[发明专利]芳香族聚碳酸酯,其制造方法及含有该物质的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及芳香族聚碳酸酯、其制造方法及其组合物。更详细地说，涉及色相优异、进行成型时金属模具污染少且可长期连续、精密成型并且成型物光雾发生少的高品质芳香族聚碳酸酯、其制造方法及其组合物。

先有技术

聚碳酸酯以往是采用使双酚A等芳香族二羟基化合物与光气在二氯甲烷等有机溶剂的存在下直接聚合的方法(界面法)、或使芳香族二羟基化合物与芳香族碳酸二酯进行酯交换反应的方法(熔融缩聚法)制造的。

其中，熔融缩聚法与界面法相比较，具有可廉价制造聚碳酸酯的优点，并且因为不使用光气等毒性物质，故在环境卫生上较好。

但是，熔融聚合法与界面法相比较，因为聚合速度慢，且必须于高温下实施聚合，故有所得的聚碳酸酯品质较差的缺点。

即，使芳香族二羟基化合物与芳香族碳酸二酯进行酯交换来制造聚碳酸酯的反应已被熟知，且芳香族二羟基化合物的OH端基与芳香族碳酸二酯的苯基端基反应而边副产芳香族单羟基化合物边进行聚合的方法，是最普遍使用的。

此反应在相对于OH端基量而言存在大约等量的苯基端基量时反应速度达到最快，且制造目的聚合度的聚合物所需聚合时间缩短。相反地，相对于OH端基量而言苯基端基量的比例愈超过1，反应速度就愈降低，聚合时间变长。由于熔融聚合必须在超过250℃的高温下实施，故聚合时间与聚合物的热恶化具有密切的关系，若聚合时间缩短，则所得聚碳酸酯的色相提高，起因于热恶化的异物量亦减少。

另一方面，从聚碳酸酯的耐热性、耐湿热性、和耐候性的观点来看，可知聚碳酸酯的OH端基愈少则愈佳。

因此，若欲以熔融聚合制造OH端基少的聚碳酸酯，则必须使得相对于OH端基量而言苯基端基量的比例颇大于1来进行聚合反应，其结果是反应速度降低、所得到聚碳酸酯的色相恶化、异物含量增加。

作为避免此情况的手段，已有人提出相对于OH端基量而言存在大约相等的苯基端基进行聚合，制造总端基的约50％为OH端基的目的聚合度的聚碳酸酯后，使用封端剂来封闭、减少聚合物的OH端基的方案。但是，此方法不仅具有使用昂贵的封端剂的缺点，而且在封端过程中会使聚合物恶化，并且有因聚合调整而使聚合度变化的问题。

作为芳香族二羟基化合物与芳香族碳酸二酯的酯交换的其他形态，也已知相对于芳香族二羟基化合物而言使用2倍摩尔的芳香族碳酸二酯，于第一阶段在芳香族二羟基化合物的两端上与芳香族碳酸二酯进行酯交换缩合而制成低聚物，并于第二阶段使该低聚物进行酯交换边副产碳酸二芳酯(芳香族碳酸二酯)边进行聚合的二阶段反应。若根据此方法，则可得到OH端基含量极少的聚碳酸酯。

但是，伴随着碳酸二芳酯消除的酯交换反应与伴随着芳香族单羟基化合物消除的酯交换反应相比难引起反应，因此，需要更高的温度和更长的聚合时间，而且所使用的催化剂也必须为氢化锂铝和硼氢化四乙基铝等强力的碱性催化剂，因此，所得到聚碳酸酯的色相、异物含量等品质与伴随着芳香族单羟基化合物消除的酯交换反应所得到的聚碳酸酯相比较差。

又，特公昭47-14742号公报及特公昭47-14743号公报中显示了经由芳香族二羟基化合物与芳香族碳酸二酯的酯交换反应生成初期缩合物，并令其在季铵化合物存在下进行后缩合反应，可促进后缩合反应中芳香族单羟基化合物及碳酸二芳酯的消除反应，缩短后缩聚时间，从而制造品质优良的聚碳酸酯的方法。

据记载，此方法中季铵化合物具有促进伴随着碳酸二芳酯消除的酯交换反应的效果，故相对于芳香族二羟基化合物而言芳香族碳酸二酯的使用比率可提高至1.5倍摩尔，且在后聚合阶段添加季铵化合物也是有效的。

但是，此方法除初期聚合外在后期聚合中也必须加入催化剂，而且，本发明者等人研究的结果表明季铵化合物耐热性低，在聚合条件下会迅速分解，因而为了保持季铵化合物作为催化剂的有效性，有必须反应系中不断添加的缺点。

进而，关于用此方法所得的聚碳酸酯的OH端基含量并无任何记载。这对于制造OH端基含量少的聚碳酸酯来说，有重大问题。即，在后期聚合中促进伴随着碳酸二芳酯消除的酯交换反应时，选择性地消耗了初期缩合物的苯基端基，故造成所得的聚碳酸酯的OH端基含有率反而比初期缩合物增大的效果。

因此，作为以熔融聚合制造OH端基含有率少的聚碳酸酯的工业手段，通常不使用伴随着碳酸二芳酯消除的酯交换反应。