JPS6013811A - 非芳香族性ポリエステルカ−ボネ−トの製造方法 - Google Patents

非芳香族性ポリエステルカ−ボネ−トの製造方法

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JPS6013811A
JPS6013811A JP59124607A JP12460784A JPS6013811A JP S6013811 A JPS6013811 A JP S6013811A JP 59124607 A JP59124607 A JP 59124607A JP 12460784 A JP12460784 A JP 12460784A JP S6013811 A JPS6013811 A JP S6013811A
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JP
Japan
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mbar
optionally substituted
pressure
carbonate
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JP59124607A
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English (en)
Inventor
ヘルム−ト・バニツエク
バルタ−・ユルデインゲン
カロラ・ブル−ダ−マンス
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Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/64Polyesters containing both carboxylic ester groups and carbonate groups

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非芳香族性ジカルボン酸及び非芳香族性ジオー
ルをベースとする高分子量ポリエステルカーボネートの
製造方法に関するものであり、その際に該方法は所望の
縮合度が達成された場合に可逆的に停止し、そして引き
続き続けることができるものである。
非芳香族性ジカルボン酸及び非芳香族ジオールからなる
高分子量ポリエステルカーボネートは公知のものであφ
(ドイツ国特許出願公開第2651639号、同第27
32718号)。これらのものはプラスチック合金に対
して価値ある成分である(ヨーロッパ・特許第5736
号)。
高分子量ポリエステルカーボネートの合成は文献に従っ
てポリエステル及び場合によってはポリエーテルを昇温
下でジフェニルカーボネートと重縮合させることにより
行うことができる。ゴム状生成物が生成するが、これら
のものは200℃以下の温度では流動することができな
いため、適当な反応容器から除去するのが極めて困難で
あり、そして200℃以上の温度では交叉結合する傾向
がある。このことは従来生成物の工業的製造を魅力のな
いものにしていた。
驚くべきことに、生成物を反応容器から除去し、次に引
き続き例えば押出機中で縮合し得るように可逆的に重縮
合を停止することができることが見い出された。
かくて、本発明は最初の工程で a) a +bの合計を基準として30〜1oo重量%
のポリエステルジオール、 b)a十すの合計を基準として70〜0重量%のポリエ
ーテルジオール、及び c)(a+b)1モル当り0.95〜1.2モルのジア
リールカーボネートを d) ! 十b +cの合計を基準として50〜500
ppmのエステル交換触媒の存在下にて、100〜20
0℃及び140ミリバールより少ない圧力下で一緒に加
熱し、その間に生じるヒドロキシル化合物及び場合によ
っては過剰のC〉を反応生成物が0.6〜1.1d11
0の限界粘度(25℃でテトラヒドロフラン中の溶液に
対して測定〉を有すルマテ除去し;a +b +cを基
準として0.1〜10重量%の、好ましくは0.2〜5
重間%の随時置換されたフェノールeを加え;第二の工
程にて100〜200℃及び3〜260ミリバール、好
ましくは5〜150ミリバールの圧力下で成分eを除去
し、そして反応生成物の限界粘度が少なくとも0.1d
l/vだけ増加し、そして少なくとも0.9dl/gの
値に達するまで温度及び圧力をこれらの範囲内に保持す
ることを特徴とする、a)800〜3500の平均分子
量Inを有するポリエステルジオール、場合によっては
b)250〜3500の平均分子IMnを有するポリエ
ーテルジオール及びC)ジアリールカーボネートからの
、0.9〜2.5dl/gの限界粘度を有する非芳香族
性のポリエステルカーボネートの製造方法を提供する。
随時置換されたフェノールeを加えることにより重縮合
は停止するようになるが、フェノールを除去した後に続
けることができる。このことは殊に驚くべきことであり
、その理由はフェノールの非芳香族性カルボン酸エステ
ルとのエステル交換は未知であり、かくてフェノールの
添加による化学平衡の移動を予期することができなかっ
たからである。
最初にフェノールを完全に分離させない試みは不成功で
あったが、その理由は反応時間が非常に長くなり、交叉
結合した生成物が得られたからである。
好適なポリエステルジオールa)はC2〜C□ジカルボ
ン酸及びC!〜Cf2ジオールの反応生成物である。殊
に好適なジカルボン酸は非環式のものである。次のもの
が好適なジカルボン酸の例である:シュウ酸、マロン酸
、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸及びヘキサヒドロフタル酸。勿
論ポリエステルジオールの製造に対してその反応性誘導
体の状態、例えば無水物としてできるだけジカルボン酸
を用いることができる。ポリエステルジオールa〉の製
造に対して好適なジオールの例にはエーテル基を含まぬ
ジオール並びに250g、下の分子IMnを有するエー
テルジオール、例えばエチレングリコール、プロパンジ
オール−1,2及び−1,3、ブタンジオール−1,4
及び−2,3、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオ
ール−1゜6、オクタン、ジオール−1,8,1,4−
ビス−(ヒドロキシメチル)−シクロヘキサン、2−メ
チルプロパンジオール−1,3、ジー、トリー及びテト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びジ
ブチレングリコールが含まれる。ポリエステルジオール
a)は末端ヒドロキシル基を有する。
次のものは好適なポリエーテルジオールb)の例である
:ポリエチレンオキシドグリコール、ポリ−(プロピレ
ンオキシド−1,2)−グリコール、ポリ−(プロピレ
ンオキシド−1,3)−グリコール、ポリ−くブチレン
オキシド−1,2)〜グリコール、ポリ−(ブチレンオ
キシド−1゜4)−グリコール、ポリ−(ベンチレンオ
キシド−1,2)−グリコール、ポリ−(ヘキサメチレ
ンオキシド−1,6)−グリコール、ポリ−(ヘプタメ
チレンオキシド−1,7)−グリコール、ポリ−(オク
タメチレンオキシド−1,8)−グリコール、ポリ−(
ノナメチレンオキシド−1゜9)−グリコール及び場合
によってはブロック混合状態のエチレンオキシド及びプ
ロピレンオキシドの付加化合物。
ポリエステルジオールa)及びポリエーテルジオールb
)の平均分子量Mnはテトラヒドロフラン中の蒸気圧浸
透針を用いて測定する。
好適なジアリールカーボネ−1−C)は式%式%() に対応し、ここにAr及びAc1は同一もしくは相異な
るものであり、且つ06〜C1eアリール基を表わし、
これらのアリール基は場合によっては1〜2個のC1〜
C4アルキル基、ニトロ基またはハロゲン原子(好まし
くは塩素もしくは臭素)により置換されるものであり、
例えばアルキル置換されたジフェニルカーボネート例え
ばビスークーロロフェニルカーボネート、ジナフチルカ
ーボネート並びにそのアルキル−及びハロゲン置換され
た誘導体:非対称的ジアリールカーボネート例えばフェ
ニル−トルイル−カーボネート、フェニル〜クロロフェ
ニルーカーボネート、2−トリル−4−トリル−カーボ
ネート及び4−トリル−4−クロロフェニル−カーボネ
ートがある。最も好ましいジアリールカーボネートC〉
はジフェニルカーボネートである。
好適なエステル交換触媒d)は例えばR,E。
WilfongによるJ、 Polym、 Sci、 
54.385(1961)に記載されている。次のもの
は好適な触III d)の例である:アルカリ及びアル
カリ土類金属アルコラード及びフェノラート、第三級ア
ミン例えばトリエチレンジアミン゛及びトリエチルアミ
ン、ピリジン、第二級アミン例えばモルホリン及びピロ
リドン、金属酸化物例えば三酸化アンチモン、金属ハロ
ゲン化物例えば塩化亜鉛及び四塩化チタン、並びに遷移
金属のカルボン酸エステル例えばテトラブチルチタン。
好適な随時置換されたフェノールeは式%式%() に対応し、ここにArは式(I>におけるArに対して
上に定義したものである。かくて本発明に関する「随時
置換されたフェノール」にはナフトールの如き伯のヒド
ロキシアリールも含まれる。
最も好ましい化合物は未置換のフェノールである。
本発明により生じるポリエステルカーボネートの末端基
は出発物質のa比のための結果であり、かくて一般的に
ヒドロキシル基または好ましくはアリールカーボネート
基のいずれかである。
本発明による方法は好ましくは溶媒の不在下で行うが、
脂肪族または芳香族炭化水素の如き不活性溶媒の存在下
にて行うこともできる。
本発明による方法の最初の工程は攪拌しながら行うこと
が有利であり、そして第二の工程は押出機中で最良に行
われる。
水沫の第二の工程は連続的にか、または不連続で行うこ
とができる。第二の工程の条件下での滞留時間は一般的
に3〜20分間、好ましはく5〜15分間である。
本発明によ委方法の特定の具体例に従えば、11〜1:
1.2のモル比におけるポリエステルジオール及びジフ
ェニルカーボネートを反応生成物の限界粘度が0.7〜
0.9dl/gになるまで触媒としてのナトリウムフェ
ノラートの存在下にて150〜185℃に加熱し、生じ
る揮発性反応生成物を4〜65ミリバールの圧力下で留
去し;次にポリエステルジオール及びジフェニルカーボ
ネートの合計を基準として0.3〜1重量%のフェノー
ルを撹拌しながら周囲圧力下で加え、そしてこの反応生
成物の滞留時間がこれらの条件下で8〜15分間になる
ように170〜185℃及び13〜65ミリバールで三
段階脱気押出機により脱気する。
本発明により生成されるポリエステルカーボネートは容
易にストランド(5trand)造粒することができ、
かくてこれらのものはPVCの如きプラスチック材料に
対する添加剤として極めて好ましく使用し得る形態をと
る。
次の実施例に特記される部は重量部であり、そして比は
重量比である。
実施例 1 アジピン酸及び66:35の比のm−ヘキサン−1,6
−ジオール/ネオペンチルグリコールの混合物から生成
された2000の平均分子量Mnを有するポリエステル
ジオール24500部、ジフェニルカーボネート288
4部並びにナトリウムフェノラート6部を攪拌しながら
1.5時間にわたって182℃に加熱し、圧力を5ミリ
バールに低下させ、そして大部分フェノールからなる揮
発性の重縮合生成物を留去した。この混合物をこれらの
反応条件下で更に3時間攪拌し、そして反応容器に引き
続き窒素を吹き込んだ。生じたポリエステルカーボネー
トは0.9dl/(]の限界粘度を有していた。
フェノール150部を加え、そしてやや過剰の窒素の圧
力下で混合した。この反応混合物を180℃で保持し、
そして3時間にわたってL/D−40のシャフト長/シ
ャフト直径比を有する脱気押出機の入口に連続的に計量
導入した。この添加されたフェノール及び生成されたば
かりの揮発性の反応生成物を3つの蒸発塔を通して18
0℃及び30ミリバール下で留去した。ストランド造粒
器により破砕し得るゴム状ポリエステルカーボネートが
押出機のノズルから出てきた。生じたポリエステルカー
ボネートは1.52dl/gの限界粘度を有していた。
実施例 2(比較) 攪拌した反応器において41部2時間の長い反応後にフ
ェノールを全く加えないことを除いて実、施例1の実験
をくり返して行った。生成物を反応器から除去した際に
粘度が極めて増加したため、更に1時間後に反応生成物
をこれ以上反応器中で移動することができず;攪拌機は
6時II!後にこわれた。
実施例 3 アジピン酸及び65:3−5の比のn−へキサン−1,
6−ジオール/ネオペンチルグリコールの混合物から生
成された2000の平均分子IMnを有するポリエステ
ルジオール12000部、アジピン酸及びヘキサンジオ
ール−1,6から生成された950の平均分子MMnを
有するポリエステルジオール12000部、ジフェニル
カーボネート4380部並びにナトリウムフェノラート
8部を実施例1と同様に反応させた。最初の工程のボリ
エステルカーホネートの粘度は0.85dl/gであっ
た。
1’、1dL’9の粘度を有する無色のゴム状ポリエス
テルカーボネートが得られた。
実施例 4 アジピン酸及び65:35の比のn−ヘキサン−1,6
−ジオール/ネオペンチルグリコールの混合物から生成
された1835の平均分子量IJnを有するポリエステ
ルジオール5000部、400の平均分子量Mnを有す
るポリプロピレンオキシドジオール1500部、ジフェ
ニルカーボネート1524部、並びにナトリウムフェノ
ラート2゜4部を攪拌しながら1時間にわたって150
℃に加熱し、圧力を8ミリバールに低下し、そして主に
フェノールを留去した。この混合物を引き続き4時間に
わたって185℃に加熱し、そして圧力を3ミリバール
に低下した。次に留去した試料は0.79dl/(]の
限界粘度を有していた。
トルエン3000部中のフェノール40部の溶液を周囲
圧力下で反応器にポンプ導入した。この反応混合物を、
押出機中での滞留時間が12分間になるように20分後
に185℃及び20ミリバール下で脱気押出機中にて脱
気した。
ゴム状反応生成物は1.22dl/Qの限界粘度を有し
ていた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、最初の工程で a)a+bの合計を基準として30〜10011%の、
    平均分子量Mn800〜3500を有するポリエステル
    ジオ、−ル、 b)a+bの合計を基準として70〜0重量%の、平均
    分子lMn250〜3500を有するポリエーテルジオ
    ール、及び c)(a+b)1モル当り0.95〜1.2モルのジア
    リールカーボネートを d) a +b +c (7)合計を基準として50〜
    5o。 ppmのエステル交換触媒の存在下にて、1oo〜企0
    0企及0140ミリバールより少ない圧力下で一轄に加
    熱し、その闇に生じるヒドロキシル化合物及び場合によ
    っては過剰のC)を反応生成物が0.6〜1.1dl/
    (Jの限界粘度(25℃でテトラヒドロフラン中の溶液
    に対して測定)を有するまで除去し;a +b +cを
    基準として0.1〜10重量%の随時置換されたフェノ
    ールeを加え;第二の工程にて100〜200℃及び3
    〜260ミリバールの圧力下で成分eを除去し、そして
    反応生成物の限界粘度が少なくとも0 、1 dl/p
    だけ増加し、そして少な(とも0.9dl/gの値に達
    するまで温度及び圧力をこれらの範囲内に保持すること
    を特徴とする、0.9〜2.5dl/!IIの限界粘度
    を有する非芳香族性ポリエステルカーボネートの製造方
    法。 2、 a +b +cの合計を基準として0.2〜5重
    量%の随時置換されたフェノールθを最初の工程で加え
    る、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、第二の工程における圧力が5〜150ミリバールで
    ある、特許請求の範囲第1項または、2項記載の方法。 4、随時置換されたフェノールが式Ar −OHを有し
    、ここにArが随時C1〜C4アルキル、ニトロまたは
    ハロゲンで置換されるC6〜C1θアリール基を表わす
    、特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の方法。 5、本明細書の実施例のいずれかに参考として実質的に
    記載される、特許請求の範囲第1項記載の方法。 6、特許請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載の方法
    により製造する際のポリエステルカーボネート。
JP59124607A 1983-06-23 1984-06-19 非芳香族性ポリエステルカ−ボネ−トの製造方法 Pending JPS6013811A (ja)

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