[发明专利]聚碳酸酯树脂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及新的聚碳酸酯树脂及其制造方法。进一步更详细而言，涉及含有可从作为生物起源物质的糖质衍生得到的部分、且耐热性以及热稳定性良好、成型性出色的聚碳酸酯树脂及其制造方法。

背景技术

聚碳酸酯树脂是通过碳酸酯连结芳香族或脂肪族二羟基化合物的聚合物，其中，通过2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称为双酚A)得到的聚碳酸酯树脂(以下有时称为“PC-A”)具有透明性、耐热性出色、且耐冲击性等机械特性出色的性质，所以可以在很多领域中使用。

聚碳酸酯树脂通常是使用从石油资源获得的原料来制造的，但近年来，出于对石油资源枯竭的担心，要求制造使用了从植物等生物起源物质得到的原料的聚碳酸酯树脂。作为以生物起源物质为原料的生物质材料，正在研究的是使用了可以由糖质制造的醚二醇原料的聚碳酸酯树脂。

例如，用下述式(2)表示的醚二醇可以容易地由糖类、淀粉等制成。

关于该醚二醇，已知用下述式(3)～(5)表示的三种立体异构体。具体为用下述式(3)表示的1，4：3，6-二脱水-D-山梨醇(在本说明书中以下称为“异山梨醇”)、用下述式(4)表示的1，4：3，6-二脱水-D-甘露醇(在本说明书中以下称为“异甘露醇”)、用下述式(5)表示的1，4：3，6-二脱水-L-艾杜醇(在本说明书中以下称为“异艾杜醇”)。

异山梨醇、异甘露醇、异艾杜醇分别从D-葡萄糖、D-甘露糖、L-艾杜糖获得。例如在是异山梨醇的情况下，可以在将D-葡萄糖氢化之后，使用酸催化剂进行脱水而获得。

迄今为止在上述的醚二醇中，特别是研究了主要使用异山梨醇作为单体而组成聚碳酸酯。

专利文献1中公开了利用熔融酯交换法得到的熔点为203℃的均聚碳酸酯。但是，该聚合物不具有充分的机械性质。

非专利文献1中公开了使用醋酸锌作为催化剂并用熔融酯交换法得到的玻璃化温度为166℃的均聚碳酸酯树脂。但是，该聚碳酸酯树脂的热分解温度(5％重量减少温度)为283℃，热稳定性不够充分。

另外，在非专利文献2中公开了使用异山梨醇以及双氯甲酸酯并通过界面聚合而得到的均聚碳酸酯树脂。但是，该聚碳酸酯树脂的玻璃化温度为144℃，不具有充分的耐热性。

专利文献7中公开了将异山梨醇和二芳基碳酸酯在锡催化剂的存在下制造而成的玻璃化温度为170℃以上的聚碳酸酯树脂。但是，该聚碳酸酯树脂的玻璃化温度高，所以要想通过注射成型等得到成型品，则会有成型加工温度升高、聚合物的热分解得到促进的缺点。另外，该聚碳酸酯树脂的热分解温度(5％重量减少温度)为300℃左右，热稳定性有改进的余地。

另一方面，作为使聚碳酸酯树脂的耐热性以及热稳定性提高的方法，考虑和其他双羟基化合物的共聚。但是，如果使用源自石油的芳香族双酚，则和使用生物起源物质这样的本来目的相背(专利文献2、专利文献6、非专利文献3～5)。另外，脂肪族二醇也大多是源自石油的物质(专利文献3～5)，生物起源物质的二醇限于丙二醇、丁二醇等碳原子数较少的二醇。这些作为生物起源物质的脂肪族二醇的沸点低于异山梨醇，当使用熔融酯交换法进行聚合时，会发生脂肪族二醇从反应体系蒸馏除去的问题。另外，热稳定性也不充分。

综上，为了较高地保持生物起源物质的比例，与异山梨醇的均聚碳酸酯树脂或作为生物起源物质的其他脂肪族二醇的共聚是合适的，但同时具有充分的热稳定性和耐热性的生物起源物质含有率高的聚碳酸酯树脂至今并未被报告。

专利文献1：英国专利申请公开第1079686号说明书

专利文献2：德国专利申请公开第2938464号说明书

专利文献3：特开2003-292603号公报

专利文献4：国际公开第2004/111106号公开文本

专利文献5：特开2006-232897号公报

专利文献6：特开昭56-110723号公报

专利文献7：国际公开第2007/013463号公开文本

非专利文献1：“Journal of Applied Polymer Science”，2002，vol.86，p.872-880

非专利文献2：“Macromolecules”，1996，vol.19，p.8077-8082

非专利文献3：“Macromolecular Chemistry and Physics”，1997，vol.198，p.2197-2210