JP6621739B2 - 弱酸の塩を用いてポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物を調製する方法 - Google Patents
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Description
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキル、好ましくはHまたはメチル、特に好ましくはHであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、好ましくはR2およびR3はメチルであり、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、Xは好ましくは単結合、C1〜C5−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、−O−または−CO−であり、Xはより好ましくは単結合、イソプロピリデン、C5〜C12−シクロアルキリデンまたは酸素、最も好ましくはイソプロピリデンであり、
nは1〜500、好ましくは10〜400、特に好ましくは10〜100、最も好ましくは20〜60の数字であり、
mは1〜10、好ましくは1〜6、特に好ましくは2〜5の数字であり、
pは0または1、好ましくは0であり、
n×mの値は好ましくは12〜400の間、より好ましくは15〜200の間である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサン(シロキサン成分)を、pKA値が3〜7の範囲内である(25℃)弱酸の有機または無機塩の存在下で少なくとも1種のポリカーボネートと反応させる、ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物を調製する方法を提供する。
R、R’およびR’’は同一または異なり、それぞれ独立に、水素、直鎖もしくは分岐のC1〜C34−アルキル、C7〜C34−アルキルアリールまたはC6〜C34−アリールであり、
Rはさらに−COO−R’’’(R’’’は水素、直鎖もしくは分岐のC1〜C34−アルキル、C7〜C34−アルキルアリールまたはC6〜C34−アリールである)であってもよい。]
のものである。
R4〜7は同一のまたは異なる、置換されていてもよいC1〜C10−アルキル、C6〜C14−アリール、C7〜C15−アリールアルキルまたはC5〜C6−シクロアルキル基、好ましくはメチルまたはC6〜C14−アリール、より好ましくはメチルまたはフェニルであり、
X−は水酸化物、硫酸塩、硫酸水素塩、炭酸水素塩、炭酸塩、ハロゲン化物、好ましくは塩化物、および式−OR8(R8は置換されていてもよいC6〜C14−アリール、C7〜C15−アリールアルキル、C5〜C6−シクロアルキルまたはC1〜C20−アルキル基、好ましくはフェニルである)のアルコキシドまたはアロキシドの群から選択されるアニオンである。]
のものである。
R0はアリール、C1〜C10−アルキルまたはC1〜C10−アルキルアリールであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、好ましくはR2およびR3は共にメチルであり、
nは1〜500、好ましくは10〜400、特に好ましくは10〜100、最も好ましくは20〜60の数字である。]
であり、式(4)の化合物と芳香族化合物を、芳香族化合物中のフェノール性水酸基と式(4)の化合物中のアシルオキシ基の比が2.0未満となるようなモル比で反応させる方法によって調製することができる。
のホスホニウム触媒である。
(A)式(1):
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキルであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、
nは1〜500の数字であり、
mは1〜10の数字であり、
pは0または1、好ましくは0である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサン(シロキサン成分)と、
(B)少なくとも1種のポリカーボネートと
に由来するポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物であって、
ナトリウム含量が0.1ppm〜1000ppmの範囲内であるポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物に関する。式(I)のシロキサン、本発明による方法に関する上記のポリカーボネートおよびナトリウム含量ならびに本発明による方法によって得られたポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物に関する好ましい実施形態を、上記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物にも適用する。
(A)式(1):
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキルであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、
nは1〜500の数字であり、
mは1〜10の数字であり、
pは0または1、好ましくは0である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサン(シロキサン成分)と、
(B)少なくとも1種のポリカーボネートと
に由来するポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物であって、
ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で0.0005〜5mmol/kgの量のpKA値が3〜7の範囲内である(25℃)弱酸の少なくとも1種の有機または無機塩を含むポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物に関する。式(I)のシロキサン、本発明による方法に関する上記のポリカーボネートおよび有機または無機塩ならびに本発明による方法によって得られたポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物に関する好ましい実施形態を、上記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物にも適用する。
メルトボリュームフローレート(MVR)は、他の条件が記載されていない限り、ISO1133(300℃;1.2kg)により測定する。
相対溶液粘度(ηrel;イータrelとも呼ぶ)を、Ubbelohde粘度計を用いて25℃において5g/lの濃度でジクロロメタン中で測定した。
PC1:溶液粘度が1.205で、メルトボリュームフローレートMVRが59cm3/10分(ISO1033により300℃および負荷1.2kgで測定)であるフェノールに基づく末端基を有する直鎖ビスフェノールAポリカーボネート。このポリカーボネートは、UV安定剤、離型剤または熱安定剤などのいずれの添加剤も含有しない。ポリカーボネートを、ドイツ特許第102008019503号明細書に記載される溶融エステル交換法によって調製した。
使用するシロキサンは式(1)(すなわち、R1=H、R2、R3=メチル、p=0)(n=33.7およびm=3.7、ヒドロキシ含量11.9mgKOH/gおよび粘度358mPa・s(23℃))のヒドロキノン末端ポリジメチルシロキサンである。
サーモスタットヒーター、スターラー、温度計および還流冷却器を備えた反応フラスコ中で、29Si NMRによって測定される平均鎖長が31.8個のジメチルシロキシ単位およびアシルオキシ末端基が230mmolのα,ω−ビスアシルオキシポリジメチルシロキサン250gを、105℃で穏やかに加熱還流しながら、ビスフェノールA35.1g(150mmol)のキシレン50g、酢酸25gおよび酢酸ナトリウム0.5g中溶液に4時間にわたって滴加する。添加が完了した後、透明な溶液をさらに1時間攪拌する。次いで、溶媒および揮発性物質を160℃および3mbar圧力への真空蒸留によって除去する。冷却後、粗生成物を3ミクロンフィルタ(Seitz K300)で濾過すると透明な、無色の液体236g(理論値の83%)が得られる。
使用する触媒は、Rhein Chemie Rheinau GmbH(Mannheim、ドイツ)製のテトラフェニルホスホニウムフェノキシドとする。この物質をフェノールとの共結晶の形態で使用し、これは約70%のテトラフェニルホスホニウムフェノキシドを含有している。以下の量は、Rhein Chemieから得た物質(フェノールとの共結晶として)に基づく。
ポリカーボネート顆粒(PC1)47.5g、シロキサン(5重量%;助触媒を含まない;シロキサンのナトリウム含量は約0.1ppm)2.5gおよびテトラフェニルホスホニウムフェノキシド共結晶(0.1重量%)0.071gを、スターラーおよび短経路分離器を備えた250mlガラスフラスコに秤量する。装置を排気し、窒素を通気する(各3回)。混合物を、10分以内に、減圧下(1.5mbar)350℃で予熱した金属浴によって溶融する。反応混合物を、30分間攪拌しながら、この減圧に保つ。この後、窒素を通気し、ポリマー溶融物を除去する。これにより不透明な白色粉末が得られる。溶液粘度を表1に報告する。
共縮合物を例1に記載されるように調製する。例1からの逸脱で、攪拌下での縮合段階をほんの10分とする(30分の代わりに)。縮合段階中の圧力を1.5mbarとする。これにより不透明な白色粉末が得られる。溶液粘度を表1に報告する。
共縮合物を例1に記載されるように調製する。例1からの逸脱で、シロキサンが助触媒として酢酸ナトリウムを含有する。シロキサン中のナトリウム含量を1.3ppmとする。溶液粘度を表1に報告する。
共縮合物を例3に記載されるように調製する。例3からの逸脱で、攪拌下での縮合段階をほんの10分とする(30分の代わりに)。縮合段階中の圧力を1.5mbarとする。これにより不透明な白色粉末が得られる。溶液粘度を表1に報告する。
Claims (12)
- ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物を調製する方法であって、
式(1):
[式中、
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキルであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、
nは1〜500の数字であり、
mは1〜10の数字であり、
pは0または1である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサンを、pKA値が3〜7の範囲内である(25℃)弱酸の無機塩の存在下で少なくとも1種のポリカーボネートと反応させること、並びに、
前記方法が、溶融物中で行われることを特徴とする、方法。 - 前記無機塩が、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記塩がカルボン酸に由来することを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記無機塩が、前記シロキサンおよび前記無機塩の総重量基準で、0.5〜1000ppmの量で使用されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ヒドロキシアリール末端シロキサンが、使用される前記ポリカーボネート基準で、2〜20重量%の量で使用されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- nが10〜100の数字であり、mが2〜5の数字であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 280℃〜400℃の温度および0.001mbar〜50mbarの圧力で行われることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- (A)式(1):
[式中、
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキルであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、
nは1〜500の数字であり、
mは1〜10の数字であり、
pは0または1である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサン(シロキサン成分)と、
(B)少なくとも1種のポリカーボネートと
に由来するポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物であって、
ナトリウム含量が、前記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で、0.1ppm〜1000ppmの範囲内である、ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物。 - 前記ナトリウム含量が、前記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で、0.2〜100ppmの範囲内である、請求項8に記載のポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物。
- 前記ナトリウム含量が、前記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で、0.3〜10ppmの範囲内である、請求項8または9に記載のポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物。
- 前記ナトリウム含量が、前記ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で、0.4〜5ppmの範囲内である、請求項8〜10のいずれか一項に記載のポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物。
- (A)式(1):
[式中、
R1はH、Cl、BrまたはC1〜C4−アルキルであり、
R2およびR3は同一または異なり、それぞれ互いに独立に、アリール、C1〜C10−アルキルおよびC1〜C10−アルキルアリールから選択され、
Xは単結合、−CO−、−O−、C1〜C6−アルキレン、C2〜C5−アルキリデン、C5〜C12−シクロアルキリデン、または、ヘテロ原子を含有するさらなる芳香環と縮合していてもよいC6〜C12−アリーレンであり、
nは1〜500の数字であり、
mは1〜10の数字であり、
pは0または1である。]
の少なくとも1種のヒドロキシアリール末端シロキサン(シロキサン成分)と、
(B)少なくとも1種のポリカーボネートと
に由来するポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物であって、
ポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物の総重量基準で0.0005〜5mmol/kgの量で、pKA値が3〜7の範囲内である(25℃)弱酸の少なくとも1種の無機塩を含むポリシロキサン−ポリカーボネートブロック共縮合物。
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