[发明专利]聚碳酸酯的生产方法

说明书

本申请是一个U.S.非临时性申请，以下面为基础并要求优先权：日本申请号HEI10-313705，HEI10-313706，HEI10-313707，和HEI10-313708，它们被引入本文供参考。

发明背景

本发明涉及通过酯交换反应生产聚碳酸酯的方法。更具体地说，它涉及通过芳族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生产具有改进的颜色的高分子量芳族聚碳酸酯的方法。

最近，由于它们的优良的机械性能比如高抗冲性及其他优良的特性例如耐热性和透明性，芳族聚碳酸酯在许多领域已经广泛地被用作工程塑料。

工业上生产芳族聚碳酸酯使用所谓的光气方法，由此芳族二羟基化合物比如双酚通过界面缩聚与光气反应。然而，目前用于工业中的光气法存在许多的问题，包括光气的高毒性，需要处理作为副产物出现的大量氯化钠，和与惯用于该反应中的溶剂即二氯甲烷相关的公众健康和环境问题。

除使用光气方法之外，众所周知采用下面的方法生产芳族聚碳酸酯：使用碱金属盐作为催化剂进行芳族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应(熔体方法)。该生产芳族聚碳酸酯的方法最近引起注意，因为它是便宜的。还有，不需要有毒物质比如光气和二氯甲烷，因此从健康和环境的角度这是更有利的。

当通过该熔体方法生产聚碳酸酯时，为了获得具有优良机械性能的高分子量聚碳酸酯，未反应的单体比如双酚和碳酸二苯酯必须从非常粘的聚碳酸酯熔体中蒸馏出来。这要求聚碳酸酯产物经受在长时间高真空下的250～330℃的高温。然而，该熔体方法通常在获得就颜色与高分子量之间的平衡方面来说的优异性能上存在问题。这是由于在酯交换反应中碱金属作为催化剂和存在副反应比如脱羧作用和柯尔比-施米特反应。这些副反应产生支化聚碳酸酯(如下式所示)，产生交联的产物和导致所生产聚碳酸酯的着色(“聚碳酸酯树脂”，NikkanKogyo Shinbun，09.30，1969。)

(X表示线性或支链烃基)

作为解决这些问题的一种方法，日本专利H4-89824公开了利用(1)含氮的碱性化合物，(2)碱金属化合物或碱土金属化合物，和(3)硼酸或硼酸酯化合物作为催化剂。日本专利号H4-46928公开了利用(1)电子给体胺化合物和(2)碱金属化合物或碱土金属化合物作为催化剂。日本专利号H4-175368公开了一种方法，由此在碱性化合物催化剂存在下进行熔体聚合，然后向反应产物中加入酸性化合物和环氧化合物。

然而，虽然上述公开方法有助于改善了例如颜色的问题，但是它们并不总是产生令人满意的结果。

另外，日本专利号H7-53704公开了一种聚碳酸酯的生产方法，减少了副反应并且改进了颜色。该聚碳酸酯的生产方法描述了(1)由(a)碱金属化合物或碱土金属化合物和(b)非挥发性酸形成的单一化合物；或(2)由(a)碱金属化合物或碱土金属化合物和(b)非挥发性酸形成的混合物。然后将所述单一化合物或混合物变成在水溶液中呈弱酸性并用作催化剂。然而，通过所公开方法获得的聚合速率不是完全令人满意的。

我们(发明人)通过勤勉的研究工作成功地完成本发明，考虑到了上述各种类型的问题。我们已经发明了一种有效生产聚碳酸酯的方法，其中抑制了副反应并改善了颜色。

发明概述

本发明是利用二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应生产聚碳酸酯的方法。该方法使用二羟基化合物和碳酸二酯作为原料，其中每摩尔二羟基化合物中杂质(碱金属化合物和碱土金属化合物)的总量不大于1×10^-7摩尔。对于每摩尔二羟基化合物，该反应被碱金属亚磷酸盐催化。优选地，相对于每1摩尔的二羟基化合物，应该使用1×10^-7～2×10^-6摩尔的碱金属亚磷酸盐。碱金属亚磷酸盐应该是至少一种选自于亚磷酸二氢锂、亚磷酸二氢钠和亚磷酸二氢钾的化合物。发明详述

下面是本发明涉及生产聚碳酸酯的方法的更详细说明。

首先，解释用作本发明聚碳酸酯的生产方法的缩聚用原料。

缩聚用原料

二羟基化合物和碳酸二酯被用作缩聚用原料。

对于可被使用的二羟基化合物的类型没有特别地限制。例如，可以采用由下面通式(I)表示的双酚化合物。