JPH02233721A - 反応性ポリカーボネート - Google Patents
反応性ポリカーボネートInfo
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- JPH02233721A JPH02233721A JP2018134A JP1813490A JPH02233721A JP H02233721 A JPH02233721 A JP H02233721A JP 2018134 A JP2018134 A JP 2018134A JP 1813490 A JP1813490 A JP 1813490A JP H02233721 A JPH02233721 A JP H02233721A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の利用分野
本発明は、調節された分子量を有する芳香族のカーボネ
ートポリマーおよびポリアリーレートポリマーに係り、
さらに詳細には、ヒドロキシアリールオキサゾリンで末
端がキャッピングされた前記のようなポリマーに係る。
ートポリマーおよびポリアリーレートポリマーに係り、
さらに詳細には、ヒドロキシアリールオキサゾリンで末
端がキャッピングされた前記のようなポリマーに係る。
二価フェノール類、ホスゲンなどのようなカーボネート
前駆体、および/またはイソフタル酸やテレフタル酸な
どのような芳香族二塩基酸から芳香族のカーボネートポ
リマー、エステル−カーボネートポリマーおよびポリア
リーレートポリマーを製造するためのいくつかの方法に
おいて、少量の分子量調節剤(連鎖停止剤)を使用して
ポリマーに末端基を導入することによりその分子量を調
節することができるということは公知である。そのよう
な物質としては、フェノールやp− tert−プチル
フェノールなどのような単官能性のフェノール類がある
。連鎖停止剤を使用する目的は、従来、メルトフロー特
性や熱安定性などのようなポリマーの物理的性質を変化
させることであった。 また、先行技術は、カーボネートポリマー、エステルカ
ーボネートポリマーまたはポリアリーレートポリマー用
の連鎖停止剤として働く別の種類の化合物もいくつか開
示している。たとえば、米国特許第3.085.992
号は連鎖停止剤としてのアルカノールアミンを開示して
おり、米国特許第3.399,172号は連鎖停止剤と
してのイミドを教示している。また、米国特許第3.2
75.601号には、アニリンとメチルアニリンが、ポ
リカーボネートを製造するための界面重合法で連鎖停止
剤として機能することが開示されており、米国特許第4
.001,184号にはボリカーボネート用の分子量調
節剤として第一級アミンと第二級アミンが開示されてい
る。さらに、米国特許第3.028.365号は、芳香
族アミンおよび他の単官能性アミン化合物を使用してポ
リカーボネートの分子量を調節●制御することができ、
その際にアリールウレタン末端基が形成されることを開
示している。ウレタン末端基を有する芳香族ボリカーボ
ネートは米国特許第4,Jll.910号に開示されて
いる。これらのポリカーボネートは、アンモニア、アン
モニウム化合物、第一級のシクロアルキルアミンまたは
アルアルキルアミン、および第二級のシクロアルキルア
ミン、アルキルアミンまたはアルアルキルアミンを末端
停止有効量で使用じて製造される。 本発明者は、公知の界面重合法で製造されるポリカーボ
ネート樹脂およびポリアリーレート樹脂をヒドロキシア
リールオキサゾリンで末端キャッピングして分子量を調
節することができるということを見出した。望ましい物
理的性質を変えることに加えて、有利なことに、この末
端キャッピングされたポリマー鎖は反応性であり、後に
、カルボン酸、無水物、フェノール性ヒドロキシル、ア
ミン、メルカプタン、エポキシドなどの基のような官能
基をもった広範囲の他のポリマーと反応することができ
る。本発明者の信ずるところでは、後に他のポリマーと
反応することができる停止剤を使用することを開示した
ものはいまだかってない。本発明の反応性のポリカーボ
ネート樹脂は、ユニークなことに、広範囲のポリマーと
反応性であり、適当な官能化ポリマーとブロックコポリ
マーおよびグラフトコポリマーを形成するのに使用でき
る。こうして調製されるブロックコポリマーおよびグラ
フトコポリマーは優れた性質を有しており、射出成形用
および押出用の樹脂として、またはポリカーボネートま
たはポリアリーレートの樹脂ブレンドに対する相溶化剤
として有用である。 発明の概要 本発明は、下記式(1)の一価の基で末端が停止したポ
リマー鎖をaする芳香族のポリカーボネート樹脂または
ポリアリーレート樹脂からなる。 ここで、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルのひとつを表わしている。本明細書中で使用する
「低級アルキル」という用語は、1〜約6個の炭素原子
をもつアルキル、たとえばメチル、エチル、プロビル、
ブチル、ベンチル、ヘキシルおよびこれらの異性体形な
どを意味するものとする。本発明のポリマーは、熱可塑
性樹脂として有用であり、また溶液または溶融ブレンド
法でブロックコポリマーやグラフトコポリマーを製造す
る際の中間体として有用である。 発明の好ましい態様の詳細な説明 ポリカーボネート樹脂およびその界面重合による製造方
法はよく知られている。たとえば、米国特許第3,02
8,365号、第3, 334, 154号、第3
.275,601号、第3,915,926号、第3,
030,331号、第3,169,121号、第3,0
27,814号および第4,188,314号で述べら
れている詳細を参照されたい。 一般に、界面重合法は二価フェノールとハロゲン化カル
ボニル(カーボネート前駆体)との反応からなる。 いくつかの好ましいプロセスでは反応体の二価フェノー
ルをカ性水溶液に溶解または分散し、得られた混合物を
適切な水不混和性溶昂1媒質に入れ、pH条件を調節し
ながら適切な触媒を存在させて反応体をホスゲンなどの
ようなカーボネート前駆体と接触させるのが典型的であ
るが、この製法の反応条件は変えてもよい。最も普通に
使用されている水不混和性溶剤にはメチレンクロライド
、1,1−ジクロ口エタン、クロロベンゼン、トルエン
などがある。 使用する触媒は二価フェノール反応体とカーボネート前
駆体との重合の速度を速める。代表的な触媒にはトリエ
チルアミンなどのような第三級アミン、第四級ホスホニ
ウム化合物、第四級アンモニウム化合物などがあるがこ
れらに限られるイっけではない。 本発明のポリカーボネート樹脂を製造するのに好ましい
方法はホスゲン化反応からなる。ホスゲン化反応が進行
するlM度は0℃以下から100℃以」二まで変化し得
る。しかし、ホスゲン化反応は室温(25℃)から50
℃までの温度で好ましく進行する。この反応は発熱なの
で、ホスゲンの添加速度を反応温度の制御のために使用
できる。ホスゲンの所要量は、通常、二価フェノールの
瓜および同時に存在する可能性のあるジカルボン酸の量
に依存する。 使用する二価フェノールは公知であり、これは2個のフ
ェノール性ヒドロキシル基からなる反応性の基を有して
いる。二価フェノールのうちのあるものは次の一般式で
表わされる。 ここで、Aは′、1〜約15個の炭素原子を含aする二
価の炭化水素J!、1〜約15個の炭素原子を含有する
置換された二価の炭化水素基(置換基はハロゲンなど)
、または −s−、−s−s−、−s−、−S−、−O−、一〇1
1 I1 o O であり、各Xは、それぞれ独立していて、水素、ハロゲ
ン、および一価の炭化水素基(たとえば、炭素原子1〜
約8個のアルキル基、炭素原子6〜18個のアリール基
、炭素原子7〜約14個のアルアルキル基、炭素原子7
〜約14個のアルカリール基、炭素原子1〜約8個のオ
キシアルキル基、または炭素原子6〜18個のオキシア
リール基)より成る群の中から選択され、また、mは0
か1であり、nはOから5までの整数である。 本発明の実施の際に使用することができる二価フェノー
ルの典型的なものをいくつか挙げると以下のものがある
。ビスーフェノール類、たとえばビス(4−ヒドロキシ
フェニル)メタン、2,2ービス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン(これはビスフェノール−Aともいう)
、2.2−ビス(4−ヒドロキシ−3.5−ジブロモフ
エニル)プロパンなど。二価のフェノールエーテル類、
たとえばビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビ
ス(3.5−ジクロロー4−ヒドロキシフェニル)エー
テルなど。ジヒドロキシジフエニル類、たとえばp,p
’−ジヒドロキシジフェニル、3,3′−ジクロロー4
.4′ 〜ジヒドロキシジフエニルなど。ジヒドロキシ
アリールスルホン類、たとえばビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)スルホン、ビス(3.5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)スルホンなど。ジヒドロキシベンゼン
類、たとえばレゾルシノール、ヒドロキノンなど。ハロ
ゲンまたはアルキルで置換されたジヒドロキシベンゼン
類、たとえば1.4−ジヒドロキシ−2,5−ジクロ口
ベンゼン、1,4−ジヒドロキシ−3−メチルベンゼン
など。ジヒドロキシジフェニルスルフィド類およびジヒ
ドロキシジフエニルスルホキシド類、たとえばビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)スルホキシド、ビス(3,5−ジブロモ
−4−ヒドロキシフェニル)スルホキシドなど。また、
さらに別のさまざまな二価フェノールも利用でき、それ
らは米国特許第2.999.835号、第3,028,
365号および第3.153.008号に開示されてい
る。もちろん、2種以上の二価フェノールを使用するこ
とや二価フェノールとグリコール類(たとえばエチレン
グリコールなど)の組合せを使用することが可能である
。 カーボネート前駆体はハロゲン化カルボニルまたはビス
ハロホルメートのいずれかとすることができる。ハロゲ
ン化カルボニルには臭化カルボニル、塩化カルボニルお
よびこれらの混合物がある。 ビスハロホルメートには、二価フェノールのビスハロホ
ルメート、たとえば2.2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(4ーヒドロキシ−3.
5−ジクロ口フェニル)プロパン、ヒドロキノンなどの
ビスクロロホルメート、またはグリコール類のビスハロ
ホルメート、たとえばエチレングリコールなどのビスハ
ロホルメートがある。上記のカーボネート前駆体はすべ
て有用であるがホスゲンともいう塩化カルボニルが好ま
しい。 高分子量で熱可塑性の、ランダムに分枝したポリカーボ
ネートも本発明の範囲内に含まれる。これらのランダム
に分枝したポリカーボネートは、多官能性の有機化合物
を上述の二価フェノールおよびカーボネート前駆体と同
時に反応させることによって製造される。この分技した
ポリカーボネートの製造の際に有用な多官能性有機化合
物は米国特許第3.635.895号および第4,00
1,184号に記載されている。これらの多官能性化合
物は一般に芳香族であって、少なくとも3個の官能基(
カルボキシル、カルボン酸無水物、フェノール系、ハロ
ホルミル系またはこれらの組合せ)を含有している。こ
れらの多官能性の芳6族化合物の非限定的な例をいくつ
か挙げると、1,1.1−}り(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、1,3.5−1−リヒドロキシベンゼン、
トリメリト酸無水物、トリメリト酸、トリメリチルトリ
クロライド、4−クロロホルミルフタル酸無水物、ビロ
メリト酸、ピロメリト酸二無水物、メリト酸、メリト酸
無水物、トリメシン酸、ペンゾフエノンテトラカルボン
酸、ペンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などがあ
る。好ましい多官能性芳香族化合物は1,1,!トリ(
4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリメリト酸無水物
、トリメリト酸、またはこれらのハロホルミル誘導体で
ある。 また、線状ポリカーボネ−1・と分技ボリカーボネトと
のブレンドも本発明に包含される。 本明細書中で使用する「ポリカーボネート」という用語
は、ポリ(エステルーポリカーボネー1・)も包含する
ものとする。ポリ(エステルーポリカーボネート)とは
、次式(Ila)の繰返しポリカーボネート連鎖単位に
加えて、たとえば次式(■b)の反復中位すなわち繰返
し力ルポキシレート単位も含有する樹脂である。 ただし、Dは重合反応に使用した二価フェノールに由来
する二価の男香族残基であり、R1は以ドで定義する。 このコポリエステルーポリカーボネート樹脂もまた、当
業者にはよく知られている界面重合法によって製造され
る。たとえば米国特許第3,169,121号および第
4,487,896号を参照されたい。 一般に、コポリエステルーポリカーボネート樹脂はポリ
カーボネートホモポリマーの製造で既述したようにして
製造されるが、水不混和性溶剤中にジカルボン酸(エス
テル前駆体)も添加して存在させる。 一般に、線状のポリエステルの製造に従来から使用され
ているジカルボン酸はいずれも、本発明のポリ(エステ
ル−カーボネート)の製造に利用できる。一般に、利用
できるジカルボン酸には脂肪族のジカルボン酸、芳香族
のジカルボン酸、および脂肪族一芳香族のジカルボン酸
が包含される。 これらの酸はよく知られており、たとえば米国特許第3
,’169,121号に開示されている。そのような芳
香族ジカルボン酸の代表例は、次の一般式で表わされる
ものである。 HOOC−R’ −COOH (m)ここで、R
1は、二価の号香族基(たとえばフ工ニレン、ナフチレ
ン、ビフェニレン、置換フエニレンなど)、二価の脂肪
族一芳香族炭化水素基(たとえばアルアルキル基または
アルカリールJ!)、あるいは式 −E− (ただし、Eは二価のアルキレン基またはアルキリデン
基である)の非芳香族結合を介して連結された2個以上
の芳香族基を表わす。Eはまた、アルキレンやアルキリ
デンではない基、たとえば芳香族結合、エーテル結合、
カルボニル結合、ケイ素含有結合、イオウ含有結合(た
とえばスルフイド、スルホキシド、スルホンなど)で連
結された2個以上のアルキレン基またはアルキリデン基
で構成されていてもよい。加えて、Eは、炭素原子5〜
7個の環式脂肪族基(たとえばシクロペンチル、シクロ
ヘキシル)、または炭素原子5〜7個のシクロアルキリ
デン(たとえばシクロへキシリデンなど)、イオウ含有
結合(たとえばスルフィド、スルホキシドまたはスルホ
ン)、エーテル結合、カルボニル基、直接結合、あるい
はケイ素含脊結合(たとえばシランまたはシロキシ)で
あってもよい。Eが表わすことができるその他の基も当
業者には明らかであろう。本発明の日的にとっては芳香
族のジカルボン酸が好ましい。すなわち、好ましい芳香
族の二官能性のカルボン酸において、R1はフエニレン
、ビフエニレン、ナフチレンまたは置換フエニレンなど
のような芳香族の基である。本発明のポリ(エステルー
カーボネト)樹脂またはポリアリーレート樹脂を製造す
るのに使用できる適切な芳香族のジカルボン酸の非限定
的な例をいくつか挙げると、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、ホモフタル酸、0−m−およびp−フェ
ニレンニ酢酸、ならびに多核の芳香族酸(たとえばジフ
エニルジカルボン酸、および異性体のナフタレンジカル
ボン酸など)がある。これらの芳香核はY基で置換され
ていてもよい。Yは、無機の原子、たとえば塩素、臭素
、フッ素など、無機の基、たとえばニトロ基、あるいは
a機の基、たとえばアルキルもしくはアリールまたはオ
キシ基(たとえばアルコキシ)でよい。 必要なことは、Yが反応体および反応条件に対して不活
性であると共にそれらの影響を受けないということだけ
である。特に有用な芳香族のジカルボン酸は次の一般式
によって表わされるものである。 ここで、jは0から4までの値を有する整数であり、各
R3は、それぞれ独立しており、アルキル基、好ましく
は(1〜約6個の炭素原子を含有する)低級アルキル基
より成る群の中から選択される。 これらのジカルボン酸の混合物を使用してもよい。した
がって、本明細書中でジカルボン酸という用語を使用す
る場合、この用語は21以上の異なるジカルボン酸の混
合物も含めるものとする。 芳香族ジカルボン酸として最も好ましいのはイソフタル
酸、テレフタル酸、およびこれらの混合物である。特に
有用な二官能性のカルボン酸は、イソフタル酸とテレフ
タル酸の混合物からなり、テレフタル酸とイソフタル酸
との重量比は約10:1から約0.21.8までの範囲
である。 ジカルボン酸そのものを使用する代わりに、その酸の反
応性誘導体を使用することが可能であり、時にはそのほ
うが好ましいことさえある。これらの反応性誘導体の代
表例は酸ハロゲン化物である。 好ましい酸ハロゲン化物は酸の二塩化物および酸の二臭
化物である。すなわち、たとえばイソフタル酸、テレフ
タル酸またはこれらの混合物を使用する代わりに、イソ
フタロイルジクロライド、テレフタ口イルジクロライド
およびこれらの混合物を使用することが可能である。 本発明のポリ(エステル−カーボネート)樹脂を製造す
るのに使用する反応体の割合は生成物樹脂のlコ的とす
る用途によって変化する。すでに引用した米国0詐に記
載されているようにa用な割合は当業者には明らかであ
ろう。一般に、エステル結合の量はカーボネート結合に
対して約5〜約90モル96でよい。たとえば、5モル
のビスフェノールーAが4モルのイソフタロイルジクロ
ライドおよび1モルのホスゲンと完全に反応すると、エ
ステル結合が80モル%のポリ(エステル−カーボネー
ト)が得られるはずである。 本発明のオキサゾリン連鎖停止基(1)は、上に述べた
ポリカーボネート樹脂の他に、ポリアリーレート樹脂の
分子口を調節するのにも使用できる。ポリアリーレート
は、上記式(n b)で示した繰返し力ルポキシレート
連鎖単位からなりカーボネート単位をもたないよく知ら
れた樹脂である。 これらのポリアリーレートポリマーは、通常、芳香族の
二官能性カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と
二価フェノールとを反応させることによって製造される
。もちろん、ポリアリーレートは、カルボン酸/ヒドロ
キシ官能性モノマーから頭一尾配列で重合することがで
きる。ポリ(エステル−カーボネート)の製造に関して
上記した芳香族ジカルボン酸と二価フェノールはこのポ
リアリーレートの製造にも使用できる。 好ましいポリアリーレートでは、二官能性のカルボン酸
残基部分がテレフタル酸を約95〜0モル%、イソフタ
ル酸を約5〜約100モル%含有している。さらに好ま
しい場合のポリアリーレートは、約30〜約70モル%
のテレフタル酸と約70〜約30モル%のイソフタル酸
との混合物の残基を含有している。50モル%のテレフ
タル酸と50モル%のイソフタル酸の混合物の残基を含
有するポリアリーレートが普通である。一般に、これら
やその他の適切なポリアリーレートは、還元粘度が49
℃のp−クロロフェノール(0.2g/100ml)で
flllJ定して約0.4から約1、0までである。 本発明のポリアリーレートは、従来周知のポリエステル
形成反応のいずれかによって製造することができる。た
とえば、芳香族ジカルボン酸の酸塩化物と二価フェノー
ルとの反応、芳香族ジカルボン酸のジアリールエステル
と二価フェノールとの反応、および芳再族二塩括酸と二
価フェノールのジエステル誘導体との反応などを使用す
ることができる。これらの方法は、たとえば米国特許第
3.3’17,464号、第3,948.856号、第
3.780,148号、第3,824,213号および
第3,133,898号に記載されている。 従来のポリカーボネートやポリアリーレートを製造する
ための界面重合法においては、通常、カーボネート前駆
体および/またはエステル前駆体と接触させる前かその
間に反応混合物に分子量調節剤(連鎖停止剤)を加える
。有用な分子量調節剤にはフェノール、クロマンーhp
−tertープチルフェノール、p−クミルフェノール
などが含まれるがこれらに限定されるわけではない。 分子量を調節する技術は業界でよく知られており、本発
明の樹脂の分子量を調節するのにも使用される。 本発明の方法では、新規な連鎖停止剤を用いて、従来の
界面重合法でボリカーボネートおよびポリアリーレート
を製造する。連鎖停止剤として単独で、または上記した
公知の連鎖停止剤の1種以上と組合せて使用されるのは
次式の化合物である。 ただし、Rはすでに定義した通りである。ヒドロキシル
基が樹脂連鎖と反応してその末端をキャッピングする。 式(V)の化合物の代表例は、2(m−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンおよび2− (p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンであり、これらはいずれもよく知ら
れている。 本発明の新規なカーボネートポリマーまたはアリーレー
トポリマーは、少なくとも1種の式(V)の化合物を二
価フェノールおよびカーボネート前駆体および/または
エステル前駆体と反応させることによって製造する。こ
の重合反応の間、式(V)の化合物はホスゲンおよび/
または二塩基酸塩化物と反応してポリマー中に存在する
末端基を形成する。 式(V)の化合物は1種類が必要なだけである(この場
合はポリマー中の末端基はすべて同じになる)が、式(
V)で表わされる1種または異なる2種以上の化合物を
単独かまたは公知の連鎖停止剤のフェノールもしくはt
ert−プチルフェノールと組合せて使用してもよい。 後者のような場合、ポリマーは、各種の末端キャツピン
グ剤とポリマーとの反応によって形成された末端基を混
合して含釘することになる。個々の末端キャッピング剤
の使用量によって、得られるポリマー中に存在する末端
基の比が決定される。 本発明のポリカーボネー1・樹脂は次の概略的な式で表
わすことができる。 ここで、Rは−Lで定義した通りである。式(Vl)の
末端がキャッピングされたポリカーボネート樹脂は、カ
ルボン酸、無水物、アミン、フェノール性ヒドロキシル
、メルカプタン、エポキシドなどの基のような反応性の
末端基を有するポリマーと共にポリカーボネートブロッ
クコポリマーを製造する際の有用な中間体である。この
ような相手のポリマーとしてはポリエステル、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリ(エステルーアミド)、ボリフエ
ニレンスルフィド、ボリフエニレンエーテルなどがある
。生成物の樹脂の重量平均分子量は、式(V)の化合物
の使用量に応じて、(ポリスチレン標準を使用するゲル
透過クロマトグラフイーでM1定して)約10,000
から約200,000までの間で調節することができる
。一般に、反応混合物中の式(V)の化合物の使用量が
増えれば、得られるカーボネートポリマーの重量平均分
子回はそれだけ低くなる。逆に、式(V)の化合物の使
用量が少なくなると、得られるポリカーボネートの電量
平均分子量はそれだけ高くなる。式(V)の化合物の使
用口は末端を停止するのに(有効な)量である。木端を
停止する量とは、ポリマーの分子量が高くなり過ぎ、し
たがってポリマーの粘性がいかなる実際的応用に対して
も高くなり過ぎる前にカーボネートポリマーの鎖長を止
めるのに有効な量ではあるが、打用な分子量のポリカー
ボネートが形成される前にそのポリマーの連鎖を停止さ
せてしまうほどに高い濃度ではない瓜を意味する。通常
この瓜は存在する二611iフェノールの量を基亭にし
て約0. 1〜約25モル%の範囲であり、約10モ
ル26までが好ましく、約0.5〜5モル%が最も好ま
しい。 以下の実施例と製造例は、本発明を実施・使用する方法
と手順を説明するためのものであり、これらは本発明者
が本発明を実施する上で最良と思う態様であって、この
ような態様に本発明を限定する意図はまったくない。試
験について記載してある場合の試験は次のようにして実
施した。 固有粘度(1,V.) 固有粘度は、クロロホルム中25℃で測定し、デシリッ
トル/グラム(dl/g)で表わす。 重量平均( M w )と数平均( M n )の分子
量lm平均分子W (MW)と数平均分子In(Mn)
は、2 5 4 nmのUV検出器を使用するゲル透過
クロマトグラフィーによりクロロホルム中でポリスチレ
ン標準に対して測定した。 ガラス転移温度(Tg) ガラス転移温度は、示差走査熱ffi測定によりガラス
転移温度すなわち(Tg)を測定するパーキンーエルマ
ー(Perkin−Elmer)製DSC−2Bを使用
して決定した。 製造例lおよびII:2−(p−ヒドロキシフェニル)
オキサゾリンの製造 1,N− (2−ヒドロキシエチル)−p−ヒドロキ
シベンズアミドの製造 4−ヒドロキシ安息香酸フエニル128.40g(.6
0モル)とエタノールアミン36.97g(.606モ
ル)の混合物を窒素雰囲気下で攪拌しながら150℃に
加.Qレた。150℃で2時間たった後、こはく色のメ
ルl・を約50℃に冷却し、次いでクロロホルム100
0ml中に注いだ。 2、3分で固体の黄色い沈澱が形成した。この沈澱を真
空濾過により単離し、新しいクロロホルムで洗った後風
乾した。この物質は、N− (2−ヒドロキシエチル)
−1)一ヒドロキシベンズアミドであることがNMRス
ペクトルとJRスペクトルで確認された。収率は95%
であった。 I1.2−(p−ヒドロキシフェニル)一オキサゾリン
の製造 N− (2−ヒドロキシエチル)−1)一ヒドロキシベ
ンズアミド18.10g (0.1モル)を酢酸エチル
100mlに分散させたスラリーに、塩化チオニル23
.80g (0.2モル)を酢酸エチル25mlに溶か
した溶液を加えた。塩化チオニルの添加速度は、反応温
度を50℃以下に保てるようにゆっくりにした。室温に
2時間置いた後、沈澱を減圧濾過により回収して水20
0mlに溶かした。この溶液を5%水酸化ナトリウム溶
液で中和した。形成した白色の沈澱を減圧濾過により回
収した後約70℃の真空オーブン中で一晩乾燥した。 この物質はNMRスペクトルおよび!Rスペクトルで所
望の2− (p−ヒドロキシフェニル)一オキサゾリン
と決定された。収率は87%であった。 実施例1 ビスフェノールA120.0g (0.526モル)、
2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン(上記製
造例II) 2. 58g (0. 0158モル
)、グルコン酸ナトリウム0.20gおよびトリエチル
アミンlmlをメチレンクロライド590mlおよび水
450mlに分散させてスラリーを調製した。このスラ
リーのpHを濃い水酸化ナトリウム溶液(50%)でp
H−11に:A整した後、ホスゲンを1.25g/分の
速度で45分間加えた(56.25g,0、57モル)
。このホスゲン添加の間、反応溶液のpHは濃い水酸化
ナトリウム溶液を滴下することにより10.5〜11.
5に保った。ホスゲン添加の完了後、さらに10分間攪
拌しながら反応させた。相を分離し、メチレンクロライ
ド層を5%塩酸溶液(IX500ml)、5%重炭酸ナ
トリウム溶液(2X500ml)そして水(5X500
a+I)で順次洗浄した。熱湯で凝結させると白色謀維
状の沈澱が生じ、これを減圧Llji過で回収し、風乾
した後、さらに125℃の空気循環式オーブン内で16
時間乾燥した。得られたポリカーボネートはクロロホル
ム中で測定したI,V.が0.71dl/gであった。 プロトンNMRスペクトルでポリマー中のオキサゾリン
末端基の存在を確認した。 実施例2〜6 実施例1を繰返したが、2−(+)一ヒドロキシフエニ
ル)一オキサゾリン(H P O)の濃度を変えた。使
用した2− (p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン
の濃度と得られたポリカーボネートの1.V,をまとめ
て下の表1に示す。 表 反応容器に、ビスフェノールA22.8グラム(0.1
モル)、2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン
0.9グラム(2モル%)、トリエチルアミンO、28
ml,メチレンクロライド500ml、および水300
mlを入れる。この混合物を良く攪拌し、得られた混合
物のpHを自動滴定計を用いて25%水酸化ナトリウム
水溶液を添加してpH−11に保ちつつ攪拌しながら、
イソフタロイルジクロライド20.3グラム(0.1モ
ル)をメチレンクロライド50mlに溶かした溶液を滴
下して加える。pHが一定になったら有機柑と水相を分
離し、メチレンクロライド相を0.01N塩酸で洗い、
次に5%重炭酸ナトリウム溶液で、最後に水で二回洗う
。次いで、宜機層をシリカゲルで乾燥し、a過し、メタ
ノール中でポリアリーレート樹脂を沈澱させる。 反応容器に、メチレンクロライド400ml,水300
ml、ビスフェノール−A34.2グラム(0.15モ
ル)、2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン0
.48グラム(0.003モル)、およびトリエチルア
ミン0.42mlを入れる。pHを約11とし、メチレ
ンクロライド10ミリリットルに溶かしたイソフタロイ
ルジクロライドとテレフタ口イルジクロライドの混合物
(93:7重W%) 1 8. 3グーyム(0.0
9%ル)を15分かけて加える。この間、3596力性
水溶液を添加してpHを約11に保つ。イソフタ口イル
ジクロライドとテレフタ口イルジクロライド(931重
口%)の添加終了後、ホスゲン7グラム(0.07モル
)を15分かけて導入する。 この間、35%力性水溶岐の添加によりpHを約11に
調節する。得られたポリマー混合物をメチレンクロライ
ドで希釈し、塩水相を分離する。得られたポリマーを含
有する川をHCI溶液で洗い、次に重炭酸ナトリウムで
洗い、さらに水で洗う。 メタノール沈澱によりポリマーを回収する。1りられた
コボリエステル−カーボネートはオキサゾリンで末端が
停止している。 実施例9 この実施例は本発明の実施例ではなく、比較の目的で挙
げるものである。 250℃のハーケ(llaakc)製混合鉢でポリカー
ボネート樹脂〔レキサン(lcxan■)131ゼネラ
ル・エレクトリック社(General Electr
ic Company)125gをポリブチレンテレフ
タレート[バロックス(Valox■)315、ゼネラ
ル・エレクトリックLL (General Elec
tric Company) ] と混合して、ポリカ
ーボネート/ボリブチレンテレフタレート(PBT)5
0/50ブレンドを製造した。 15分後この材料をハーケ(Ilaakc)の鉢から取
り出して冷却した。得られた生成物は不透明で、ガラス
転移温度は134℃、融点は219℃であった。ソクス
レ−(Soxlct)抽出技術により溶剤としてメチレ
ンクロライドを用いて、ブレンドの純粋なポリカ=ボネ
ート成分とポリブチレンテレフタレート成分を完全に分
離することができた。すべての結果は、これら2 FJ
tのポリマー間で反応がほとんど起こらなかったことを
示している。 実施例10 実施例9を繰返すが、上記のレキサン(Lexan■)
131の代わりに実施例1で製造したオキサゾリンで末
端が停止したポリカーボネートを使用した。 実施例9の場合とは異なり、得られた生成物は透明で、
ガラス転移温度は78℃であった。示差走査熱は測定の
間に、この物質は144℃で結晶化し、次いで214℃
で融解した。ブレンドの14%だけがメチレンクロライ
ドに可溶であり、このことはかなりの量のポリマー/ポ
リマー反応が起こったことを示している。さらに、メチ
レンクロライドに可溶な部分も純粋なポリカーボネート
ではなかった。 オキサゾリンで末端が停止したポリカーボネートまたは
ポリアリーレートと他のポリマーとの反応により生成す
るコポリマーは、射出成形用および押出用樹脂として、
または類似の成分から成るブレンドの相溶化剤として有
用である。たとえば、オキサゾリン官能基とナイロンの
酸末端基またはアミン末端基との反応により生成するポ
リカーボネート/ナイロンコポリマーは、未反応のポリ
カーボネート/ナイロンブレンドを相溶化するのに使用
できるであろう。オキサゾリンと反応性の官能基には、
カルボン酸、カルボン酸無水物、フェノール性ヒドロキ
シル、アミン、メルカプタンおよびエポキシドがある。 これらの基を含有するポリマーとしては、ポリエステル
、ポリアミド、ポリイミド、ポリ (エーテルーイミド
)、ポリ (アミド−エステル)、ポリ(アリールエー
テル)、ポリ(アリールエーテルスルホン)、ポリ(ア
リールエーテルケトン)、ポリフェニルスルフィドおよ
びフェノール樹脂がある。コポリマーを製造するには、
成分ポリマーを任意の割合で、通常はオキサゾリンで末
端が停止したポリマーを少なくとも5重瓜%の割合で溶
融ブレンド(よく知られた技術である)するとよい。
前駆体、および/またはイソフタル酸やテレフタル酸な
どのような芳香族二塩基酸から芳香族のカーボネートポ
リマー、エステル−カーボネートポリマーおよびポリア
リーレートポリマーを製造するためのいくつかの方法に
おいて、少量の分子量調節剤(連鎖停止剤)を使用して
ポリマーに末端基を導入することによりその分子量を調
節することができるということは公知である。そのよう
な物質としては、フェノールやp− tert−プチル
フェノールなどのような単官能性のフェノール類がある
。連鎖停止剤を使用する目的は、従来、メルトフロー特
性や熱安定性などのようなポリマーの物理的性質を変化
させることであった。 また、先行技術は、カーボネートポリマー、エステルカ
ーボネートポリマーまたはポリアリーレートポリマー用
の連鎖停止剤として働く別の種類の化合物もいくつか開
示している。たとえば、米国特許第3.085.992
号は連鎖停止剤としてのアルカノールアミンを開示して
おり、米国特許第3.399,172号は連鎖停止剤と
してのイミドを教示している。また、米国特許第3.2
75.601号には、アニリンとメチルアニリンが、ポ
リカーボネートを製造するための界面重合法で連鎖停止
剤として機能することが開示されており、米国特許第4
.001,184号にはボリカーボネート用の分子量調
節剤として第一級アミンと第二級アミンが開示されてい
る。さらに、米国特許第3.028.365号は、芳香
族アミンおよび他の単官能性アミン化合物を使用してポ
リカーボネートの分子量を調節●制御することができ、
その際にアリールウレタン末端基が形成されることを開
示している。ウレタン末端基を有する芳香族ボリカーボ
ネートは米国特許第4,Jll.910号に開示されて
いる。これらのポリカーボネートは、アンモニア、アン
モニウム化合物、第一級のシクロアルキルアミンまたは
アルアルキルアミン、および第二級のシクロアルキルア
ミン、アルキルアミンまたはアルアルキルアミンを末端
停止有効量で使用じて製造される。 本発明者は、公知の界面重合法で製造されるポリカーボ
ネート樹脂およびポリアリーレート樹脂をヒドロキシア
リールオキサゾリンで末端キャッピングして分子量を調
節することができるということを見出した。望ましい物
理的性質を変えることに加えて、有利なことに、この末
端キャッピングされたポリマー鎖は反応性であり、後に
、カルボン酸、無水物、フェノール性ヒドロキシル、ア
ミン、メルカプタン、エポキシドなどの基のような官能
基をもった広範囲の他のポリマーと反応することができ
る。本発明者の信ずるところでは、後に他のポリマーと
反応することができる停止剤を使用することを開示した
ものはいまだかってない。本発明の反応性のポリカーボ
ネート樹脂は、ユニークなことに、広範囲のポリマーと
反応性であり、適当な官能化ポリマーとブロックコポリ
マーおよびグラフトコポリマーを形成するのに使用でき
る。こうして調製されるブロックコポリマーおよびグラ
フトコポリマーは優れた性質を有しており、射出成形用
および押出用の樹脂として、またはポリカーボネートま
たはポリアリーレートの樹脂ブレンドに対する相溶化剤
として有用である。 発明の概要 本発明は、下記式(1)の一価の基で末端が停止したポ
リマー鎖をaする芳香族のポリカーボネート樹脂または
ポリアリーレート樹脂からなる。 ここで、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルのひとつを表わしている。本明細書中で使用する
「低級アルキル」という用語は、1〜約6個の炭素原子
をもつアルキル、たとえばメチル、エチル、プロビル、
ブチル、ベンチル、ヘキシルおよびこれらの異性体形な
どを意味するものとする。本発明のポリマーは、熱可塑
性樹脂として有用であり、また溶液または溶融ブレンド
法でブロックコポリマーやグラフトコポリマーを製造す
る際の中間体として有用である。 発明の好ましい態様の詳細な説明 ポリカーボネート樹脂およびその界面重合による製造方
法はよく知られている。たとえば、米国特許第3,02
8,365号、第3, 334, 154号、第3
.275,601号、第3,915,926号、第3,
030,331号、第3,169,121号、第3,0
27,814号および第4,188,314号で述べら
れている詳細を参照されたい。 一般に、界面重合法は二価フェノールとハロゲン化カル
ボニル(カーボネート前駆体)との反応からなる。 いくつかの好ましいプロセスでは反応体の二価フェノー
ルをカ性水溶液に溶解または分散し、得られた混合物を
適切な水不混和性溶昂1媒質に入れ、pH条件を調節し
ながら適切な触媒を存在させて反応体をホスゲンなどの
ようなカーボネート前駆体と接触させるのが典型的であ
るが、この製法の反応条件は変えてもよい。最も普通に
使用されている水不混和性溶剤にはメチレンクロライド
、1,1−ジクロ口エタン、クロロベンゼン、トルエン
などがある。 使用する触媒は二価フェノール反応体とカーボネート前
駆体との重合の速度を速める。代表的な触媒にはトリエ
チルアミンなどのような第三級アミン、第四級ホスホニ
ウム化合物、第四級アンモニウム化合物などがあるがこ
れらに限られるイっけではない。 本発明のポリカーボネート樹脂を製造するのに好ましい
方法はホスゲン化反応からなる。ホスゲン化反応が進行
するlM度は0℃以下から100℃以」二まで変化し得
る。しかし、ホスゲン化反応は室温(25℃)から50
℃までの温度で好ましく進行する。この反応は発熱なの
で、ホスゲンの添加速度を反応温度の制御のために使用
できる。ホスゲンの所要量は、通常、二価フェノールの
瓜および同時に存在する可能性のあるジカルボン酸の量
に依存する。 使用する二価フェノールは公知であり、これは2個のフ
ェノール性ヒドロキシル基からなる反応性の基を有して
いる。二価フェノールのうちのあるものは次の一般式で
表わされる。 ここで、Aは′、1〜約15個の炭素原子を含aする二
価の炭化水素J!、1〜約15個の炭素原子を含有する
置換された二価の炭化水素基(置換基はハロゲンなど)
、または −s−、−s−s−、−s−、−S−、−O−、一〇1
1 I1 o O であり、各Xは、それぞれ独立していて、水素、ハロゲ
ン、および一価の炭化水素基(たとえば、炭素原子1〜
約8個のアルキル基、炭素原子6〜18個のアリール基
、炭素原子7〜約14個のアルアルキル基、炭素原子7
〜約14個のアルカリール基、炭素原子1〜約8個のオ
キシアルキル基、または炭素原子6〜18個のオキシア
リール基)より成る群の中から選択され、また、mは0
か1であり、nはOから5までの整数である。 本発明の実施の際に使用することができる二価フェノー
ルの典型的なものをいくつか挙げると以下のものがある
。ビスーフェノール類、たとえばビス(4−ヒドロキシ
フェニル)メタン、2,2ービス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン(これはビスフェノール−Aともいう)
、2.2−ビス(4−ヒドロキシ−3.5−ジブロモフ
エニル)プロパンなど。二価のフェノールエーテル類、
たとえばビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビ
ス(3.5−ジクロロー4−ヒドロキシフェニル)エー
テルなど。ジヒドロキシジフエニル類、たとえばp,p
’−ジヒドロキシジフェニル、3,3′−ジクロロー4
.4′ 〜ジヒドロキシジフエニルなど。ジヒドロキシ
アリールスルホン類、たとえばビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)スルホン、ビス(3.5−ジメチル−4−ヒド
ロキシフェニル)スルホンなど。ジヒドロキシベンゼン
類、たとえばレゾルシノール、ヒドロキノンなど。ハロ
ゲンまたはアルキルで置換されたジヒドロキシベンゼン
類、たとえば1.4−ジヒドロキシ−2,5−ジクロ口
ベンゼン、1,4−ジヒドロキシ−3−メチルベンゼン
など。ジヒドロキシジフェニルスルフィド類およびジヒ
ドロキシジフエニルスルホキシド類、たとえばビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)スルホキシド、ビス(3,5−ジブロモ
−4−ヒドロキシフェニル)スルホキシドなど。また、
さらに別のさまざまな二価フェノールも利用でき、それ
らは米国特許第2.999.835号、第3,028,
365号および第3.153.008号に開示されてい
る。もちろん、2種以上の二価フェノールを使用するこ
とや二価フェノールとグリコール類(たとえばエチレン
グリコールなど)の組合せを使用することが可能である
。 カーボネート前駆体はハロゲン化カルボニルまたはビス
ハロホルメートのいずれかとすることができる。ハロゲ
ン化カルボニルには臭化カルボニル、塩化カルボニルお
よびこれらの混合物がある。 ビスハロホルメートには、二価フェノールのビスハロホ
ルメート、たとえば2.2−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン、2,2−ビス(4ーヒドロキシ−3.
5−ジクロ口フェニル)プロパン、ヒドロキノンなどの
ビスクロロホルメート、またはグリコール類のビスハロ
ホルメート、たとえばエチレングリコールなどのビスハ
ロホルメートがある。上記のカーボネート前駆体はすべ
て有用であるがホスゲンともいう塩化カルボニルが好ま
しい。 高分子量で熱可塑性の、ランダムに分枝したポリカーボ
ネートも本発明の範囲内に含まれる。これらのランダム
に分枝したポリカーボネートは、多官能性の有機化合物
を上述の二価フェノールおよびカーボネート前駆体と同
時に反応させることによって製造される。この分技した
ポリカーボネートの製造の際に有用な多官能性有機化合
物は米国特許第3.635.895号および第4,00
1,184号に記載されている。これらの多官能性化合
物は一般に芳香族であって、少なくとも3個の官能基(
カルボキシル、カルボン酸無水物、フェノール系、ハロ
ホルミル系またはこれらの組合せ)を含有している。こ
れらの多官能性の芳6族化合物の非限定的な例をいくつ
か挙げると、1,1.1−}り(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、1,3.5−1−リヒドロキシベンゼン、
トリメリト酸無水物、トリメリト酸、トリメリチルトリ
クロライド、4−クロロホルミルフタル酸無水物、ビロ
メリト酸、ピロメリト酸二無水物、メリト酸、メリト酸
無水物、トリメシン酸、ペンゾフエノンテトラカルボン
酸、ペンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などがあ
る。好ましい多官能性芳香族化合物は1,1,!トリ(
4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリメリト酸無水物
、トリメリト酸、またはこれらのハロホルミル誘導体で
ある。 また、線状ポリカーボネ−1・と分技ボリカーボネトと
のブレンドも本発明に包含される。 本明細書中で使用する「ポリカーボネート」という用語
は、ポリ(エステルーポリカーボネー1・)も包含する
ものとする。ポリ(エステルーポリカーボネート)とは
、次式(Ila)の繰返しポリカーボネート連鎖単位に
加えて、たとえば次式(■b)の反復中位すなわち繰返
し力ルポキシレート単位も含有する樹脂である。 ただし、Dは重合反応に使用した二価フェノールに由来
する二価の男香族残基であり、R1は以ドで定義する。 このコポリエステルーポリカーボネート樹脂もまた、当
業者にはよく知られている界面重合法によって製造され
る。たとえば米国特許第3,169,121号および第
4,487,896号を参照されたい。 一般に、コポリエステルーポリカーボネート樹脂はポリ
カーボネートホモポリマーの製造で既述したようにして
製造されるが、水不混和性溶剤中にジカルボン酸(エス
テル前駆体)も添加して存在させる。 一般に、線状のポリエステルの製造に従来から使用され
ているジカルボン酸はいずれも、本発明のポリ(エステ
ル−カーボネート)の製造に利用できる。一般に、利用
できるジカルボン酸には脂肪族のジカルボン酸、芳香族
のジカルボン酸、および脂肪族一芳香族のジカルボン酸
が包含される。 これらの酸はよく知られており、たとえば米国特許第3
,’169,121号に開示されている。そのような芳
香族ジカルボン酸の代表例は、次の一般式で表わされる
ものである。 HOOC−R’ −COOH (m)ここで、R
1は、二価の号香族基(たとえばフ工ニレン、ナフチレ
ン、ビフェニレン、置換フエニレンなど)、二価の脂肪
族一芳香族炭化水素基(たとえばアルアルキル基または
アルカリールJ!)、あるいは式 −E− (ただし、Eは二価のアルキレン基またはアルキリデン
基である)の非芳香族結合を介して連結された2個以上
の芳香族基を表わす。Eはまた、アルキレンやアルキリ
デンではない基、たとえば芳香族結合、エーテル結合、
カルボニル結合、ケイ素含有結合、イオウ含有結合(た
とえばスルフイド、スルホキシド、スルホンなど)で連
結された2個以上のアルキレン基またはアルキリデン基
で構成されていてもよい。加えて、Eは、炭素原子5〜
7個の環式脂肪族基(たとえばシクロペンチル、シクロ
ヘキシル)、または炭素原子5〜7個のシクロアルキリ
デン(たとえばシクロへキシリデンなど)、イオウ含有
結合(たとえばスルフィド、スルホキシドまたはスルホ
ン)、エーテル結合、カルボニル基、直接結合、あるい
はケイ素含脊結合(たとえばシランまたはシロキシ)で
あってもよい。Eが表わすことができるその他の基も当
業者には明らかであろう。本発明の日的にとっては芳香
族のジカルボン酸が好ましい。すなわち、好ましい芳香
族の二官能性のカルボン酸において、R1はフエニレン
、ビフエニレン、ナフチレンまたは置換フエニレンなど
のような芳香族の基である。本発明のポリ(エステルー
カーボネト)樹脂またはポリアリーレート樹脂を製造す
るのに使用できる適切な芳香族のジカルボン酸の非限定
的な例をいくつか挙げると、フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、ホモフタル酸、0−m−およびp−フェ
ニレンニ酢酸、ならびに多核の芳香族酸(たとえばジフ
エニルジカルボン酸、および異性体のナフタレンジカル
ボン酸など)がある。これらの芳香核はY基で置換され
ていてもよい。Yは、無機の原子、たとえば塩素、臭素
、フッ素など、無機の基、たとえばニトロ基、あるいは
a機の基、たとえばアルキルもしくはアリールまたはオ
キシ基(たとえばアルコキシ)でよい。 必要なことは、Yが反応体および反応条件に対して不活
性であると共にそれらの影響を受けないということだけ
である。特に有用な芳香族のジカルボン酸は次の一般式
によって表わされるものである。 ここで、jは0から4までの値を有する整数であり、各
R3は、それぞれ独立しており、アルキル基、好ましく
は(1〜約6個の炭素原子を含有する)低級アルキル基
より成る群の中から選択される。 これらのジカルボン酸の混合物を使用してもよい。した
がって、本明細書中でジカルボン酸という用語を使用す
る場合、この用語は21以上の異なるジカルボン酸の混
合物も含めるものとする。 芳香族ジカルボン酸として最も好ましいのはイソフタル
酸、テレフタル酸、およびこれらの混合物である。特に
有用な二官能性のカルボン酸は、イソフタル酸とテレフ
タル酸の混合物からなり、テレフタル酸とイソフタル酸
との重量比は約10:1から約0.21.8までの範囲
である。 ジカルボン酸そのものを使用する代わりに、その酸の反
応性誘導体を使用することが可能であり、時にはそのほ
うが好ましいことさえある。これらの反応性誘導体の代
表例は酸ハロゲン化物である。 好ましい酸ハロゲン化物は酸の二塩化物および酸の二臭
化物である。すなわち、たとえばイソフタル酸、テレフ
タル酸またはこれらの混合物を使用する代わりに、イソ
フタロイルジクロライド、テレフタ口イルジクロライド
およびこれらの混合物を使用することが可能である。 本発明のポリ(エステル−カーボネート)樹脂を製造す
るのに使用する反応体の割合は生成物樹脂のlコ的とす
る用途によって変化する。すでに引用した米国0詐に記
載されているようにa用な割合は当業者には明らかであ
ろう。一般に、エステル結合の量はカーボネート結合に
対して約5〜約90モル96でよい。たとえば、5モル
のビスフェノールーAが4モルのイソフタロイルジクロ
ライドおよび1モルのホスゲンと完全に反応すると、エ
ステル結合が80モル%のポリ(エステル−カーボネー
ト)が得られるはずである。 本発明のオキサゾリン連鎖停止基(1)は、上に述べた
ポリカーボネート樹脂の他に、ポリアリーレート樹脂の
分子口を調節するのにも使用できる。ポリアリーレート
は、上記式(n b)で示した繰返し力ルポキシレート
連鎖単位からなりカーボネート単位をもたないよく知ら
れた樹脂である。 これらのポリアリーレートポリマーは、通常、芳香族の
二官能性カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と
二価フェノールとを反応させることによって製造される
。もちろん、ポリアリーレートは、カルボン酸/ヒドロ
キシ官能性モノマーから頭一尾配列で重合することがで
きる。ポリ(エステル−カーボネート)の製造に関して
上記した芳香族ジカルボン酸と二価フェノールはこのポ
リアリーレートの製造にも使用できる。 好ましいポリアリーレートでは、二官能性のカルボン酸
残基部分がテレフタル酸を約95〜0モル%、イソフタ
ル酸を約5〜約100モル%含有している。さらに好ま
しい場合のポリアリーレートは、約30〜約70モル%
のテレフタル酸と約70〜約30モル%のイソフタル酸
との混合物の残基を含有している。50モル%のテレフ
タル酸と50モル%のイソフタル酸の混合物の残基を含
有するポリアリーレートが普通である。一般に、これら
やその他の適切なポリアリーレートは、還元粘度が49
℃のp−クロロフェノール(0.2g/100ml)で
flllJ定して約0.4から約1、0までである。 本発明のポリアリーレートは、従来周知のポリエステル
形成反応のいずれかによって製造することができる。た
とえば、芳香族ジカルボン酸の酸塩化物と二価フェノー
ルとの反応、芳香族ジカルボン酸のジアリールエステル
と二価フェノールとの反応、および芳再族二塩括酸と二
価フェノールのジエステル誘導体との反応などを使用す
ることができる。これらの方法は、たとえば米国特許第
3.3’17,464号、第3,948.856号、第
3.780,148号、第3,824,213号および
第3,133,898号に記載されている。 従来のポリカーボネートやポリアリーレートを製造する
ための界面重合法においては、通常、カーボネート前駆
体および/またはエステル前駆体と接触させる前かその
間に反応混合物に分子量調節剤(連鎖停止剤)を加える
。有用な分子量調節剤にはフェノール、クロマンーhp
−tertープチルフェノール、p−クミルフェノール
などが含まれるがこれらに限定されるわけではない。 分子量を調節する技術は業界でよく知られており、本発
明の樹脂の分子量を調節するのにも使用される。 本発明の方法では、新規な連鎖停止剤を用いて、従来の
界面重合法でボリカーボネートおよびポリアリーレート
を製造する。連鎖停止剤として単独で、または上記した
公知の連鎖停止剤の1種以上と組合せて使用されるのは
次式の化合物である。 ただし、Rはすでに定義した通りである。ヒドロキシル
基が樹脂連鎖と反応してその末端をキャッピングする。 式(V)の化合物の代表例は、2(m−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンおよび2− (p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンであり、これらはいずれもよく知ら
れている。 本発明の新規なカーボネートポリマーまたはアリーレー
トポリマーは、少なくとも1種の式(V)の化合物を二
価フェノールおよびカーボネート前駆体および/または
エステル前駆体と反応させることによって製造する。こ
の重合反応の間、式(V)の化合物はホスゲンおよび/
または二塩基酸塩化物と反応してポリマー中に存在する
末端基を形成する。 式(V)の化合物は1種類が必要なだけである(この場
合はポリマー中の末端基はすべて同じになる)が、式(
V)で表わされる1種または異なる2種以上の化合物を
単独かまたは公知の連鎖停止剤のフェノールもしくはt
ert−プチルフェノールと組合せて使用してもよい。 後者のような場合、ポリマーは、各種の末端キャツピン
グ剤とポリマーとの反応によって形成された末端基を混
合して含釘することになる。個々の末端キャッピング剤
の使用量によって、得られるポリマー中に存在する末端
基の比が決定される。 本発明のポリカーボネー1・樹脂は次の概略的な式で表
わすことができる。 ここで、Rは−Lで定義した通りである。式(Vl)の
末端がキャッピングされたポリカーボネート樹脂は、カ
ルボン酸、無水物、アミン、フェノール性ヒドロキシル
、メルカプタン、エポキシドなどの基のような反応性の
末端基を有するポリマーと共にポリカーボネートブロッ
クコポリマーを製造する際の有用な中間体である。この
ような相手のポリマーとしてはポリエステル、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリ(エステルーアミド)、ボリフエ
ニレンスルフィド、ボリフエニレンエーテルなどがある
。生成物の樹脂の重量平均分子量は、式(V)の化合物
の使用量に応じて、(ポリスチレン標準を使用するゲル
透過クロマトグラフイーでM1定して)約10,000
から約200,000までの間で調節することができる
。一般に、反応混合物中の式(V)の化合物の使用量が
増えれば、得られるカーボネートポリマーの重量平均分
子回はそれだけ低くなる。逆に、式(V)の化合物の使
用量が少なくなると、得られるポリカーボネートの電量
平均分子量はそれだけ高くなる。式(V)の化合物の使
用口は末端を停止するのに(有効な)量である。木端を
停止する量とは、ポリマーの分子量が高くなり過ぎ、し
たがってポリマーの粘性がいかなる実際的応用に対して
も高くなり過ぎる前にカーボネートポリマーの鎖長を止
めるのに有効な量ではあるが、打用な分子量のポリカー
ボネートが形成される前にそのポリマーの連鎖を停止さ
せてしまうほどに高い濃度ではない瓜を意味する。通常
この瓜は存在する二611iフェノールの量を基亭にし
て約0. 1〜約25モル%の範囲であり、約10モ
ル26までが好ましく、約0.5〜5モル%が最も好ま
しい。 以下の実施例と製造例は、本発明を実施・使用する方法
と手順を説明するためのものであり、これらは本発明者
が本発明を実施する上で最良と思う態様であって、この
ような態様に本発明を限定する意図はまったくない。試
験について記載してある場合の試験は次のようにして実
施した。 固有粘度(1,V.) 固有粘度は、クロロホルム中25℃で測定し、デシリッ
トル/グラム(dl/g)で表わす。 重量平均( M w )と数平均( M n )の分子
量lm平均分子W (MW)と数平均分子In(Mn)
は、2 5 4 nmのUV検出器を使用するゲル透過
クロマトグラフィーによりクロロホルム中でポリスチレ
ン標準に対して測定した。 ガラス転移温度(Tg) ガラス転移温度は、示差走査熱ffi測定によりガラス
転移温度すなわち(Tg)を測定するパーキンーエルマ
ー(Perkin−Elmer)製DSC−2Bを使用
して決定した。 製造例lおよびII:2−(p−ヒドロキシフェニル)
オキサゾリンの製造 1,N− (2−ヒドロキシエチル)−p−ヒドロキ
シベンズアミドの製造 4−ヒドロキシ安息香酸フエニル128.40g(.6
0モル)とエタノールアミン36.97g(.606モ
ル)の混合物を窒素雰囲気下で攪拌しながら150℃に
加.Qレた。150℃で2時間たった後、こはく色のメ
ルl・を約50℃に冷却し、次いでクロロホルム100
0ml中に注いだ。 2、3分で固体の黄色い沈澱が形成した。この沈澱を真
空濾過により単離し、新しいクロロホルムで洗った後風
乾した。この物質は、N− (2−ヒドロキシエチル)
−1)一ヒドロキシベンズアミドであることがNMRス
ペクトルとJRスペクトルで確認された。収率は95%
であった。 I1.2−(p−ヒドロキシフェニル)一オキサゾリン
の製造 N− (2−ヒドロキシエチル)−1)一ヒドロキシベ
ンズアミド18.10g (0.1モル)を酢酸エチル
100mlに分散させたスラリーに、塩化チオニル23
.80g (0.2モル)を酢酸エチル25mlに溶か
した溶液を加えた。塩化チオニルの添加速度は、反応温
度を50℃以下に保てるようにゆっくりにした。室温に
2時間置いた後、沈澱を減圧濾過により回収して水20
0mlに溶かした。この溶液を5%水酸化ナトリウム溶
液で中和した。形成した白色の沈澱を減圧濾過により回
収した後約70℃の真空オーブン中で一晩乾燥した。 この物質はNMRスペクトルおよび!Rスペクトルで所
望の2− (p−ヒドロキシフェニル)一オキサゾリン
と決定された。収率は87%であった。 実施例1 ビスフェノールA120.0g (0.526モル)、
2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン(上記製
造例II) 2. 58g (0. 0158モル
)、グルコン酸ナトリウム0.20gおよびトリエチル
アミンlmlをメチレンクロライド590mlおよび水
450mlに分散させてスラリーを調製した。このスラ
リーのpHを濃い水酸化ナトリウム溶液(50%)でp
H−11に:A整した後、ホスゲンを1.25g/分の
速度で45分間加えた(56.25g,0、57モル)
。このホスゲン添加の間、反応溶液のpHは濃い水酸化
ナトリウム溶液を滴下することにより10.5〜11.
5に保った。ホスゲン添加の完了後、さらに10分間攪
拌しながら反応させた。相を分離し、メチレンクロライ
ド層を5%塩酸溶液(IX500ml)、5%重炭酸ナ
トリウム溶液(2X500ml)そして水(5X500
a+I)で順次洗浄した。熱湯で凝結させると白色謀維
状の沈澱が生じ、これを減圧Llji過で回収し、風乾
した後、さらに125℃の空気循環式オーブン内で16
時間乾燥した。得られたポリカーボネートはクロロホル
ム中で測定したI,V.が0.71dl/gであった。 プロトンNMRスペクトルでポリマー中のオキサゾリン
末端基の存在を確認した。 実施例2〜6 実施例1を繰返したが、2−(+)一ヒドロキシフエニ
ル)一オキサゾリン(H P O)の濃度を変えた。使
用した2− (p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン
の濃度と得られたポリカーボネートの1.V,をまとめ
て下の表1に示す。 表 反応容器に、ビスフェノールA22.8グラム(0.1
モル)、2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン
0.9グラム(2モル%)、トリエチルアミンO、28
ml,メチレンクロライド500ml、および水300
mlを入れる。この混合物を良く攪拌し、得られた混合
物のpHを自動滴定計を用いて25%水酸化ナトリウム
水溶液を添加してpH−11に保ちつつ攪拌しながら、
イソフタロイルジクロライド20.3グラム(0.1モ
ル)をメチレンクロライド50mlに溶かした溶液を滴
下して加える。pHが一定になったら有機柑と水相を分
離し、メチレンクロライド相を0.01N塩酸で洗い、
次に5%重炭酸ナトリウム溶液で、最後に水で二回洗う
。次いで、宜機層をシリカゲルで乾燥し、a過し、メタ
ノール中でポリアリーレート樹脂を沈澱させる。 反応容器に、メチレンクロライド400ml,水300
ml、ビスフェノール−A34.2グラム(0.15モ
ル)、2−(p−ヒドロキシフェニル)オキサゾリン0
.48グラム(0.003モル)、およびトリエチルア
ミン0.42mlを入れる。pHを約11とし、メチレ
ンクロライド10ミリリットルに溶かしたイソフタロイ
ルジクロライドとテレフタ口イルジクロライドの混合物
(93:7重W%) 1 8. 3グーyム(0.0
9%ル)を15分かけて加える。この間、3596力性
水溶液を添加してpHを約11に保つ。イソフタ口イル
ジクロライドとテレフタ口イルジクロライド(931重
口%)の添加終了後、ホスゲン7グラム(0.07モル
)を15分かけて導入する。 この間、35%力性水溶岐の添加によりpHを約11に
調節する。得られたポリマー混合物をメチレンクロライ
ドで希釈し、塩水相を分離する。得られたポリマーを含
有する川をHCI溶液で洗い、次に重炭酸ナトリウムで
洗い、さらに水で洗う。 メタノール沈澱によりポリマーを回収する。1りられた
コボリエステル−カーボネートはオキサゾリンで末端が
停止している。 実施例9 この実施例は本発明の実施例ではなく、比較の目的で挙
げるものである。 250℃のハーケ(llaakc)製混合鉢でポリカー
ボネート樹脂〔レキサン(lcxan■)131ゼネラ
ル・エレクトリック社(General Electr
ic Company)125gをポリブチレンテレフ
タレート[バロックス(Valox■)315、ゼネラ
ル・エレクトリックLL (General Elec
tric Company) ] と混合して、ポリカ
ーボネート/ボリブチレンテレフタレート(PBT)5
0/50ブレンドを製造した。 15分後この材料をハーケ(Ilaakc)の鉢から取
り出して冷却した。得られた生成物は不透明で、ガラス
転移温度は134℃、融点は219℃であった。ソクス
レ−(Soxlct)抽出技術により溶剤としてメチレ
ンクロライドを用いて、ブレンドの純粋なポリカ=ボネ
ート成分とポリブチレンテレフタレート成分を完全に分
離することができた。すべての結果は、これら2 FJ
tのポリマー間で反応がほとんど起こらなかったことを
示している。 実施例10 実施例9を繰返すが、上記のレキサン(Lexan■)
131の代わりに実施例1で製造したオキサゾリンで末
端が停止したポリカーボネートを使用した。 実施例9の場合とは異なり、得られた生成物は透明で、
ガラス転移温度は78℃であった。示差走査熱は測定の
間に、この物質は144℃で結晶化し、次いで214℃
で融解した。ブレンドの14%だけがメチレンクロライ
ドに可溶であり、このことはかなりの量のポリマー/ポ
リマー反応が起こったことを示している。さらに、メチ
レンクロライドに可溶な部分も純粋なポリカーボネート
ではなかった。 オキサゾリンで末端が停止したポリカーボネートまたは
ポリアリーレートと他のポリマーとの反応により生成す
るコポリマーは、射出成形用および押出用樹脂として、
または類似の成分から成るブレンドの相溶化剤として有
用である。たとえば、オキサゾリン官能基とナイロンの
酸末端基またはアミン末端基との反応により生成するポ
リカーボネート/ナイロンコポリマーは、未反応のポリ
カーボネート/ナイロンブレンドを相溶化するのに使用
できるであろう。オキサゾリンと反応性の官能基には、
カルボン酸、カルボン酸無水物、フェノール性ヒドロキ
シル、アミン、メルカプタンおよびエポキシドがある。 これらの基を含有するポリマーとしては、ポリエステル
、ポリアミド、ポリイミド、ポリ (エーテルーイミド
)、ポリ (アミド−エステル)、ポリ(アリールエー
テル)、ポリ(アリールエーテルスルホン)、ポリ(ア
リールエーテルケトン)、ポリフェニルスルフィドおよ
びフェノール樹脂がある。コポリマーを製造するには、
成分ポリマーを任意の割合で、通常はオキサゾリンで末
端が停止したポリマーを少なくとも5重瓜%の割合で溶
融ブレンド(よく知られた技術である)するとよい。
Claims (45)
- (1)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、各Rは、それぞれ独立して、水素および低級ア
ルキルより成る群の中から選択される)の一価の基で末
端が停止したポリマー鎖を有する芳香族のポリカーボネ
ート樹脂またはポリアリーレート樹脂。 - (2)請求項1記載のポリカーボネート樹脂。
- (3)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Dは二価の芳香族基を表わす)の繰返しカーボ
ネート連鎖単位を有する、請求項2記載のポリカーボネ
ート樹脂。 - (4)請求項1記載のポリアリーレート樹脂。
- (5)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1およびDは各々二価の芳香族基を表わす
)の繰返しカルボキシレート連鎖単位を有する、請求項
4記載のポリアリーレート樹脂。 - (6)イソフタル酸、テレフタル酸またはこれらの混合
物の連鎖残基を有する、請求項5記載のポリアリーレー
ト樹脂。 - (7)請求項1記載のポリ(エステル−カーボネート)
樹脂。 - (8)式 ▲数式、化学式、表等があります▼ の繰返しポリカーボネート連鎖単位、および式▲数式、
化学式、表等があります▼ の反復または繰返しカルボキシレート単位を有する(式
中、DおよびR^1は、各々独立して、二価の芳香族基
を表わす)、請求項1記載のポリ(エステル−カーボネ
ート)樹脂。 - (9)イソフタル酸、テレフタル酸またはこれらの混合
物の連鎖残基を有する、請求項1記載のポリ(エステル
−カーボネート)樹脂。 - (10)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルを表わす)の化合物の中から選択された化合物を
連鎖を停止する割合で存在させて、二価フェノールをカ
ーボネート前駆体および/またはエステル前駆体と重合
させることからなる、ポリカーボネート樹脂またはポリ
アリーレート樹脂の分子量を調節する方法。 - (11)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルを表わす)の化合物を分子量を調節する割合で存
在させて、界面重合条件下で二価フェノールをハロゲン
化カルボニルと反応させることからなる、オキサゾリン
で連鎖末端が停止したポリカーボネート樹脂の製造方法
。 - (12)二価フェノールを、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Aは、炭素原子を1〜約15個含有する二価の
炭化水素基、炭素原子を1〜約15個含有するハロゲン
で置換された二価の炭化水素基、および式 −S−、−S−S−、▲数式、化学式、表等があります
▼、▲数式、化学式、表等があります▼、−O−、▲数
式、化学式、表等があります▼の二価の基より成る群の
中から選択され、各Xは、それぞれ独立して、ハロゲン
、ヒドロカルビル、オキシアルキルまたはオキシアリー
ルより成る群の中から選択され、mは0または1であり
、nは0から5までの整数である]のものの中から選択
する、請求項11記載の方法。 - (13)ハロゲン化カルボニルがホスゲンである、請求
項11記載の方法。 - (14)化合物が2−(p−ヒドロキシフェニル)オキ
サゾリンである、請求項11記載の方法。 - (15)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルを表わす)の化合物を分子量を調節する割合で存
在させて、エステル形成性条件下で二価フェノールをジ
カルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と重合させ
ることからなる、オキサゾリンで連鎖末端が停止したポ
リアリーレート樹脂の製造方法。 - (16)式(V)の化合物が2−(p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンである、請求項15記載の方法。 - (17)二価フェノールを、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Aは、炭素原子を1〜約15個含有する二価の
炭化水素基、炭素原子を1〜約15個含有するハロゲン
で置換された二価の炭化水素基、および式 −S−、−S−S−、▲数式、化学式、表等があります
▼、▲数式、化学式、表等があります▼、−O−、▲数
式、化学式、表等があります▼の二価の基より成る群の
中から選択され、各Xは、それぞれ独立して、ハロゲン
、ヒドロカルビル、オキシアルキルまたはオキシアリー
ルより成る群の中から選択され、mは0または1の整数
であり、nは0から5までの整数である]のものの中か
ら選択する、請求項15記載の方法。 - (18)ジカルボン酸を、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、jは0から4までの値をもつ整数であり、各R
^3は、それぞれ独立して、アルキル基より成る群の中
から選択される)のものの中から選択する、請求項15
記載の方法。 - (19)ジカルボン酸がイソフタル酸である、請求項1
8記載の方法。 - (20)ジカルボン酸がイソフタル酸とテレフタル酸と
の混合物である、請求項18記載の方法。 - (21)ジカルボン酸が、約30〜70モル%のテレフ
タル酸と約70〜30モル%のイソフタル酸との混合物
である、請求項20記載の方法。 - (22)式(V)の化合物が2−(p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンである、請求項21記載の方法。 - (23)式 ▲数式、化学式、表等があります▼(V) (式中、各Rは、それぞれ独立して、水素または低級ア
ルキルを表わす)の化合物の中から選択された化合物を
連鎖を停止する割合で存在させて、ポリ(エステル−カ
ーボネート)形成性条件下で二価フェノールをエステル
前駆体およびカーボネート前駆体と重合させることから
なる、オキサゾリンで連鎖末端が停止したポリ(エステ
ル−カーボネート)の製造方法。 - (24)カーボネート前駆体がホスゲンである、請求項
23記載の方法。 - (25)式(V)の化合物が2−(p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンである、請求項23記載の方法。 - (26)エステル前駆体がジカルボン酸および/または
そのハロゲン化物誘導体である、請求項23記載の方法
。 - (27)ジカルボン酸を、式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、jは0から4までの整数であり、各R^3は、
それぞれ独立して、アルキル基より成る群の中から選択
される)のものの中から選択する、請求項26記載の方
法。 - (28)酸がイソフタル酸またはそのハロゲン化物誘導
体である、請求項27記載の方法。 - (29)酸がイソフタル酸およびテレフタル酸またはこ
れらのハロゲン化物誘導体の混合物である、請求項27
記載の方法。 - (30)酸が、約30〜70モル%のテレフタル酸と約
70〜30モル%のイソフタル酸との混合物である、請
求項28記載の方法。 - (31)式(V)の化合物が2−(p−ヒドロキシフェ
ニル)オキサゾリンである、請求項30記載の方法。 - (32)請求項1記載の樹脂と、請求項1記載の樹脂と
反応性の官能基を含有する第二のポリマー樹脂とのコポ
リマー。 - (33)官能基が、カルボン酸、カルボン酸無水物、フ
ェノール性ヒドロキシル、アミン、メルカプタンまたは
エポキシドより成る群の中から選択される、請求項32
記載のコポリマー。 - (34)請求項1記載の樹脂と、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリイミド、ポリ(エーテルイミド)、ポリ(ア
ミド−エステル)、ポリ(アリールエーテル)、ポリ(
アリールエーテルスルホン)、ポリ(アリールエーテル
ケトン)、ポリフェニルスルフィドまたはフェノール樹
脂より成る群の中から選択されたポリマーとのコポリマ
ー。 - (35)請求項1記載の樹脂と、ポリブチレンテレフタ
レートおよびポリエチレンテレフタレートより成る群の
中から選択されたポリエステルとのコポリマー。 - (36)請求項1記載の樹脂とポリブチレンテレフタレ
ートとのコポリマー。 - (37)請求項1記載の樹脂とポリエステルとのコポリ
マー。 - (38)請求項1記載の樹脂とポリアミドとのコポリマ
ー。 - (39)請求項1記載の樹脂とポリ(エーテルイミド)
とのコポリマー。 - (40)請求項1記載の樹脂とポリ(アミド−エステル
)とのコポリマー。 - (41)請求項1記載の樹脂とポリ(アリールエーテル
)とのコポリマー。 - (42)請求項1記載の樹脂とポリ(アリールエーテル
スルホン)とのコポリマー。 - (43)請求項1記載の樹脂とポリ(アリールエーテル
ケトン)とのコポリマー。 - (44)請求項1記載の樹脂とポリフェニルスルフィド
とのコポリマー。 - (45)請求項1記載の樹脂とフェノール樹脂とのコポ
リマー。
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