JPH09235363A - ポリエステルおよびポリエステルカーボネートの製造方法 - Google Patents

ポリエステルおよびポリエステルカーボネートの製造方法

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JPH09235363A
JPH09235363A JP4524496A JP4524496A JPH09235363A JP H09235363 A JPH09235363 A JP H09235363A JP 4524496 A JP4524496 A JP 4524496A JP 4524496 A JP4524496 A JP 4524496A JP H09235363 A JPH09235363 A JP H09235363A
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JP
Japan
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group
hydrocarbon group
cobalt
carbon atoms
polyester
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4524496A
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English (en)
Inventor
Hirosuke Kawabata
裕輔 川端
Tomoki Hiiro
知樹 日色
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色度が低いポリエステルおよびポリエステ
ルカーボネートの、簡便かつ安価な製造方法を提供す
る。 【解決手段】 エステル化またはエステル交換触媒の存
在下、少なくとも1種のポリカーボネートおよび/また
はジオールのジカーボネートと、少なくとも1種のジカ
ルボン酸のジエステルとを反応させる、ポリエステルお
よびポリエステルカーボネートの製造方法であって、重
合の任意の時点でコバルト系化合物を反応混合物に添加
する工程を包含する、製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルまた
はポリエステルカーボネートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステルおよびポリエステルカーボ
ネートは、一般に、プラスチック容器、フィルム、繊
維、接着剤、押出シートなどに用いられる工業的に有用
な成形材料である。特に、テレフタル酸および/または
イソフタル酸とカーボネート成分と2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン(別名:ビスフールA)
とを主単位とするポリエステルカーボネート樹脂、なら
びにテレフタル酸および/またはイソフタル酸とビスフ
ェノールAとを主単位とするポリエステル樹脂は、優れ
た機械特性、電気特性、耐熱性、寸法安定性、透明性を
有しており、その成型品は幅広く使用されている。
【0003】ポリエステルおよびポリエステルカーボネ
ートの製造方法としては、ホスゲンおよび/またはジカ
ルボン酸クロライドとジオール類のアルカリ塩との反応
による界面重縮合法が一般的である。この界面重縮合反
応は、低温で実施可能であり、高分子量体が得られやす
く、得られるポリマーも低着色であるという特徴を有す
る。しかし、この方法は、原料であるホスゲンおよび酸
クロライドの入手が困難である。近年の環境問題を考慮
すると、ハロゲン系原料の使用は好ましくない。しかも
この方法は、さらに大量の溶媒を使用するという問題点
を有する。
【0004】ポリエステルおよびポリエステルカーボネ
ートの他の製造方法としては、エステル交換反応による
溶融重縮合法が知られている。例えば、炭酸ジフェニル
および/またはジカルボン酸ジフェニルとジオール類と
から脱フェノール重合させる方法が知られている。さら
に、ポリエステルの製造方法としては、無水酢酸の存在
下にジカルボン酸とジオール類とを脱酢酸重合させる方
法も知られている。これらの方法は、溶媒を使用せず、
ハロゲン系原料を使用しないという特徴を有するが、高
分子量体を得るのが困難であり、しかも高温で反応を行
うため、得られるポリマーの着色や物性(例えば、機械
的特性、流動性)低下が起こるという問題点を有する。
さらに、前者の脱フェノール法に関しては、原料である
ジフェニルエステルのコストが高いという問題があり、
後者の脱酢酸法に関しては、無水酢酸や副生する酢酸に
より反応装置が腐食するという問題がある。このような
問題は、原理上避けがたい問題である。
【0005】このような溶融重縮合法の問題点を解決す
る手段として、例えば、芳香族ポリカーボネートとジカ
ルボン酸エステルとを溶融状態でエステル−エステル交
換させる、ポリエステルおよびポリエステルカーボネー
トの製造方法が提案されている(米国特許第43606
48号)。この方法では、使用する原料のコストが低
く、そして原理的に、原料、生成物、および副生物に活
性水素(フェノール、カルボン酸などに由来)が存在し
ないため、腐食の問題もない。
【0006】しかし、上記方法によって得られるポリマ
ーは、着色度が高いことが判明した。それゆえ、透明性
が要求される成形材料として用いる場合、外観上致命的
な問題となることが危惧される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、上記従来のポリエステルおよびポリエステルカ
ーボネートの製造方法の欠点を克服し、ハロゲン含有物
および溶媒を使用せず、低コストで製造可能であり、か
つ着色度が低いポリエステルおよびポリエステルカーボ
ネートの製造方法を商業的に有利に提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を行った結果、エステル化またはエステル交換触媒の存
在下、少なくとも1種のポリカーボネートおよび/また
はジオールのジカーボネートと、少なくとも1種のジカ
ルボン酸のジエステルとを反応させる、ポリエステルお
よびポリエステルカーボネートの製造方法において、重
合の任意の時点でコバルト系化合物を反応混合物に添加
することにより、上記目的を達成し得ることを見い出
し、本発明を完成した。本発明の製造方法は新規であ
り、これにより上記目的が達成される。
【0009】すなわち、本発明は、エステル化またはエ
ステル交換触媒の存在下、少なくとも1種のポリカーボ
ネートおよび/またはジオールのジカーボネートと、少
なくとも1種のジカルボン酸のジエステルとを反応させ
る、ポリエステルおよびポリエステルカーボネートの製
造方法であって、重合の任意の時点でコバルト系化合物
を反応混合物に添加する工程を包含する、製造方法に関
する。
【0010】好適な実施態様においては、上記コバルト
系化合物は、酢酸コバルト、炭酸コバルト、安息香酸コ
バルトからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
【0011】好適な実施態様においては、上記コバルト
系化合物は、上記生成するポリエステルおよびポリエス
テルカーボネート100重量部に対して、0.0000
1〜1重量部添加される。
【0012】好適な実施態様においては、上記コバルト
系化合物は、重合開始時に添加される。
【0013】好適な実施態様においては、上記ポリカー
ボネートは、以下の一般式(I)で表される:
【0014】
【化4】
【0015】式中、R1は、1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基;炭化水素基の水素原子の少なく
とも一部が、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ
基、およびフェノキシ基からなる群から選択される少な
くとも1つで置換されている1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基;あるいはR2−X−R3基(ここ
で、R2およびR3は、2価の芳香族炭化水素基であり、
芳香族環の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原
子、炭化水素基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で
置換されていてもよく、そしてXは、単結合、-O-、-
S-、-SO-、-SO2-、-CO-、および1〜20個の炭
素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される)
であり;そしてaは、1〜5000の整数である。
【0016】好適な実施態様においては、上記ジオール
のジカーボネートが、以下の一般式(II)で表される:
【0017】
【化5】
【0018】式中、R4は、1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基;炭化水素基の水素原子の少なく
とも一部が、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ
基、およびフェノキシ基からなる群から選択される少な
くとも1つで置換されている1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基;あるいはR6−X−R7基(ここ
で、R6およびR7は、2価の芳香族炭化水素基であり、
芳香族環の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原
子、炭化水素基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で
置換されていてもよく、そしてXは、単結合、-O-、-
S-、-SO-、-SO2-、-CO-、および1〜20個の炭
素原子を有する炭化水素基からなる群から選択される)
であり;そしてR5は、1〜20個の炭素原子を有する
炭化水素基である。
【0019】好適な実施態様においては、上記ジカルボ
ン酸のジエステルは、以下の一般式(III)で表され
る:
【0020】
【化6】
【0021】式中、R8は、1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基;炭化水素基の水素原子の少なく
とも一部が、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ
基、およびフェノキシ基からなる群から選択される少な
くとも1つで置換されている1〜20個の炭素原子を有
する2価の炭化水素基であり;そしてR9は、1〜20
個の炭素原子を有する炭化水素基である。
【0022】好適な実施態様においては、上記ポリカー
ボネートは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパンのポリカーボネートである。
【0023】好適な実施態様においては、上記ジオール
のジカーボネートは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパンのビス(メチルカーボネート)または
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのビ
ス(フェニルカーボネート)である。
【0024】好適な実施態様においては、上記ジカルボ
ン酸のジエステルは、テレフタル酸ジメチル、イソフタ
ル酸ジメチル、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメ
チルからなる群から選ばれる。
【0025】好適な実施態様においては、上記エステル
化またはエステル交換触媒は、スズ系化合物である。
【0026】好適な実施態様においては、上記エステル
化またはエステル交換触媒は、リチウム、ナトリウム、
カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、スト
ロンチウム、亜鉛、カドミウム、チタン、ジルコニウ
ム、アンチモン、鉛、マンガン、コバルトからなる群か
ら選ばれる金属の、酢酸塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸化
物、水酸化物、水素化物、アルコラート、およびフェノ
ラートからなる群から選ばれる少なくとも1種である。
【0027】好適な実施態様においては、上記エステル
化またはエステル交換触媒は、上記生成するポリエステ
ルまたはポリエステルカーボネート100重量部に対し
て、0.0001〜1重量部使用される。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0029】本発明に用いられるポリカーボネートは、
好ましくは、上記一般式(I)で表される。ここで、R
1は、1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化水素
基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、ハロゲ
ン原子、炭化水素基、アルコキシ基、およびフェノキシ
基からなる群から選択される少なくとも1つで置換され
ている1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化水素
基;あるいはR2−X−R3基(ここで、R2およびR
3は、2価の芳香族炭化水素基であり、芳香族環の水素
原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭化水素
基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で置換されてい
てもよく、そしてXは、単結合、-O-、-S-、-SO-、
-SO2-、-CO-、および1〜20個の炭素原子を有す
る炭化水素基からなる群から選択される)であり;そし
てaは、1〜5000の整数である。
【0030】上記ポリカーボネートの具体例としては、
以下に示すジオールに由来するポリカーボネートが挙げ
られる。例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン(別名:ビスフェノールA)、ビス(4−
ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−ジメチルフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロ
キシ−3,5−ジクロロフェニル)メタン、1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキシルメタン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,
1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエ
タン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン(別名:ビスフェノ
ールTMC)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエー
テル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニ
ル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホ
ン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニ
ル)スルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノ
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、テトラブロモビスフェノールA、
テトラクロロビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニ
ル、ハイドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシナ
フタレン、ジヒドロキシアントラセン、フェノールフタ
レイン、フルオレセイン、2,2’−ジヒドロキシ−
1,1−ジナフチルメタン、4,4’−ジヒドロキシジ
ナフチルなどの芳香族ジオールに由来するポリカーボネ
ート、そしてエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,2−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,10−デカンジオールなどの脂肪族ジオールに
由来するポリカーボネートなどが挙げられる。これらの
ポリカーボネートは、単独で用いても良く、また混合し
て使用しても良い。
【0031】本発明に用いられるポリカーボネートのう
ち、ビスフェノールAに由来するポリカーボネートが好
ましい。
【0032】本発明に用いられるジオールのジカーボネ
ートは、好ましくは、上記一般式(II)で表される。こ
こで、R4は、1〜20個の炭素原子を有する2価の炭
化水素基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、
ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、およびフェ
ノキシ基からなる群から選択される少なくとも1つで置
換されている1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化
水素基;あるいはR6−X−R7基(ここで、R6および
7は、2価の芳香族炭化水素基であり、芳香族環の水
素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭化水素
基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で置換されてい
てもよく、そしてXは、単結合、-O-、-S-、-SO-、
-SO2-、-CO-、および1〜20個の炭素原子を有す
る炭化水素基からなる群から選択される)であり;そし
てR5は、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基で
ある。
【0033】上記ジオールのジカーボネートの具体例と
しては、以下に示すジオールの、ビス(メチルカーボネ
ート)、ビス(エチルカーボネート)、ビス(プロピル
カーボネート)、ビス(ブチルカーボネート)、ビス
(シクロへキシルカーボネート)、ビス(フェニルカー
ボネート)が挙げられる。ジオールの具体例としては、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(別
名:ビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチル
フェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジ
クロロフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)シクロヘキシルメタン、1,1−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチ
ルシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル
エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフ
ェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ス
ルホン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェ
ニル)スルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノ
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、テトラブロモビスフェノールA、
テトラクロロビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニ
ル、ハイドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシナ
フタレン、ジヒドロキシアントラセン、フェノールフタ
レイン、フルオレセイン、2,2’−ジヒドロキシ−
1,1−ジナフチルメタン、4,4’−ジヒドロキシジ
ナフチルなどの芳香族ジオール、またエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、
1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、
1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール
などの脂肪族ジオールが挙げられる。これらのジオール
のジカーボネートは、単独で用いても良く、また混合し
て使用しても良い。
【0034】本発明に用いられるジオールのジカーボネ
ートのうち、ビスフェノールAのビス(メチルカーボネ
ート)およびビスフェノールAのビス(フェニルカーボ
ネート)が好ましい。
【0035】本発明に用いられるジカルボン酸のジエス
テルは、好ましくは、上記一般式(III)で表される。
ここで、R8は、1〜20個の炭素原子を有する2価の
炭化水素基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部
が、ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、および
フェノキシ基からなる群から選択される少なくとも1つ
で置換されている1〜20個の炭素原子を有する2価の
炭化水素基であり;そしてR9は、1〜20個の炭素原
子を有する炭化水素基である。
【0036】上記ジカルボン酸のジエステルの具体例と
しては、以下に示すものが挙げられる。例えば、テレフ
タル酸、メトキシテレフタル酸、エトキシテレフタル
酸、フルオロテレフタル酸、クロロテレフタル酸、メチ
ルテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、メトキシイ
ソフタル酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン
酸、ジフェニルメタン−3,3’−ジカルボン酸、ジフ
ェニルエーテル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニル
−4,4’−ジカルボン酸、ナフタレン−1,4−ジカ
ルボン酸、ナフタレン−1,5−ジカルボン酸、ナフタ
レン−2,6−ジカルボン酸などの芳香族ジカルボン
酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデ
カンジカルボン酸、3−メチルアゼライン酸などの脂肪
族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン
酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シ
クロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジ
カルボン酸、1,5−デカヒドロナフタレンジカルボン
酸、2,6−デカヒドロナフタレンジカルボン酸、2,
7−デカヒドロナフタレンジカルボン酸などの脂環式ジ
カルボン酸などの、ジメチル、ジエチル、ジプロピル、
ジブチル、ジシクロへキシル、ジフェニルエステルなど
が挙げられる。これらのジカルボン酸のジエステルは、
単独で用いても良く、また混合して使用しても良い。
【0037】本発明に用いられるジカルボン酸のジエス
テルのうち、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメ
チル、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルが好
ましい。
【0038】本発明に用いられる触媒としては、公知の
エステル化またはエステル交換触媒が使用され得る。こ
れらの触媒としては、リチウム、ナトリウム、カリウム
などのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウム、バリ
ウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、亜鉛、
カドミウム、チタン、ジルコニウム、スズ、アンチモ
ン、鉛、マンガン、コバルトなどの金属の、酢酸塩、炭
酸塩、ホウ酸塩、酸化物、水酸化物、水素化物、アルコ
ラート、フェノラートなどが挙げられる。これらのエス
テル化またはエステル交換触媒は、単独で用いてもよ
く、また混合して使用してもよい。
【0039】これらの中で、スズ系化合物が好ましく、
例えば、アシル第一スズ、テトラアシル第二スズ、ジブ
チルスズオキサイド、ジブチルスズジアセテート、ジブ
チルスズラウレート、ジメチルスズマレート、スズジオ
クタノエート、スズテトラアセテート、塩化第一スズ、
塩化第二スズ、酢酸第一スズ、トリクロロブチルスズ、
ジクロロジブチルスズ、酸化第一スズ、酸化第二スズな
どが挙げられる。
【0040】これらの触媒の使用量は、特に制限されな
いが、反応性と物性(例えば、着色、耐加水分解性)の
バランスから、生成ポリマー100重量部に対して、好
ましくは0.0001〜1.0重量部、より好ましくは
0.0005〜0.1重量部が使用される。使用する触媒
が、0.0001重量部未満では、反応が十分に進行せ
ず、そして1.0重量部より多ければ、生成するポリマ
ーの着色が激しくなり、耐加水分解性などの物性が低下
する。
【0041】これら触媒のほかに、他の添加剤、例え
ば、安定剤、顔料、染料、蛍光増白剤、核剤、重合促進
剤、充填剤、補強材(例えば、ガラス繊維、炭素繊維)
などを重合時あるいは生成したポリマーに添加すること
も可能である。
【0042】本発明は、これらの反応混合物に、重合の
任意の時点でコバルト系化合物を添加することを特徴と
する。
【0043】上記コバルト系化合物の具体例としては、
酢酸コバルト、炭酸コバルト、安息香酸コバルト、コバ
ルトフェネート、硫酸コバルト、4−シクロヘキシル酪
酸コバルト、2−エチルヘキサン酸コバルト、グルコン
酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ギ酸コバルト、オレ
イン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、シュウ酸コバ
ルトなどが挙げられる。
【0044】本発明に用いられるコバルト系化合物は、
酢酸コバルト、炭酸コバルト、および安息香酸コバルト
が好ましい。
【0045】上記コバルト化合物の添加量は、特に制限
されないが、生成されるポリエステルおよびポリエステ
ルカーボネート100重量部に対して、好ましくは0.
00001〜1重量部、より好ましくは0.001〜0.
05重量部が添加される。添加されるコバルト化合物
が、0.00001重量部未満では、生成ポリマーの着
色低減の効果が不十分であり、そして1重量部より多け
れば、生成ポリマーの物性(例えば、機械的特性、耐熱
性、耐加水分解性)が低下するだけでなく、むしろ着色
が増加する。
【0046】上記コバルト化合物は、重合の任意の時点
で添加され得るが、好ましくは、反応開始時に添加され
る。
【0047】本発明においては、異なる温度での2段階
の工程で反応を行うことが好ましい。第1工程では、好
ましくは150〜300℃、より好ましくは200〜3
00℃で加熱する。この工程では、ポリカーボネートと
ジカルボン酸ジエステルを加熱溶融させることにより、
解重合反応およびエステル交換反応が起こり、オリゴマ
ーが生成する。第2工程では、好ましくは200〜40
0℃、より好ましくは250〜350℃で加熱し、かつ
減圧下(0.05〜1.0 torr)で反応を行う。この工
程では、さらにエステル交換を行うことにより、高分子
量のポリエステルおよびポリエステルカーボネートが生
成する。
【0048】ポリカーボネートの代わりにジオールのジ
カーボネートを用いた場合は、第1工程でジオールのジ
カーボネートとジカルボン酸のジエステルとのエステル
交換反応が起こり、第2工程で、高分子量のポリエステ
ルまたはポリエステルカーボネートが生成する。
【0049】しかし、本発明は、上記2段階工程での反
応に限定されるものではなく、多段階の温度および減圧
度で反応させてもよいし、あるいは反応を通して同一温
度条件で反応させてもよい。
【0050】本発明の製造方法においては、各反応成分
の使用量および反応条件を適宜調節することによって、
カーボネート部分を完全に反応させるか、または不完全
に反応させることができる。その結果として、所望のポ
リエステルまたはポリエステルカーボネートを選択的に
製造することが可能となる。すなわち、本発明の製造方
法において、ポリカーボネートおよび/またはジオール
のジカーボネートに対してジカルボン酸のジエステルの
使用量が多いと、カーボネート部分は完全に反応し、そ
の結果カーボネート部分は消失し、ポリエステルが生成
する。それに対して、ポリカーボネートおよび/または
ジオールのジカーボネートに対してジカルボン酸のジエ
ステルの使用量が少ないと、カーボネート部分は完全に
は反応せず、その結果カーボネート部分が残存するため
に、ポリエステルカーボネートが生成する。
【0051】本発明の製造方法により得られるポリエス
テルを生成するためには、ジカルボン酸のジエステルの
モル数が、ポリカーボネート(および/またはジオール
のジカーボネート)の繰り返し単位のモル数以上となる
ような割合で用いられ得る。これに対して、本発明の製
造方法により得られるポリエステルカーボネートを生成
するためには、ジカルボン酸のジエステルのモル数が、
ポリカーボネート(および/またはジオールのジカーボ
ネート)の繰り返し単位のモル数未満となるような割合
で用いられ得る。さらに、本発明の製造方法により得ら
れるポリエステルまたはポリエステルカーボネートの分
子量の調節は、触媒の量など公知の方法により調節され
得る。
【0052】本発明においては、適当な補助溶媒、例え
ば、ジフェニルエーテル、ビフェニル、置換されたシク
ロヘキサン、デカヒドロナフタレン、1,2,4,5−
テトラメチルベンゼンを用いてもよい。あるいは、生成
するポリマーと相溶化しない非溶剤、例えば、ポリ(フ
ッ化アルキレンオキシド)を用いてもよい。
【0053】本発明の製造方法により得られるポリエス
テルおよびポリエステルカーボネートは、ペレット化
(チップ化)してから成形してもよく、あるいはそのま
ま押出機などを用いて所望の形状に成形することも可能
である。さらに、本発明の製造方法により得られるポリ
エステルおよびポリエステルカーボネートは、公知の他
のポリマー、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレン
オキシド、ポリスルホンなどの1種または2種以上とブ
レンドすることも可能である。
【0054】本発明の製造方法により得られるポリエス
テルおよびポリエステルカーボネートは、形状のある物
品、繊維、フィラメント、フィルムなどの製造のために
幅広く使用され得る。本発明の製造方法により得られる
ポリエステルおよびポリエステルカーボネートは、高い
耐熱性、強靭性、耐加水分解性、耐クリープ性などを有
するので、これらの物性が要求される分野、例えば、家
電分野、照明分野、および自動車分野における物品に特
に適する。
【0055】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳し
く説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において、適宜変更
実施可能なものである。
【0056】なお、ポリマーの特性は以下に示す方法に
従って測定した。
【0057】(1)ポリマーの重量平均分子量(Mw) ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法
により測定した。Waters社製510型GPCシステムを
用いて、クロロホルムを移動相とし、ポリマー濃度2m
g/mlでカラム温度35℃にて測定した。ポリスチレ
ンを標準試料として用いて重量平均分子量を算出した。
【0058】(2)ポリマーの着色度 日本電色工業(株)製Z−Σ80色差計を用いて、JIS
K7103に基づいて、透過法により黄色度(YI)を
測定した。試験片は、厚さ1/8インチの成型品を用い
た。
【0059】(実施例1)撹拌翼、窒素導入口、冷却
管、および留出口を備えた内容積14Lのステンレス製
反応容器に、ポリカーボネート(帝人化成(株)製、パン
ライトL−1250W、Mv=25000)1271g
(5.0モル)、ジメチルテレフタレート582g(3
モル)、ジメチルイソフタレート582g(3モル)、
ジブチルスズジアセテート0.585g(1.67ミリモ
ル)、酢酸コバルト0.25gを仕込み、窒素置換した
後、窒素フローの状態で280℃に加熱した。1時間そ
のままの温度で保持し、内容物を溶融させた。次いで、
撹拌翼の回転を開始し、60分間そのままの温度で生成
してくるジメチルカーボネートを還流させた。続いて、
300℃まで昇温し、2時間かけて留去口よりジメチル
カーボネートを除去した。反応系をゆっくりと減圧(3
0分で1 torr)にし、それと同時に320℃まで昇温
し、そのまま2時間保持した。撹拌停止後、窒素により
大気圧まで戻した後、反応混合物を取り出し、ポリマー
を得た。得られたポリマーを塩化メチレンに溶解し、大
量のヘキサン中に投入してポリマーを再沈させることに
より精製した。
【0060】得られたポリマーのIRスペクトルを図1
に示す。原料であるポリカーボネートには1775cm
-1にカーボネート結合に由来するC=O伸縮振動の吸収
が認められるが、得られたポリマーにはそのような吸収
は認められず、代わりにエステル結合に由来するC=O
伸縮振動の吸収が1740cm-1に確認された。これら
の結果により、得られたポリマーはポリエステルである
ことが示された。
【0061】得られたポリマーを上記(1)および
(2)の試験に供し、特性を評価した。結果を表1に示
す。
【0062】(実施例2)酢酸コバルトの代わりに、安
息香酸コバルトを0.25g使用した以外は、実施例1
と同様に行った。同様の分析方法による結果により、得
られたポリマーはポリエステルであることが示された。
【0063】得られたポリマーの物性値を表1に示す。
【0064】(実施例3)ジメチルイソフタレートを使
用せず、ジメチルテレフタレートの使用量を777g
(4モル)とした以外は、実施例1と同様に行った。
【0065】得られたポリマーのIRスペクトルを図2
に示す。得られたポリマーには1775cm-1にカーボ
ネート結合に由来するC=O伸縮振動の吸収が認めら
れ、かつエステル結合に由来するC=O伸縮振動の吸収
が1740cm-1に確認された。これらの結果により、
得られたポリマーはポリエステルカーボネートであるこ
とが示された。
【0066】得られたポリマーの物性値を表1に示す。
【0067】(実施例4)ポリカーボネートの代わり
に、ビスフェノールAのビス(メチルカーボネート)を
1720g(5.0モル)使用した以外は、実施例1と
同様に行った。同様の分析方法による結果により、得ら
れたポリマーはポリエステルであることが示された。
【0068】得られたポリマーの物性値を表1に示す。
【0069】(実施例5)酢酸コバルトを重合開始時に
は添加せず、ジメチルカーボネートを常圧下で2時間除
去した後に酢酸コバルトを添加した以外は、実施例1と
同様に行った。同様の分析方法による結果により、得ら
れたポリマーはポリエステルであることが示された。
【0070】得られたポリマーの物性値を表1に示す。
【0071】(比較例1)酢酸コバルトを添加しなかっ
たこと以外は、実施例1と同様に行った。
【0072】得られたポリマーの物性値を表1に示す。
【0073】
【表1】
【0074】上記表1の結果により、ポリマー反応混合
物へのコバルト系化合物の添加により、得られたポリエ
ステルおよびポリエステルカーボネートは、コバルト系
化合物を使用しない場合に比べて着色度が低いことがわ
かる。
【0075】
【発明の効果】本発明の製造方法により、着色度が低い
ポリエステルおよびポリエステルカーボネートを簡便か
つ安価に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1により得られたポリエステルのIRス
ペクトル図である。
【図2】実施例3により得られたポリエステルカーボネ
ートのIRスペクトル図である。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エステル化またはエステル交換触媒の存
    在下、少なくとも1種のポリカーボネートおよび/また
    はジオールのジカーボネートと、少なくとも1種のジカ
    ルボン酸のジエステルとを反応させる、ポリエステルお
    よびポリエステルカーボネートの製造方法であって、重
    合の任意の時点でコバルト系化合物を反応混合物に添加
    する工程を包含する、製造方法。
  2. 【請求項2】 前記コバルト系化合物が、酢酸コバル
    ト、炭酸コバルト、安息香酸コバルトからなる群から選
    ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記コバルト系化合物が、前記生成する
    ポリエステルおよびポリエステルカーボネート100重
    量部に対して、0.00001〜1重量部添加される、
    請求項1または2に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記コバルト系化合物が、重合開始時に
    添加される、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 前記ポリカーボネートが、以下の一般式
    (I)で表される、請求項1〜4にいずれかに記載の製
    造方法: 【化1】 式中、R1は、1〜20個の炭素原子を有する2価の炭
    化水素基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、
    ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、およびフェ
    ノキシ基からなる群から選択される少なくとも1つで置
    換されている1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化
    水素基;あるいはR2−X−R3基(ここで、R2および
    3は、2価の芳香族炭化水素基であり、芳香族環の水
    素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭化水素
    基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で置換されてい
    てもよく、そしてXは、単結合、-O-、-S-、-SO-、
    -SO2-、-CO-、および1〜20個の炭素原子を有す
    る炭化水素基からなる群から選択される)であり;そし
    てaは、1〜5000の整数である。
  6. 【請求項6】 前記ジオールのジカーボネートが、以下
    の一般式(II)で表される、請求項1〜5のいずれかに
    記載の製造方法: 【化2】 式中、R4は、1〜20個の炭素原子を有する2価の炭
    化水素基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、
    ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、およびフェ
    ノキシ基からなる群から選択される少なくとも1つで置
    換されている1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化
    水素基;あるいはR6−X−R7基(ここで、R6および
    7は、2価の芳香族炭化水素基であり、芳香族環の水
    素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭化水素
    基、アルコキシ基、またはフェノキシ基で置換されてい
    てもよく、そしてXは、単結合、-O-、-S-、-SO-、
    -SO2-、-CO-、および1〜20個の炭素原子を有す
    る炭化水素基からなる群から選択される)であり;そし
    てR5は、1〜20個の炭素原子を有する炭化水素基で
    ある。
  7. 【請求項7】 前記ジカルボン酸のジエステルが、以下
    の一般式(III)で表される、請求項1〜6のいずれか
    に記載の製造方法: 【化3】 式中、R8は、1〜20個の炭素原子を有する2価の炭
    化水素基;炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、
    ハロゲン原子、炭化水素基、アルコキシ基、およびフェ
    ノキシ基からなる群から選択される少なくとも1つで置
    換されている1〜20個の炭素原子を有する2価の炭化
    水素基であり;そしてR9は、1〜20個の炭素原子を
    有する炭化水素基である。
  8. 【請求項8】 前記ポリカーボネートが、2,2−ビス
    (4−ヒドロキシフェニル)プロパンのポリカーボネー
    トである、請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記ジオールのジカーボネートが、2,
    2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのビス
    (メチルカーボネート)または2,2−ビス(4−ヒド
    ロキシフェニル)プロパンのビス(フェニルカーボネー
    ト)である、請求項1〜8のいずれかに記載の製造方
    法。
  10. 【請求項10】 前記ジカルボン酸のジエステルが、テ
    レフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、ナフタレ
    ン−2,6−ジカルボン酸ジメチルからなる群から選ば
    れる、請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記エステル化またはエステル交換触
    媒が、スズ系化合物である、請求項1〜10のいずれか
    に記載の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記エステル化またはエステル交換触
    媒が、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウ
    ム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、カ
    ドミウム、チタン、ジルコニウム、アンチモン、鉛、マ
    ンガン、コバルトからなる群から選ばれる金属の、酢酸
    塩、炭酸塩、ホウ酸塩、酸化物、水酸化物、水素化物、
    アルコラート、およびフェノラートからなる群から選ば
    れる少なくとも1種である、請求項1〜10のいずれか
    に記載の製造方法。
  13. 【請求項13】 前記エステル化またはエステル交換触
    媒が、前記生成するポリエステルまたはポリエステルカ
    ーボネート100重量部に対して、0.0001〜1重
    量部使用される、請求項1〜12のいずれかに記載の製
    造方法。
JP4524496A 1996-03-01 1996-03-01 ポリエステルおよびポリエステルカーボネートの製造方法 Withdrawn JPH09235363A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6858701B2 (en) 2000-06-01 2005-02-22 Teijin Limited Wholly aromatic polyester carbonate and process therefor

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