炭素と水素からなっていてもよい。環式脂肪族基の例には、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、テトラヒドロフラニルなどがある。
【0028】
本発明では、極めて低レベルの触媒を使用して、エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物との溶融反応を用いてポリカーボネートを製造できるという知見が得られた。非常に低い触媒使用量を用いることは少なくとも2つの観点から望ましい。第一に、溶融重合中低い触媒レベルを使用すると、不都合なフリース転位生成物の形成が抑制される傾向がある。第二に、ポリマー中に触媒が残存すると、水吸収を増大させ、熱安定性を低下させ、変色を促進し、ポリマーから製造された物品の耐用寿命を低下させるので、その量を最小限にするのが望ましい。本発明の方法で製造されるポリカーボネートは、通例、フリース転位生成物を全く又は検出不能なレベルでしか含まない。また、外部から添加した単官能性フェノールの非存在下で、ポリカーボネート生成物は非常に高度に末端封鎖されており、末端基の50%未満が遊離のヒドロキシル基である。外部添加単官能性フェノールを重合混合物に添加すると、フェノールは高レベルで取り込まれる。こうして、ポリマー末端基の種類とポリマーの分子量を溶融反応で制御することができる。
【0029】
本発明の方法では、1種以上のアルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源及び有機アンモニウム化合物若しくは有機ホスホニウム化合物又はこれらの組合せの存在下、溶融反応条件下で、構造Iのエステル置換ジアリールカーボネートを1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物と反応させる。エステル置換ジアリールカーボネートIはビス−メチルサリチルカーボネート(CAS Registry No.82091−12−1)、ビス−エチルサリチルカーボネート、ビス−プロピルサリチルカーボネート、ビス−ブチルサリチルカーボネート、ビス−ベンジルサリチルカーボネート、ビス−メチル4−クロロサリチルカーボネートなどで例示される。通例、ビス−メチルサリチルカーボネートが好ましい。
【0030】
本発明の方法に従って使用するジヒドロキシ芳香族化合物としては、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群から選択される1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物がある。従って、本発明の方法に従って製造されるポリカーボネート生成物は、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群の1種以上のものから誘導された繰返し単位を含む。本発明はホモポリカーボネート及び2種以上のジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された繰返し単位を含むポリカーボネートの製造方法を提供する。
【0031】
また、本発明の方法に従って製造されるポリカーボネートは、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンに加えて各種のジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された繰返し単位を含んでいてもよい。例えば、本発明の方法に従って製造されたポリカーボネートは、以下の構造IIのビスフェノール、以下の構造IIIのジヒドロキシベンゼン、並びに以下の構造IV及びVのジヒドロキシナフタレンからなる群から選択されるジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された繰返し単位を含んでいてもよい。
【0032】
【化2】

【0033】
式中、R〜R12は独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Wは結合、酸素原子、イオウ原子、SO基、C〜C20芳香族基、C〜C20環式脂肪族基又は次式の基である。
【0034】
【化3】

【0035】
式中、R13とR14は独立に水素原子、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であるか又はR13とR14が一緒にC〜C20環式脂肪族環を形成するもので、該C〜C20環式脂肪族環は適宜1以上のC〜C20アルキル、C〜C20アリール、C〜C21アラルキル、C〜C20シクロアルキル基、若しくはこれらの組合せで置換されていてもよい。
【0036】
【化4】

【0037】
式中、R15は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、dは1〜4の整数である。
【0038】
【化5】

【0039】
式中、R16、R17、R18及びR19は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、eとfは0〜3の整数であり、gは0〜4の整数であり、hは0〜2の整数である。
【0040】
適切なビスフェノールIIは、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(3−クロロ−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(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)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(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(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−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−5−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−t−ブチル−5−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−5−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−5−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジイソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジフェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラクロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(2,6−ジクロロ−3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(2,6−ジブロモ−3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−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−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−t−ブチル−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(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−イソプロピルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−イソプロピルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−t−ブチル−5−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3−クロロ−5−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(3−ブロモ−5−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(3,5−ジイソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(3,5−ジフェニル−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−2,3,5,6−テトラクロロフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラブロモフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラメチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2,6−ジクロロ−3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2,6−ジブロモ−3,5−ジメチル−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)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−クロロ−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、1,1−ビス(3−ブロモ−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、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−t−ブチル−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、1,1−ビス(3−フェニル−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、1,1−ビス(3,5−ジクロロ−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、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−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、1,1−ビス(3,5−ジメチル−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、1,1−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−イソプロピルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシ−5−イソプロピルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−t−ブチル−5−クロロ−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、1,1−ビス(3−ブロモ−5−t−ブチル−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、ビス(3−クロロ−5−フェニル−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、1,1−ビス(3−ブロモ−5−フェニル−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、1,1−ビス(3,5−ジイソプロピル−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、1,1−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−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、1,1−ビス(3,5−ジフェニル−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、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラクロロフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラブロモフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−2,3,5,6−テトラメチルフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(2,6−ジクロロ−3,5−ジメチル−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、1,1−ビス(2,6−ジブロモ−3,5−ジメチル−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、4,4’−ジヒドロキシ−1,1−ビフェニル(4,4’−ビフェノール)、4,4’−ジヒドロキシ−3、3’−ジメチル−1,1−ビフェニル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジオクチル−1,1−ビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、ビス(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、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)オクタン及び1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタンで例示される。
【0041】
適切なジヒドロキシベンゼンIIIは、5−フェニルレゾルシノール、5−ブチルレゾルシノール、2−ヘキシルレゾルシノール、4−ヘキシルレゾルシノール、5−ヘキシルレゾルシノール、エチルヒドロキノン、ブチルヒドロキノン、ヘキシルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、4−フェニルレゾルシノール及び4−エチルレゾルシノールで例示される。
【0042】
適切なジヒドロキシナフタレンIVは、2,6−ジヒドロキシナフタレン、2,6−ジヒドロキシ−3−メチルナフタレン及び2,6−ジヒドロキシ−3−フェニルナフタレンで例示される。
【0043】
適切なジヒドロキシナフタレンVは、1,4−ジヒドロキシナフタレン、1,4−ジヒドロキシ−2−メチルナフタレン、1,4−ジヒドロキシ−2−フェニルナフタレン及び1,3−ジヒドロキシナフタレンで例示される。
【0044】
本発明の方法で使用する触媒は、1種以上のアルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源及び1種以上の第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物を含んでなり、アルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源は、反応混合物中に存在するアルカリ土類又はアルカリ金属イオンの量が使用するジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8モルのアルカリ土類又はアルカリ金属イオンの範囲となる量で使用する。
【0045】
第四アンモニウム化合物は次式の構造VIの有機アンモニウム化合物の群から選択される。
【0046】
【化6】

【0047】
式中、R20〜R23は独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Xは有機又は無機陰イオンである。本発明の一実施形態では、陰イオンXは水酸基、ハロゲン化物、カルボン酸、スルホン酸、硫酸、ギ酸、炭酸及び重炭酸陰イオンからなる群から選択される。
【0048】
構造VIからなる適切な有機アンモニウム化合物は、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、酢酸テトラメチルアンモニウム、ギ酸テトラメチルアンモニウム及びギ酸テトラブチルアンモニウムで例示される。
【0049】
第四ホスホニウム化合物は次式の構造VIIの有機ホスホニウム化合物の群から選択される。
【0050】
【化7】

【0051】
式中、R24〜R27は独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Xは有機又は無機陰イオンである。本発明の一実施形態では、陰イオンXは水酸基、ハロゲン化物、カルボン酸、スルホン酸、硫酸、ギ酸、炭酸及び重炭酸陰イオンからなる群から選択される陰イオンである。
【0052】
構造VIIからなる適切な有機ホスホニウム化合物は、水酸化テトラメチルホスホニウム、酢酸テトラメチルホスホニウム、ギ酸テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラブチルホスホニウム及び酢酸テトラブチルホスホニウムで例示される。
【0053】
が炭酸又は硫酸陰イオンのような多価陰イオンである場合、構造VIとVII中の正電荷と負電荷は適切に釣り合っているものと了解されたい。例えば、構造VI中のR20〜R23が各々メチル基であり、Xが炭酸陰イオンである場合、Xは1/2(CO−2)を表すものと了解されたい。
【0054】
適切なアルカリ土類イオン源としては、水酸化マグネシウムや水酸化カルシウムのようなアルカリ土類水酸化物がある。適切なアルカリ金属イオン源としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムで例示されるアルカリ金属水酸化物がある。その他のアルカリ土類及びアルカリ金属イオン源としては、酢酸ナトリウムのようなカルボン酸の塩、並びにエチレンジアミン四酢酸(EDTA)四ナトリウム塩及びEDTAマグネシウム二ナトリウム塩のようなEDTAの誘導体がある。
【0055】
本発明の方法では、エステル置換ジアリールカーボネートI、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群から選択される1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物及び触媒を、溶融重合を実施するのに適した反応器内で接触させる。エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物との相対量は、ジアリールカーボネートI対ジヒドロキシ芳香族化合物のモル比が約1.20〜約0.8、好ましくは約1.10〜約0.9、さらに好ましくは約1.05〜約1.01の範囲となるようにする。
【0056】
触媒の使用量は、反応混合物中に存在するアルカリ土類金属イオン又はアルカリ金属イオンの量が、使用するジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8、好ましくは約5×10−5〜約1×10−7、さらに好ましくは約5×10−5〜約5×10−7モルのアルカリ土類金属イオン又はアルカリ金属イオンの範囲となるようにする。第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物は、使用するジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約2.5×10−3〜1×10−6モルに相当する量で使用する。
【0057】
通例、エステル置換ジアリールカーボネート、1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物及び触媒は、ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の制御されていない溶融重合で観察されるエステル交換とフリース反応の両方を触媒することができる偶発的な汚染物質を除去するために処理されている反応器内で混合する。ガラスライニングした反応器の壁に付着しているナトリウムイオンのような汚染物質が典型であり、反応器を温和な酸、例えば3規定の塩酸に浸した後酸を除去し、反応器を高純度の脱イオン水のような水に浸すことによって除去することができる。
【0058】
本発明の一実施形態では、ビス−メチルサリチルカーボネートのようなエステル置換ジアリールカーボネート、1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物、並びに水酸化ナトリウムのようなアルカリ金属イオン及び水酸化テトラメチルアンモニウムのような第四アンモニウム化合物又は酢酸テトラブチルホスホニウムのような第四ホスホニウム化合物を含む触媒を反応器に仕込み、その反応器を窒素又はヘリウムのような不活性ガスでパージする。その後、反応器を、約100〜約340℃、好ましくは約100〜約280℃、さらに好ましくは約140〜約240℃の範囲の温度に、約0.25〜約5時間、好ましくは約0.25〜約2時間、さらに好ましくは約0.25〜約1.25時間の間加熱する。反応混合物を加熱する間に、反応混合物上の圧力を、周囲圧力から、約0.001〜約400mmHg、好ましくは0.01〜約100mmHg、さらに好ましくは約0.1〜約10mmHgの範囲の最終圧力まで徐々に低下させる。
【0059】
反応混合物上の圧力の制御によって、ジヒドロキシ芳香族化合物がフェノール性副生物を放出することができる化学種、例えばビス−メチルサリチルカーボネート又はメチルサリチル基で末端封鎖された成長するポリマー鎖とエステル交換反応をしたときに形成されるフェノール性副生物の規則的な除去が可能になる。上述した通り、この反応は周囲圧力未満の圧力で実施することができる。また、本発明の別の実施形態では、この反応を、多少高圧、例えば約1〜約2気圧の範囲の圧力で実施してもよい。
【0060】
既述したように、過剰量の触媒を使用すると、溶融重合条件下で製造されたポリカーボネートの構造と特性に悪影響が出ることがある。本発明は、1種以上のアルカリ土類又はアルカリ金属イオン源と、第四アンモニウム化合物若しくは第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物とを含む極めて効果的な触媒系を使用する溶融重合法を提供するが、これによると、非常に低い触媒濃度で有用な反応速度が得られ、その結果ポリカーボネート生成物中に残る残留触媒の量が最小になる。本発明の方法に従って使用する触媒の量を制限することによって、ポリカーボネート生成物の構造的完全性を制御する新規で有用な手段も得られる。従って、一実施形態では、本発明の方法は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定して、約10000〜約100000ダルトン、好ましくは約15000〜約60000ダルトン、さらに好ましくは約15000〜約50000ダルトンの範囲の重量平均分子量を有するポリカーボネート生成物を提供し、このポリカーボネート生成物は百万部当たり約1000部(ppm)未満、好ましくは約500部未満、さらに好ましくは約100部未満のフリース生成物を有する。次式の構造VIIIに、ビスフェノールAから製造されたポリカーボネート中に存在するフリース生成物の構造を示す。
【0061】
【化8】

【0062】
既に指摘したように、このフリース生成物はポリマーの枝分れ部位として機能し得る。波線はポリマー鎖構造を示す。
【0063】
非常に低いレベルのフリース生成物しか含有しないポリカーボネート生成物が得られることに加えて、本発明の方法では、エステル置換ジアリールカーボネートIとジヒドロキシ芳香族化合物の溶融重合反応中に起こる副反応で生じる他の望ましくない構造的特徴を非常に低レベルで含有するポリカーボネートが得られる。一つのかかる望ましくない構造的特徴は次式の構造IXをもっており、内部エステル−カーボネート結合といわれる。
【0064】
【化9】

【0065】
構造IX中、「R」と「b」は構造Iの場合と同様に定義される。構造IXは、エステル置換フェノール副生物、例えばサリチル酸メチルがそのエステルカルボニル基のところでジヒドロキシ芳香族化合物又は成長するポリマー鎖のヒドロキシ基と反応することによって生じると考えられる。このエステル置換フェノール性ヒドロキシ基がさらに反応するとカーボネート結合が形成される。こうして、エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の反応のエステル置換フェノール副生物は、線状ポリカーボネートの主鎖中に組み込まれ得る。ポリカーボネートポリマー鎖中に制御されない量のエステルカーボネート結合が存在することは望ましくない。
【0066】
エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の溶融重合反応で存在するもう一つ別の望ましくない構造的特徴は次式の構造Xのエステル−結合末端基であり、これは遊離のヒドロキシル基をもっている。
【0067】
【化10】

【0068】
構造X中で、「R」と「b」は構造Iの場合と同様に定義される。構造Xは構造IXと同様にして生じるが、エステル置換フェノール性ヒドロキシ基がさらに反応してはいないと考えられる。Xのようなヒドロキシ末端基が制御されない量で存在するのは望ましくない。構造VIII、IX及びXにおいて次式で示される波線はポリカーボネート生成物のポリマー鎖構造を表す。
【0069】
【化11】

【0070】
本発明では、エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の溶融重合を実施する公知の方法とは極めて対照的に、溶融重合中構造IXの内部エステル−カーボネート結合及び構造Xのエステル−結合末端基の形成を制限する手段が得られる。すなわち、本発明の方法を用いて製造したポリカーボネート生成物では、構造IXとXは存在する場合でも、ポリマー合成の出発材料として使用したジヒドロキシ芳香族化合物から誘導されたポリマー生成物中に存在する全ての構造単位の総量の1モル%未満である。
【0071】
エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の従前の溶融重合法と比べて優れている本発明の方法の追加の利点は、ポリマー生成物がエステル置換フェノキシ末端基で末端封鎖されており、非常に低レベル、すなわち約50%未満、好ましくは約10%未満、さらに好ましくは約1%未満の遊離のヒドロキシ基を有するポリマー鎖末端を含有するという事実から得られる。このエステル置換末端基は、p−クミルフェノールのような他のフェノールによる置換が可能な程度充分に反応性である。従って、溶融重合後、ポリカーボネート生成物を1種以上の外部添加フェノールで処理して、その外部添加フェノールから誘導された末端基を有するポリカーボネートを得ることができる。エステル置換末端基と外部添加フェノールとの反応は、最初に生成したポリマーメルト(溶融体)中で又は別個の工程で実施することができる。
【0072】
本発明の一実施形態では、外部添加単官能性フェノール、例えばp−クミルフェノールを、エステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物の反応の始めに加える。するとポリカーボネート生成物はその外部添加単官能性フェノールから誘導された末端基を含有する。外部添加単官能性フェノールはポリカーボネート生成物の分子量を調節すると共にポリマー末端基の種類を決定する機能を果たす。外部添加単官能性フェノールは、重合に使用したジヒドロキシ芳香族化合物の総モル数を基準にして約0.1〜約10モル%、好ましくは約0.5〜約8モル%、さらに好ましくは約1〜約6モル%の範囲の量で加えることができる。重合反応を実施するのに加える触媒有効量以外に追加の触媒は必要ない。適切な外部添加単官能性フェノールは、p−クミルフェノール、2,6−キシレノール、4−t−ブチルフェノール、p−クレゾール、1−ナフトール、2−ナフトール、カルダノール、3,5−ジ−t−ブチルフェノール、p−ノニルフェノール、p−オクタデシルフェノール及びフェノールで例示される。本発明の別の実施形態では、外部添加単官能性フェノールは、重合の中間段階又はその完了後に加えることができる。かかる別の実施形態では、外部添加フェノールがポリカーボネート生成物の分子量に対する調節効果を発揮し得、またポリマー末端基の種類を制御する。
【0073】
本発明は、鉄、塩化物イオン及びナトリウムイオンのような微量汚染物質を極めて低レベル(1ppm未満)で有するポリカーボネート生成物を製造するのに使用することができる。かかる微量汚染物質の極めて低いレベルが所望の場合、出発材料として、対応して低いレベルの当該微量汚染物質を有するエステル置換ジアリールカーボネートとジヒドロキシ芳香族化合物を用いて本発明を実施すれば充分である。例えば、各々1ppm未満の鉄、塩化物イオン及びナトリウムイオンを含有するビスフェノールAポリカーボネートは、1ppm未満の鉄、塩化物イオン及びナトリウムイオンを含有する出発材料のビス−メチルサリチルカーボネートとビスフェノールAを用いて本発明の方法で製造することができる。
【0074】
本発明の方法は回分式でも連続法でも実施することができる。いかなる所望の装置でも反応に使用することができる。本発明で使用する反応器の素材と構造は、その反応器が通常の撹拌能力を有しており、偶発的な触媒の存在を制御することができるものであれば特に制限されることはない。反応系の粘度は反応の後期に増大するので反応器は高粘度条件で撹拌することができるのが好ましい。
【0075】
本発明の方法で製造されたポリカーボネートは、熱安定剤、離型剤及びUV安定剤のような慣用の添加剤とブレンドすることができ、光ディスク、光学用レンズ、自動車用ランプ部品などのような各種成形品に成形することができる。さらに、本発明の方法を用いて製造したポリカーボネートは他のポリマー材料、例えば、他のポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリエステル及びABSのようなオレフィンポリマーとブレンドすることができる。一実施形態では、本発明の方法で製造したポリカーボネートを1種以上のポリマー材料とブレンドしてポリマーブレンドを形成し、その後これを成形品に成形することができる。従って、一つの態様では、本発明は、本発明の方法で製造されたポリカーボネートを含むポリマーブレンドから製造された成形品からなる。成形品はコンパクトディスク、自動車用ヘッドランプカバー、フットボール用ヘルメットなどで例示される。
【実施例】
【0076】
以下の実施例は、本発明の方法をいかに評価するかの詳細な説明を当業者に示すために挙げるものであり、本発明者らがその発明と考えているものの範囲を限定する意図はない。特に断らない限り、部は重量部であり、温度は℃である。
【0077】
一般的な実験法
分子量は数平均(M)又は重量平均(M)分子量として示し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で決定されたものであり、特に断らない限り、ポリカーボネート分子量標準を用いて広範な標準校正曲線を構築し、これを用いてポリマーの分子量を決定したものである。ゲルパーミエーションカラムの温度は約25℃であり、移動相はクロロホルムであった。
【0078】
フリース含量は樹脂のKOHメタノリシスによって測定したものであり、百万部当たりの部(ppm)として示す。表1に挙げた各溶融ポリカーボネートのフリース含量は以下のようにして決定した。まず、0.50グラムのポリカーボネートを4.0mlのTHFに溶かした(内部標準としてp−ターフェニルを含有する)。次に、この溶液に3.0mlのメタノール中18%KOHを加えた。得られた混合物を2時間周囲温度で撹拌した。次いで、1.0mlの酢酸を加え、混合物を5分間撹拌した。酢酸カリウム副生物を1時間にわたって結晶化させた。固体をろ過して捨て、得られたろ液をp−ターフェニルを内部標準として用いて液体クロマトグラフィーで分析した。
【0079】
内部エステル−カーボネート及び末端ヒドロキシ−エステル基はそれぞれ13C−及び31P−NMRで測定した。末端ヒドロキシエステル基は最初に2−クロロ−1,3,2−ジオキサホスホラン(Aldrich)で誘導体化した。
【0080】
溶融重合反応は通例、減圧蒸留に適合させた100mLのガラス製反応器で行った。この反応器は中実のニッケル製螺旋状攪拌機を備えていた。反応器は、副生物のフェノール又はサリチル酸メチルが反応容器から留去され冷却された受器中で凝縮することができるように構成されていた。使用する前に、反応器を12時間の間3NのHClに浸した後、さらに12時間脱イオン水(18−Mohm)に浸し、一晩乾燥オーブンに入れた。反応温度は、PID温度調節器を備えた流動化サンドバス中に反応器を浸漬することによって調節した。サンドバスの温度は反応器サンドバス界面でモニターした。反応容器の圧力は、窒素ブリードに連結した真空ポンプを用いて調節した。反応器内の圧力はMKSピラニゲージで測定した。水酸化ナトリウム(J.T.Baker、ジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり1×10−6モル)及び水酸化テトラメチルアンモニウム(Sachem、ジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり2.5×10−4モル)又は酢酸テトラブチルホスホニウム(Sachem、ジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり2.5×10−4モル)は脱イオン水(18Mohm)中の溶液として加えた。触媒レベルを変化させる場合、触媒溶液の濃度は、触媒導入工程で導入される水の容積が一定に保たれるように調節した。
【0081】
実施例1〜3及び比較例1〜4
反応器に、周囲温度・圧力で固体のビスフェノールA(日本GEプラスチックス(株)、0.08761mol)及び固体のビス−メチルサリチルカーボネート(0.0880〜0.0916mol)又は固体のジフェニルカーボネート(日本GEプラスチックス(株)、0.0946mol)を仕込んだ。幾つかの場合には、p−クミルフェノールのような単官能性フェノール(0.0027〜0.0088mol)を加えて、ポリマーの分子量を制限すると共に鎖末端基の種類を制御した。次に、触媒をビスフェノールA層中に注入し、反応器を組み立てた。次いで、反応器を簡単に排気し、窒素を再導入した。この工程を三回繰り返した。次に、反応器を下げて、180℃に維持したサンドバス中に入れた。5分後、250rpmで撹拌を開始した。全部で10分後、反応混合物が十分に融解した。浴の温度を5分間かけて210℃に上げた。次に、反応器内の圧力を180mmHgに下げたところ、この時点でフェノール性副生物が反応容器から受器中へ蒸留し始めた。反応混合物を210℃、180mmHgに20分保った。次に、圧力を100mmHgに下げ、さらに20分撹拌した後、温度を5分間かけて240℃に上げた。次いで、圧力を15mmHgに下げ、反応混合物を240℃、15mmHgで20分撹拌した。次に、温度を5分間かけて270℃に上げた後、圧力を2mmHgに下げた。反応混合物を270℃、2mmHgで10分撹拌した。その後、温度を10分間かけて310℃に上げ、圧力を1.1mmHgに下げた。反応混合物を310℃、1.1mmHgで30分撹拌した後、反応容器を上昇させてサンドバスから取り出し、溶融ポリマー生成物を反応容器からすくい取って液体窒素浴中に入れて反応を停止させた。
【0082】
実施例1〜3及び比較例1〜5のデータをまとめて表1に示すが、これらのデータは本発明の方法の有用性を例証している。比較例1〜5と実施例1〜3では、連鎖停止剤としてp−クミルフェノールを加えなかった。「DAC」という表題の欄は使用したジアリールカーボネートを示している。「DPC」は比較例1(CE−1)で使用したジフェニルカーボネートである。「BMSC」はビス−メチルサリチルカーボネートである。比「DAC/BPA」は反応に使用したジアリールカーボネートとビスフェノールAの初期のモル比を表す。「M」はポリマー生成物の数平均分子量を表す。「フリースレベル」はポリマー生成物中に存在するフリース転位生成物の濃度を示している。フリースレベルはポリマー生成物の完全なソルボリシス(KOH触媒メタノリシス)と存在するフリース生成物2−カルボキシビスフェノールA(CAS No.101949−49−9)の量のHPLCによる定量によって決定した。「EC(%)」はヒドロキシル基末端以外のポリマー鎖末端の百分率を表す。ヒドロキシル末端基濃度は定量的赤外分光法で決定した。フェノール及びサリチル末端基は生成物のソルボリシス後HPLC分析によって決定した。
【0083】
【表1】

【0084】
比較例1は、ビスフェノールAとの反応におけるDPCとBMSCの溶融重合挙動の差を強調している。BMSCを用いた溶融重合(実施例1)では検出不能レベルのフリース生成物と非常に高レベルの末端封鎖が得られるのに対して、実施例1で使用したのと同じ条件下で同じ触媒を用いてDPCを用いた溶融重合では高レベル(946ppm)のフリース生成物とずっと低い末端封鎖レベルになる。実施例1〜3は本発明の方法に従ったBMSCとBPAの溶融重合を例証しており、検出不能レベルのフリース生成物を含有し非常に高い末端封鎖レベルを有するポリカーボネートが得られている。
【0085】
本発明の方法によると、触媒は1種以上のアルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源と、1種以上の第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物を含む。比較例2〜3はこの要件を例証している。比較例2では、アルカリ金属イオン源NaOHが存在するが第四アンモニウム化合物も第四ホスホニウム化合物も存在しない。比較例3では、第四ホスホニウム化合物である酢酸テトラブチルホスホニウムが存在するが、アルカリ金属イオン源が存在していない。いずれの場合も検出可能なレベルのフリース生成物が観察された。
【0086】
表1のデータはさらに、本発明の方法がBMSCを用いる従前の重合法よりも優れていることを例証している。比較例4と5は、米国特許第4323668号に教示されているレベル(BPA1モル当たり1×10−3モル)でステアリン酸リチウムを用いる効果を示している。比較例4は実施例1〜3で使用したプロトコルを用いて行ったが、ポリカーボネート生成物は非常に高レベルの枝分れのためにその分子量を決定することができないほど高レベルのフリース生成物を有していた。このポリカーボネート生成物はゲルパーミエーションクロマトグラフィー用に溶かすことができないゲルとして回収された。比較例5は実施例1〜3及び比較例1〜4よりも温和な温度条件で、すなわち最高温度を260℃として行った(以下参照)が、それでもポリマー生成物はかなりの量、すなわち98ppmのフリース生成物を含有していた。
【0087】
比較例5(CE−5、表1)
上記のように装備され不動態化された反応器に、周囲温度・圧力で固体のビスフェノールA(日本GEプラスチックス(株)、0.100モル)と固体のビス−メチルサリチルカーボネート(0.100モル)を仕込んだ。ステアリン酸リチウム触媒(Kodak、ビスフェノールA1モル当たり1×10−3モル)を固体として加え、反応器を組み立てた。その後、反応器を簡単に排気し、窒素を再導入した。この脱ガス工程を三回繰り返した。次に、反応器を下げて、150℃に維持したサンドバス中に入れた。5分後250rpmで撹拌を開始した。これらの条件を60分間維持した。次いで、浴の温度を260℃に上げた。その後、反応器内の圧力を10mmHgに下げたところ、この時点でサリチル酸メチル副生物が反応容器から受器中へ蒸留し始めた。反応混合物を260℃、10mmHgに10分間保った後、反応容器を持ち上げてサンドバスから取り出し、溶融ポリマー生成物を反応容器からすくい取って液体窒素浴中に入れて反応を停止させた。ポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したところ、M=14353で、M=5910であることが判明した。フリース生成物のレベルは98ppmと決定された。
【0088】
既述したように、本発明の方法に従うビスフェノールとエステル置換ジアリールカーボネートの溶融反応でp−クミルフェノールのような外部添加フェノールを加えるとp−クミルフェノール末端基を含有するポリカーボネートが得られることが判明した。データをまとめて表2に示すが、これらのデータはジフェニルカーボネート(DPC)を用いる類似の反応に対するこの変換の驚くべき効率の良さを立証している。比較例7は、ビスフェノール、DPC及び末端封鎖剤p−クミルフェノール(PCP)の混合物をメルト中で反応させるときに見られるポリカーボネート生成物へのPCPの導入レベルが低いことを例証している。逆に、本発明の方法を利用して実施した実施例5は高レベルのPCP導入を示している。比較例7で生成したポリカーボネート生成物では、末端基のほぼ半分がPCPから誘導され、半分がフェノールから誘導されていることがNMRで判明した。
【0089】
【表2】

【0090】
実施例6〜12 ポリカーボネートの生成(BPA−レゾルシノール)
実施例6
一般的な実験法の欄に記載したように装備され、酸洗浄、濯ぎ及び窒素ガスを用いた乾燥によって予め不動態化したガラス製反応器に、12.15gのBPA、1.46gのレゾルシノール、25.01gのBMSC、並びに100μlのTMAH(BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり2.5×10−4モル)及びNaOH(BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり1.5×10−6モル)の水溶液を仕込んだ。重合は実施例1〜3に記載のように以下の段階で行った。すなわち、段階(1)15分(min)、180℃、大気圧、段階(2)45min、230℃、170mbar、段階(3)30min、270℃、20mbar及び段階(4)30min、300℃、0.5〜1.5mbar。最終反応段階の後、反応管からポリマーの試料を採取した。ポリカーボネート生成物中に取り込まれたレゾルシノール(レゾルシノールはここではコモノマーと称される)の割合%は、ポリカーボネート生成物を完全に加水分解した後加水分解生成物中に存在するレゾルシノールとBPAの量をHPLC検定することによって決定した。このHPLC検定の結果は、BPAとレゾルシノールから誘導された繰返し単位を約82%のBPA対約18%のレゾルシノールのモル比で含むポリカーボネートと一致していた。すなわち、約90.3%のレゾルシノールモノマーがポリカーボネート生成物中に取り込まれていた。このポリカーボネート生成物の特性をさらにゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定した。
【0091】
実施例7
重合反応は実施例6と同様に行ったが、BMSCの使用量と使用した重合条件が異なっていた。使用した試薬は12.15gのBPA、1.47gのレゾルシノール及び22.60gのBMSCであった。触媒は、酢酸テトラブチルホスホニウム(TBPA、BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり2.5×10−4)と水酸化ナトリウム(NaOH、BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり1.5×10−6)の水溶液100μlとして加えた。重合は以下の段階で行った。すなわち、段階(1)15min、180℃、大気圧、段階(2)15min、220℃、100mbar及び段階(3)10min、280℃、0.5〜1.5mbar。ポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定した。ポリカーボネート生成物中に取り込まれたレゾルシノールの割合%は実施例6と同様にして決定した。HPLC検定は、BPAとレゾルシノールから誘導された繰返し単位を約81%のBPA対約19%のレゾルシノールのモル比で含むポリカーボネートと一致していた。すなわち、約94%のレゾルシノールモノマーポリカーボネート生成物中に取り込まれていた。
【0092】
比較例8
重合は実施例7と同様に行ったが、BMSCの代わりにジフェニルカーボネート(DPC)を用いた。各試薬の量は19.73gのBPA、2.38gのレゾルシノール及び25.00gのDPCであった。触媒はTMAH(BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり2.5×10−4)と水酸化ナトリウム(NaOH、BPAとレゾルシノールの合計1モル当たり1.5×10−6)であった。重合は4つの段階で行った。すなわち、段階(1)15min、180℃、大気圧、段階(2)60min、230℃、170mbar、段階(3)30min、270℃、20mbar及び段階(4)30min、300℃、0.5〜1.5mbar。ポリカーボネート生成物の特性を実施例6と同様にして決定した。HPLC検定は、BPAとレゾルシノールから誘導された繰返し単位を約87%のBPA対約13%のレゾルシノールのモル比で含むポリカーボネートと一致していた。すなわち、約65%のレゾルシノールモノマーがポリカーボネート生成物に取り込まれており、約35%のレゾルシノールモノマーがフェノールとして失われ、過剰のジフェニルカーボネートが重合混合物から留出した。
【0093】
実施例8
一般的な実験法の欄に記載したようにして不動態化され装備されたガラス製反応器に、158.37gのBPA、19.10gのレゾルシノール及び295.00gのBMSCを仕込んだ。触媒はエチレンジアミンテトラカルボン酸二ナトリウムマグネシウム塩(EDTAMgNa)とTBPAからなっていた。EDTAMgNaは水中0.001モル濃度の溶液として加えた(173μl)。TBPAはBPAとレゾルシノールの合計1モル当たり約2.5×10−4モルのTBPAに相当する量で加えた。これらの反応体を以下の段階でオリゴマー化した。段階(1)では、反応体を不活性雰囲気下約220℃、大気圧で30分間加熱・撹拌した。これに続く段階(2)では、温度を約220℃に維持する一方反応器の圧力を20〜30分かけて約30mbarまで徐々に下げ、サリチル酸メチル中オリゴマー状ポリカーボネートの溶液を得た(サリチル酸メチルはオリゴマー化反応の副生物として生成した)。この混合物を、約80%のサリチル酸メチル副生物が除去されるまで30mbarで220℃に加熱した。オリゴマー状ポリカーボネート生成物中に取り込まれたレゾルシノールコモノマーの割合%を実施例6と同様にして決定した。HPLC検定は、約81%のBPAと約19%のレゾルシノールのモル比のBPAとレゾルシノールから誘導された繰返し単位からなるオリゴマー状ポリカーボネートと一致していた。すなわち、約95%のレゾルシノールモノマーがオリゴマー状ポリカーボネート生成物中に取り込まれていた。オリゴマー状ポリカーボネート生成物の特性をさらにゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定したところ、ポリスチレン分子量標準に対する重量平均分子量Mが約8800ダルトンであることが示された。
【0094】
実施例9
実施例8で(しかし、大規模に)製造した約8800ダルトンの重量平均分子量Mを有するオリゴマー状ポリカーボネートを粉砕して粉末にし、約275〜約300℃の温度範囲にわたる3つの加熱ゾーンを有するWEの20mm二軸式押出機で押し出した。この押出機は、サリチル酸メチル副生物を除去するために2つの真空脱気口を備えていた。ポリカーボネート生成物の温度は押出機のダイ面のところで約300℃であった。押出機内の滞留時間は約2分であり、この間に低分子量のオリゴマー状ポリカーボネートが高分子量のポリカーボネートに変換された。このポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定したところ、重量平均分子量が約20000ダルトンであることが判明した。
【0095】
実施例10
実施例9で押出で製造したポリカーボネート(ポリカーボネート押出物)(35.0g)を、一般的な実験法の欄と同様に装備され不動態化されたガラス製反応器に入れ、段階(1)15min、260℃、大気圧、段階(2)15min、280℃、20−0mbar及び段階(3)30min、280℃、0.5mbarという条件で再度溶融重合条件に付した。ポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定したところ、重量平均分子量が約26400ダルトンであることが判明した。
【0096】
実施例11
実施例10の手順を同様に繰り返したが、追加量の金属イオン含有触媒成分(30mlのEDTAMgNa(0.001M))を反応に加えた。ポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定したところ、重量平均分子量が約35900ダルトンであることが判明した。
【0097】
実施例12
実施例8で製造したオリゴマー状ポリカーボネート(M=8800ダルトン、35.0g)を、一般的な実験法の欄と同様に装備され不動態化されたガラス製反応器に入れ、段階(1)15min、260℃、大気圧、段階(2)15min、280℃、20−0mbar及び段階(3)30min、280℃、0.5mbarという条件で再度溶融重合条件に付した。ポリカーボネート生成物の特性をゲルパーミエーションクロマトグラフィーで決定したところ、重量平均分子量が約20800ダルトンであることが判明した。
【0098】
【表3】

【0099】
実施例6〜8及び比較例8は本発明の方法の重要な利点を例証している。エステル置換ジアリールカーボネートであるBMSCを本発明の方法に従って使用した場合、ポリカーボネート生成物中への非常に高レベルのコモノマーの導入が観察された(実施例6:90.3%、実施例7:94%、実施例8:95.2%)。ポリカーボネート生成物中へのこれらの高レベルのコモノマーの導入は、レゾルシノールの高い揮発性にもかかわらず達成された。実施例6〜8の結果は、最初に仕込んだレゾルシノールコモノマーの多くが反応してポリカーボネート生成物中に取り込まれるようになる前に副生物のフェノールと共に反応混合物から除去されてしまうという比較例8(CE−8)の結果と際立って対照的である。すなわち、BMSCのようなエステル置換ジアリールカーボネートの代わりにジフェニルカーボネート(DPC)を使用した場合、最初に仕込んだレゾルシノールの65.4%しかポリカーボネート生成物中に取り込まれない。
【0100】
実施例13〜18及び比較例9〜10:ポリ−カーボネートの形成(BPA−ヒドロキノン)
BPAとヒドロキノン(HQ)から誘導された構造単位を含むポリカーボネートの製造に以下の一般的実験手順を使用した。溶融重合反応は前記一般的な実験法の欄に記載したのと同様に装備された不動態化ガラス製反応器で行った。反応体、BMSC、BPA及びHQを室温で反応器に仕込んだ。その後、反応器を排気し、窒素で三回フラッシングした。表4に挙げたモル比はBPAとHQの合計1モル当たりのBMSCのモル数として表してある。例えば、1.5モルのビス−メチルサリチルカーボネート(BMSC)、1.3モルのビスフェノールA(BPA)及び0.17モルのヒドロキノン(HQ)を用いて行った重合反応の場合、BPAとHQの合計1モル当たりのBMSCのモル比は(1.5モルのBMSC)/(1.3モルのBPA+0.17モルのHQ)、すなわちBPAとHQの「合計」1モル当たり1.02モルのBMSCとなる。実施例13〜18において、BPAとHQの合計に対するBMSCのモル比範囲は、BPAとHQの合計各1モルに対して1.017〜1.038モルのBMSCであった。反応器に仕込んだ反応体の合計重量は約100〜約200グラム(g)のポリカーボネート生成物を生成するのに充分であった。アルカリ金属イオンを含有する触媒成分は、水中EDTAMgNaの0.005モル濃度の溶液として、BPAとHQの合計1モル当たり1×10−6モルのEDTAMgNaの濃度に相当する量で反応器に加えた。第四ホスホニウム化合物触媒成分は、水中TBPAの40重量%溶液として、BPAとHQの合計1モル当たり2.5×10−4モルのTBPAに相当する量で加えた。溶融重合反応は以下のように段階的に行った。すなわち、段階(1)では、大気圧の窒素下約180〜約220℃で反応体を融解・平衡化させ、段階(2)では、真空にして、サリチル酸メチルを反応混合物から留去し、段階(3)では、高真空(未満1トル)下で約280〜約300℃の範囲の最終温度に加熱することによって重合反応を「仕上げた」。分子量はダルトンで表示し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)でポリカーボネート分子量標準に対して決定したものである。約40%超の繰返し単位がHQから誘導された組成物はクロロホルムに対する溶解度が不充分であり、ポリカーボネート生成物−クロロホルムからなる分析用試料にヘキサフルオロイソプロパノールを加えないとGPCによる分子量の測定ができなかった。ポリカーボネート生成物中の残留サリチル酸メチルのレベルはガスクロマトグラフィーで決定した。ポリカーボネート生成物中に取り込まれたヒドロキノンコモノマーの割合%はH−NMRで決定した。
【0101】
実施例13〜18並びに比較例9及び10のデータをまとめて下記表4に示す。これらのデータは、反応器に最初に仕込んだBPA対ヒドロキノンの比がポリカーボネートの組成に忠実に再現されたことを示している。一般に、比較的揮発性のHQのポリカーボネート中への高レベルの導入が観察された。全繰返し単位の約10〜約50モル%がHQから誘導されているポリカーボネート組成物が製造された。HQから誘導された繰返し単位がポリカーボネート中に存在する全繰返し単位の約50モル%超のBPAとHQを含むポリカーボネート組成物は結晶性であることが判明した。これらのデータはさらに、ポリカーボネート生成物中に存在する残留サリチル酸メチルは比較的低レベルでしかないことを示している。比較例9及び10のポリカーボネートは実施例13〜18で使用したのと同じ一般的方法で製造したが、BMSCの代わりにジフェニルカーボネート(DPC)を使用した。
【0102】
【表4】

【0103】
実施例19〜26 ポリカーボネートターポリマー(レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ビフェノール、メチルヒドロキノン、BPA)
レゾルシノール、ヒドロキノン、4,4’−ビフェノール、メチルヒドロキノン及びビスフェノールAからなる群から選択される3種以上のジヒドロキシ芳香族化合物に由来する繰返し単位を含むポリカーボネートターポリマーを、実施例13〜18に記載したのと同じ一般的方法を用いて製造した。製造された組成物及び関連する物理的データをまとめて下記表5に示す。
【0104】
【表5】

【0105】
これらのターポリマーに対するデータは、3種類以上の異なるジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された繰返し単位を含むポリカーボネートの製造における本発明の一般的な有用性を例証している。これらのデータは、本方法を用いて結晶性(実施例19、20、22及び25)並びに非晶質(実施例21、23及び26)の両方のポリカーボネートターポリマーを製造することができることを示している。これらのポリカーボネートターポリマーは高レベルの末端封鎖と非常に低レベルのフリース生成物をもっている。
【0106】
本発明をその好ましい実施形態を特に参照して詳細に説明してきたが、当業者には、本発明の思想と範囲内で変更と修正をなすことができるということが了解されよう。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
触媒と、以下の構造Iの1種以上のジアリールカーボネートと、レゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群から選択される1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物とを含む混合物を加熱してポリカーボネート生成物を得ることを含んでなるポリカーボネートの製造方法であって、触媒が1種以上のアルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源及び1種以上の第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物を含んでおり、アルカリ土類イオン又はアルカリ金属イオン源が、混合物中のジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8モルのアルカリ土類金属イオン又はアルカリ金属イオンが存在する量で存在し、第四アンモニウム化合物、第四ホスホニウム化合物又はこれらの混合物がジヒドロキシ芳香族化合物1モル当たり約2.5×10−3〜約1×10−6モルの量で存在し、ポリカーボネート生成物がレゾルシノール、メチルレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンからなる群の1種以上のものから誘導された繰返し単位を含む、方法。
【化1】

式中、R及びRは独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20芳香族基であり、R及びRは各々独立にハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、C〜C20芳香族基、C〜C20アルコキシ基、C〜C20シクロアルコキシ基、C〜C20アリールオキシ基、C〜C20アルキルチオ基、C〜C20シクロアルキルチオ基、C〜C20アリールチオ基、C〜C20アルキルスルフィニル基、C〜C20シクロアルキルスルフィニル基、C〜C20アリールスルフィニル基、C〜C20アルキルスルホニル基、C〜C20シクロアルキルスルホニル基、C〜C20アリールスルホニル基、C〜C20アルコキシカルボニル基、C〜C20シクロアルコキシカルボニル基、C〜C20アリールオキシカルボニル基、C〜C60アルキルアミノ基、C〜C60シクロアルキルアミノ基、C〜C60アリールアミノ基、C〜C40アルキルアミノカルボニル基、C〜C40シクロアルキルアミノカルボニル基、C〜C40アリールアミノカルボニル基又はC〜C20アシルアミノ基であり、b及びcは独立に0〜4の整数である。
【請求項2】
前記ポリカーボネート生成物がレゾルシノールから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項3】
前記ポリカーボネート生成物がメチルレゾルシノールから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項4】
前記ポリカーボネート生成物がヒドロキノンから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項5】
前記ポリカーボネート生成物がメチルヒドロキノンから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項6】
前記ポリカーボネート生成物がレゾルシノール及びヒドロキノンから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項7】
前記ポリカーボネート生成物がレゾルシノール、ヒドロキノン及びメチルヒドロキノンから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項8】
前記ポリカーボネート生成物がヒドロキノン及びメチルヒドロキノンから誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【請求項9】
前記ポリカーボネート生成物がさらに、以下の構造IIのビスフェノール、以下の構造IIIのジヒドロキシベンゼン、並びに以下の構造IV及びVのジヒドロキシナフタレンからなる群から選択される1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物から誘導された繰返し単位を含む、請求項1記載の方法。
【化2】

式中、R〜R12は独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Wは結合、酸素原子、イオウ原子、SO基、C〜C20芳香族基、C〜C20環式脂肪族基又は次式の基である。
【化3】

式中、R13及びR14は独立に水素原子、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基、若しくはC〜C20アリール基であるか又はR13とR14が一緒にC〜C20環式脂肪族環を形成するもので、該C〜C20環式脂肪族環は適宜1以上のC〜C20アルキル、C〜C20アリール、C〜C21アラルキル、C〜C20シクロアルキル基、若しくはこれらの組合せで置換されていてもよい。
【化4】

式中、R15は各々独立にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、dは1〜4の整数である。
【化5】

式中、R16、R17、R18及びR19は各々独立にハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、C〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、e及びfは0〜3の整数であり、gは0〜4の整数であり、hは0〜2の整数である。
【請求項10】
ビスフェノールIIが、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)、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(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、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(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−フェニル)プロパン、1,1−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、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)シクロヘキサン及び4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテルからなる群から選択される、請求項9記載の方法。
【請求項11】
構造IIのジヒドロキシ芳香族化合物がビスフェノールA及び4,4’−ビフェノールからなる群から選択される、請求項9記載の方法。
【請求項12】
構造IIIのジヒドロキシベンゼンが5−フェニルレゾルシノール、5−ブチルレゾルシノール、4−ヘキシルレゾルシノール、5−ヘキシルレゾルシノール、エチルヒドロキノン、ブチルヒドロキノン及びフェニルヒドロキノンからなる群から選択される、請求項9記載の方法。
【請求項13】
前記ポリカーボネートがヒドロキノン及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項14】
前記ポリカーボネートがレゾルシノール及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項15】
前記ポリカーボネートがメチルヒドロキノン及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項16】
前記ポリカーボネートがメチルレゾルシノール及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項17】
前記ポリカーボネートがレゾルシノール、ヒドロキノン及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項18】
前記ポリカーボネートがレゾルシノール、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項19】
前記ポリカーボネートが4,4’−ビフェノールから誘導された繰返し単位を含む、請求項11記載の方法。
【請求項20】
前記第四アンモニウム化合物が次式の構造VIからなる、請求項1記載の方法。
【化6】

式中、R20〜R23は独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Xは有機又は無機陰イオンである。
【請求項21】
20〜R23が独立にC〜Cアルキルである、請求項20記載の方法。
【請求項22】
20〜R23が各々メチル基である、請求項21記載の方法。
【請求項23】
前記陰イオンが水酸基、ハロゲン化物、カルボン酸、スルホン酸、硫酸、炭酸及び重炭酸陰イオンからなる群から選択される、請求項20記載の方法。
【請求項24】
前記第四アンモニウム化合物が水酸化テトラメチルアンモニウムである、請求項1記載の方法。
【請求項25】
前記ホスホニウム化合物が次式の構造VIIからなる、請求項1記載の方法。
【化7】

式中、R24〜R27は独立にC〜C20アルキル基、C〜C20シクロアルキル基又はC〜C20アリール基であり、Xは有機又は無機陰イオンである。
【請求項26】
24〜R27が独立にC〜Cアルキルである、請求項25記載の方法。
【請求項27】
24〜R27が各々メチル基である、請求項26記載の方法。
【請求項28】
前記陰イオンが水酸基、ハロゲン化物、カルボン酸、スルホン酸、硫酸、炭酸及び重炭酸陰イオンからなる群から選択される、請求項25記載の方法。
【請求項29】
前記第四ホスホニウム化合物が酢酸テトラブチルホスホニウムである、請求項1記載の方法。
【請求項30】
前記アルカリ土類又はアルカリ金属イオン源がアルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物又はこれらの混合物である、請求項1記載の方法。
【請求項31】
前記アルカリ金属水酸化物が水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はこれらの混合物である、請求項30記載の方法。
【請求項32】
前記アルカリ土類又はアルカリ金属イオン源がEDTAの塩である、請求項1記載の方法。
【請求項33】
前記EDTAの塩がEDTAマグネシウム二ナトリウム塩である、請求項32記載の方法。
【請求項34】
前記混合物を約100〜約340℃の範囲の温度に加熱する、請求項1記載の方法。
【請求項35】
前記混合物を約100〜約280℃の範囲の温度に加熱する、請求項34記載の方法。
【請求項36】
前記混合物を約140〜約240℃の範囲の温度に加熱する、請求項35記載の方法。
【請求項37】
前記混合物を周囲圧力未満の圧力で加熱する、請求項1記載の方法。
【請求項38】
前記圧力が約0.00001〜約0.9気圧の範囲である、請求項37記載の方法。
【請求項39】
前記混合物を周囲圧力以上の圧力で加熱する、請求項1記載の方法。
【請求項40】
前記圧力が約1〜約2気圧の範囲である、請求項39記載の方法。
【請求項41】
前記ジアリールカーボネートIがビス−メチルサリチルカーボネートであり、前記ポリカーボネート生成物がメチルサリチル末端基を含む、請求項1記載の方法。
【請求項42】
前記混合物がさらに1種以上の外部添加単官能性フェノールを含む、請求項1記載のポリカーボネートの製造方法。
【請求項43】
前記ポリカーボネートが外部添加単官能性フェノールから誘導された末端基を含む、請求項42記載の方法。
【請求項44】
前記外部添加単官能性フェノールが、2,6−キシレノール、p−t−ブチルフェノール、p−クレゾール、カルダノール、p−クミルフェノール、p−ノニルフェノール、p−オクタデシルフェノール、1−ナフトール及び2−ナフトールからなる群から選択される、請求項43記載の方法。
【請求項45】
前記ジヒドロキシ芳香族化合物が各々百万部当たり1.0部未満のナトリウムイオン、鉄及び塩化物を含有する、請求項1記載の方法。
【請求項46】
前記ポリカーボネートが各々百万部当たり1.0部未満のナトリウムイオン、鉄及び塩化物を含有する、請求項45記載の方法。
【請求項47】
前記ポリカーボネート生成物が百万部当たり約100部未満のエステル置換フェノール副生物を含む、請求項46記載の方法。
【請求項48】
請求項47記載の方法で製造されたポリカーボネートから製造された成形品。
【請求項49】
請求項1記載の方法で製造されたポリカーボネートを含むポリマーブレンドから製造された成形品。
【請求項50】
レゾルシノール及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含む
ポリカーボネートの製造方法であって、水酸化ナトリウム及び第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウム化合物を含む触媒の存在下、約0.01〜約760mmHgの範囲の圧力で、レゾルシノール及びビスフェノールAの混合物を、ビスフェノールAおよびレゾルシノールの合計1モル当たり約0.8〜約1.10モルのビス−メチルサリチルカーボネートと共に、約140〜約240℃の範囲の温度に加熱することを含んでなり、水酸化ナトリウムはビスフェノールAおよびレゾルシノールの合計1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8モルの水酸化ナトリウムの範囲の量で存在し、第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウム化合物はビスフェノールAおよびレゾルシノールの合計1モル当たり約2.5×10−3〜約2.5×10−6モルの第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウムの量で存在する、方法。
【請求項51】
第四アンモニウム化合物が水酸化テトラメチルアンモニウムである、請求項50記載の方法。
【請求項52】
第四ホスホニウム化合物が酢酸テトラブチルホスホニウムである、請求項51記載の方法。
【請求項53】
レゾルシノール、ヒドロキノン及びビスフェノールAから誘導された繰返し単位を含むポリカーボネートターポリマーの製造方法であって、水酸化ナトリウム及び第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウム化合物を含む触媒の存在下、約0.01〜約760mmHgの範囲の圧力で、レゾルシノール、ヒドロキノン及びビスフェノールAの混合物を、ビスフェノールA、ヒドロキノン及びレゾルシノールの合計1モル当たり約0.8〜約1.10モルのビス−メチルサリチルカーボネートと共に、約140〜約240℃の範囲の温度に加熱することを含んでなり、水酸化ナトリウムはビスフェノールA、ヒドロキノン及びレゾルシノールの合計1モル当たり約1×10−5〜約1×10−8モルの水酸化ナトリウムの範囲の量で存在し、第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウム化合物はビスフェノールA、ヒドロキノン及びレゾルシノールの合計1モル当たり約2.5×10−3〜約2.5×10−6モルの第四アンモニウム化合物又は第四ホスホニウムの量で存在する。方法。

【公表番号】特表2006−511666(P2006−511666A)
【公表日】平成18年4月6日(2006.4.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−565298(P2004−565298)
【出願日】平成15年12月10日(2003.12.10)
【国際出願番号】PCT/US2003/039139
【国際公開番号】WO2004/060962
【国際公開日】平成16年7月22日(2004.7.22)
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】GENERAL ELECTRIC COMPANY
【Fターム(参考)】