BE579605A - - Google Patents

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BE579605A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20General preparatory processes
    • C08G64/22General preparatory processes using carbonyl halides
    • C08G64/24General preparatory processes using carbonyl halides and phenols

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

       

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    "   PREPARATION DE   POLYCARBONATES     ".   

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   La présente invention est relative à la prépa- ration de polycarbonates et concerne, plus particulière- ment, des procédés perfectionnés d'obtention de polycar- bonates aromatiques de poids moléculaire élevé. L'inven- tion concerne spécialement la formation de polycarbona- tes de bis-phénols, tels que ceux obtenus par phosgéna- tion d'alcoylidène bisphénols. 



   Les polycarbonates peuvent être obtenus, par ex- emple, en ajoutant du phosgène à un milieu liquide formé en mélangeant un diol aromatique, tel qu'un alcoylidène bisphénol (ou autre composé aromatique comportant deux groupes hydroxyle, par exemple deux groupes hydroxyle phénoliques reliés directement à des atomes de carbone nucléaires), une solution aqueuse d'un hydroxyde de métal alcalin et éventuellement , mais préférablement, un sol- vant organique du polycarbonate insoluble dans l'eau et chimiquement inerte. 



   Une caractéristique désavantageuse de ces procédés, qui se manifeste spécialement avec des alcoylidène bis- phénols, tels que le bisphénol A, est la lenteur avec laquelle des polycarbonates de poids moléculaire élevé sont obtenus. Ainsi, une agitation prolongée des mélanges réactionnels liquides phosgénés, préalablement à l'obten- tion de polycarbonates de poids moléculaire élevé désiré, est souvent de règle. Ceci peut nécessiter une agitation pendant 10 heures ou davantage, cette agitation pouvant même atteindre plusieurs jours. Des temps d'agitation aussi longs nuisent manifestement à l'efficacité et à l'économie du procédé. L'uniformité et la qualité du pro- duit ont tendance à varier. 

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   Grâce à la présente invention, des polycarbo- nates de poids moléculaire élevé peuvent être préparés beau- coup plus rapidement, souvent en quelques heures, par exem- ple en une à trois heures d'agitation après la*phosgénation. 



   Ainsi,   grce   à la présente invention, il est possible de raccourcir dans une mesure appréciable le temps nécessai- re pour la formation de polycarbonates de poids moléculai- re élevé, en particulier en comparaison des temps de réac- tion prolongés de 10 heures et davantage . La qualité et l'uniformité des polycarbonates sont élevées. 



   Il a été découvert à présent que la vitesse de formation de polycarbonates de poids moléculaire élevé est fortement accélérée et que d'autres avantages, qui ressortiront de la suite de la présente description, sont réalisés par phosgénation d'un milieu réactionnel contenant du monophénate d'un diol aromatique. Ainsi, on a constaté avec surprise qu'en réglant, de manière appropriée, l'al- calinité d'un milieu réactionnel (auquel est ajouté du phosgène) la formation de polycarbonates de poids molécu- laire élevé peut être accélérée. Un ajustement ou réglage approprié de l'alcalinité ne nécessite que la fourniture d'une fraction de la quantité stoechiométriquement requise d'alcali pour former le diphénate du diol aromatique. 



  L'expression "monophénate d'un diol aromatique" désigne le composé obtenu en mélangeant, dans des milieux aqueux, une mole de diol aromatique et une mole d'un hydroxyde de métal alcalin (hydroxyde de sodium), ce monophénate de diol aromatique pouvant être représenté stoechiométrique- ment par la formule suivante : 
MO - (Ar) - OH dans laquelle Ar est un noyau aromatique, notamment un groupe phényle, diphényle, alcoylidène bisphénol ou analo- 

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 gue. M désigne un métal monovalent, tel que le sodium ou le potassium, les deux groupes MO et OH étant reliés directement à l'atome de carbone du noyau aromatique. 



   Ainsi, le résultat peut être considéré comme celui obtenu en remplaçant un des deux atomes d'hydrogène des groupes hydroxyle phénoliques par un métal monovalent. 



   En général, le mélange d'un diol aromatique à de l'hydragde de métal alcalin dans un rapport de moins de 2 moles d'hydroxyde de métal alcalin par mole de diol donnera lieu à l'obtention d'un milieu liquide contenant du monophénate du diol aromatique. Selon la quantité rela- tive d'hydroxyde de métal alcalin, la proportion de diol aromatique qui, pour les besoins de la présente discussion, doit être considérée comme étant présente sous forme de monophénate dans le milieu   liquide,variera.   Lorsque les quantités de diol aromatique et d'hydroxyde de métal al- calin sont équimoléculaires, le monophénate du diol peut être considéré comme la forme principale sous laquelle le diol aromatique est présent.

   Lorsque le rapport molaire de l'hydroxyde de métal alcalin au diol aromatique est inférieur à l'unité, le mélange liquide contiandra du mo- nophénate et du diol aromatique (dissous dans la mesure de sa solubilité). Par ailleurs, lorsque l'hydroxyde de métal alcalin et le diol aromatique sont mélangés dans un rapport compris entre 1,1 et 1,9 mole d'hydroxyde de métal alcalin par mole de diol aromatique, le mélange li- quide sera constitué principalement de monophénate et de diphénate du diol aromatique. 



   De préférence, le mélange réactionnel contient, lorsqu'il est initialement phosgéné, en quantité   contrôlée   suffisamment d'alcali pour former le monophénate du diol aromatique. Selon toute probabilité, le mélange réactionnel 

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 continue à contenir du monophénate de diol pendant une fraction appréciable de la phosgénation,   ctest-à-dire   ordinairement pendant 30% au moins et souvent pendant une fraction allant jusqu'à 80 ou   90%   de la période de phosgé- nation. Tout au moins dans les formes préférés d'exécution de l'invention, la quantité totale d'hydroxyde de sodium ou d'alcali analogue incorporée au mélange réactionnel n'excède pas deux moles par mole de diol aromatique jusqu'à ce que cette fraction au moins du phosgène est ajoutée. 



   Alors que la plupart des diols aromatiques sont essentiellement insolubles dans l'eau, leurs phénates correspondants, notamment leurs monophénates, sont solubles dans l'eau. Dès lors, la présente invention qui implique l'emploi de monophénate peut être caractérisée comme ayant trait à la phosgénation ou autre formation de polycarbo- nates à partir d'un milieu de réaction liquide, dont la phase aqueuse contient du monophénate du diol aromatique. 



   Pour la préparation de nombreux polycarbonates de poids moléculaire élevé, un milieu réactionnel liquide hétérogène , qui comporte, par exemple, des phases non miscibles, notamment une phase organique et une phase aqueu- se, influence favorablement le procédé. Les milieux de réaction liquides hétérogènes conviennent pour exécuter la présente invention avec une efficacité particulière. 



   Des milieux de réaction liquides hétérogènes ap- propriés sont obtenus en utilisant avec l'eau (telle qu'elle est fournie par l'emploi d'une solution aqueuse d'un hy- droxyde de métal alcalin) un solvant organique insoluble dans l'eau, chimiquement indifférent ou inerte, qui consti- tue, de préférence, un solvant spécialement bon pour le polycarbonate produit. Conviennent spécialement à cet ef- fet, les hydrocarbures aliphatiques partiellement halogénés, 

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 normalement liquides et sensiblement insolubles dans l'eau, notamment les hydrocarbures aliphatiques chlorés, tels que le chloroforme, le chlorure de méthyle, le chlorure de méthylène, le chlorure d'éthylène, le bêta-bêta'-dichloro éthyl-éther, le bichlorure d'acétylène, le dichloroéthy- lène et les propanes et butanes partiellement chlorés. 



  Les hydrocarbures aliphatiques partiellement halogénés (chlorés) comportant 1 à   4   atomes de carbone et dont un atome de carbone au moins est relié à un atome d'hydrogène et à un atome d'halogène (chlore) conviennent le mieux. 



  D'autres solvants appropriés sont le tétrahydrofurane et la cyclohexanone. D'autres liquides organiques sensi- blement insolubles dans l'eau, bien que ne constituant pas des solvants spécialement bons pour le polycarbonate, notamment des liquides aromatiques inertes, tels que le benzène, le xylène, le toluène, les chlorobenzènes et ana- logues, peuvent également être utilisés. 



   Parmi les polycarbonates de poids moléculaire élevé possédant des propriétés particulièrement préciseu- ses, on peut citer ceux dérivés d'alcoylidène bisphénols, notamment de bisphénol A. Les polycarbonates de poids moléculaire élevé préparés par phosgénation d'un mélange réactionnel formé de bisphénol A , d'une solution aqueu- se d'hydroxyde de sodium et d'un solvant organique inso- luble dans l'eau pour le   polycarbonatç,   tel que le chlo- rure de méthylène, sont exemplatifs. Ces polycarbonates peuvent être représentés par la formule de structure sui- vante : 

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 EMI7.1 
 dans laquelle n a une grande valeur, par exemple d'ou moins 
20 à 300. 



   Une préparation rapide et efficace de tels poly- carbonates aromatiques de poids moléculaire élevé est possible   grâce   à la présente invention. D'autres poly- - carbonates de poids moléculaire élevé sont également obte- n us avec une facilité accrue. 



   Pour illustrer la préparation de polycarbonates d'alcoylidène bisphénols de poids moléculaire élevé, un milieu liquide formé initialement d'une quantité d'alcali seulement suffisante pour former du monophénate du bis- phénol est phosgénée. Ceci implique, de manière typique, le chargement, dans un réacteur muni d'une chemise, d'un solvant approprié du polycarbonate organique, insoluble dans l'eau, tel que le chlorure de méthylène, et de quan- tités convenablement proportionnées de bisphénol A et d'hy- droxyde de sodium, ordinairement sous forme d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium. En chargeant le réacteur à l'aide de moins de deux moles d'hydroxyde de sodium, ordinairement à l'aide d'une quantité comprise entre 0,1 et 1,8 mole d'hydroxyde de sodium, par mole de bisphénol, le milieu initial contiendra du monophénate de bisphénol 
A.

   D'autres expédients sont comparables, au point de vue de leur effet, au chargement d'hydroxyde de sodium et de bisphénol A dans le rapport molaire spécifié. Ainsi, au lieu de charger les matières en question comme telles, le 

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 monophénate de bisphénol peut être préformé, ou bien de l'hydroxyde de sodium et du bisphénol A peuvent être mé- langés avant d'être introduits dans le réacteur dans le rapport molaire spécifié, puis chargés dans le réacteur sous forme d'une solution aqueuse contenant du monophénate de bisphénol et éventuellement des quantités convenablement proportionnées de bisphénol et de diphénate de bisphénol. 



   Tout au moins théoriquement, le milieu réaction- nel liquide, tel qu'il est établi initialement, ne contient pas d'hydroxyde de sodium comme tel, mais contient plutôt les phénates de bisphénol. 



   Lorsque le milieu réactionnel est établi et con- tient une proportion appréciable, au moins environ 3%, et même la totalité de bisphénol A sous forme de son mono- phénate, on ajoute graduellement du phosgène (gazeux ou liquide), ordinairement à un débit tel que tout le phos- gène soit ajouté en l'espace de 30 à 200 minutes. Une agitation modérée pendant la phosgénation répartit les réactifs et disperse les phases. Les températures de réaction sont comprises entre 0 C et 50 C. 



   En général, 2,5 à 4,0 moles ou davantage d'hy- droxyde de sodium par mole de bisphénol A représentent les besoins totaux en hydroxyde de sodium nécessaires pour une conversion complète du bisphénol A en produit désiré. 



   Un supplément d'hydroxyde de sodium ou d'un alcali analo- gue de nature inorganique est par conséquent ajouté pendant la formation du polycarbonate et, de préférence, pendant la phosgénation. La vitesse d'addition de l'alcali et la quantité d'alcali ajoutée dépendent, en autres choses, de la charge initiale d'hydroxyde de métal alcalin et sont choisies, de préférence, de façon à maintenir des conditions spécifiques, telles que celles décrites plus en détails ci-après. 

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   Une utilisation sensiblement complète (conver- sion sensiblement complète en polycarbonate) du bisphénol A chargé dans le réacteur exige de 1,0 à 1,3 moles envi- ron de phosgène par mole de bisphénol A. La vitesse d'ad- dition du phosgène est, par conséquent, réglée de façon que la quantité requise soit ajoutée en l'espace de 30 à 200 minutes. Ainsi, du monophénate de bisphénol A est fourni initialement, en réglant de manière appropriée le rapport dans lequel le bisphénol A et l'hydroxyde de métal alcalin sont mélangés, de façon à établir le milieu réactionnel auquel le phosgène est ajouté. Jusqu'à ce qu'au moins 30% environ des besoins totaux en phosgène soient ajoutés, la quantité totale d'hydroxyde de métal alcalin chargée dans le milieu réactionnel est inférieure à 2 moles par mole de bisphénol A chargé. 



   Selon une forme d'exécution de la présente inven- tion, la formation initiale de monophénate de bisphénol A s'accomplit en mélangeant du bisphénol A, du chlorure de méthylène ou un solvant organique analogue et une quantité d'hydroxyde de sodium en solution aqueuse suffisante pour que le mélange résultant soit à un pH d'environ 11. On assure une phosgénation préalable ou un commencement.de phosgénation en   emploiyant   d'ordinaire environ 0,07 mole d'hydroxyde de sodium par mole de bisphénol A. Pendant l'addition de phosgène, qui prend de 30 à 200 minutes, le milieu réactionnel est maintenu à un pH compris entre 10,8 et 11 , par addition d'un supplément d'hydroxyde de sodium ou d'un alcali anabgue.

   Le pH est réglé par con- trôle continu, jusqu'à ce qu'une proportion appréciable de la totalité du phosgène ait été ajoutée, notamment jus- qu'à ce qu'au moins   30%   environ du phosgène aient été ajoutés. Après-cela, le restant de l'hydroxyde de sodium est chargé de toute manière convenable. Le restant de 

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 l'hydroxyde de sodium peut être chargé aussi rapidement que possible ou bien un contrôle du pH peut être poursui- vi jusqu'à ce qu'un tel contrôle ne soit plus possible (généralement lorsqu'on a ajouté 60% environ du phosgène). 



   De préférence, le reste de l'hydroxyde de sodium est en- tièrement ajouté avant la fin de l'addition du phosgène. 



   Dans cette forme d'exécution, environ   4%   du bisphénol A se présentent sous forme de monophénate dans le milieu réactionnel initial. Le bisphénol A restant est, en grande partie, à l'état non dissous. Par contre, le monophénate est soluble dans l'eau et est indubita- blement présent dans la phase aqueuse. 



   Des proportions beaucoup plus grandes du bis- phénol A peuvent être initialement présentes sous forme de monophénate dans la mise en oeuvre de la présente in- vention. De plus, le restant du bisphénol A peut être présent soit sous forme de bisphénol A soit sous forme de diphénate de bisphénol A. 



   Ainsi, selon une autre forme d'exécution de la présente invention, un milieu réactionnel initial est établi en formant un mélange de bisphénol A, d'un solvant organique approprié, tel que le chlorure de méthylène, et d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, en utili- sant de 1,1 à 1,5 moles d'hydroxyde de sodium par mole de bisphénol A. Cette quantité d'hydroxyde de sodium est suffisante pour que le bisphénol A soit présent sous la forme d'un mélange de ses mono- et di-phénates. Lorsqu'on utilise un rapport de 1,5 moles d'hydroxyde de sodium par mole de bisphénol A, on peut obtenir dans le mélange réactionnel initial des proportions équimoléculaires du monophénate da bisphénol A et   du.diphénate   de bisphé - nol A. 



   Ce milieu est alors phosgéné- Un certain temps a - 

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 vant la fin de la phosgénation, ordinairement lorsque 30 à   90%   du phosgène ont été ajoutés, le reste de l'hydroxyde de   dodium   requis est ajouté. Tout l'hydroxyde de sodium peut être ajouté en une fois, ou bien cet hydroxyde peut être ajouté en plusieurs fractions plus petites. 



   Dans ces formes d'exécution, il est de pratique courante d'agiter modérément le mélange réactionnel après l'addition du phosgène. Cette agitation ne se poursuit que pendant quelques heures, ordinairement pendant moins de trois heures et souvent pendant une à deux heures. A la fin de la période d'agitation, les polycarbonates de poids moléculaire élevé sont obtenus. 



   Les exemples suivants illustrent la manière dont la présente invention peut être mise en oeuvre. 



   EXEMPLE I.- 
Dans un flacon en verre d'une capacité de 1 litre à cinq tubulures, on a introduit 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A (p,p'-isopropylidène bisphénol), 180 ml de chlorure de méthylène et 100 ml d'eau. Un pH-mètre Zéromatic de Beckman avec une électrode de référence du type douille et une électrode de verre standard a été plongé. dans le contenu du récipient pour mesurer le pH. 



   D'autres tubulures du récipient ont été utilisées pour l'introduction de quantités dosées de phosgène gazeux et d'hydroxyde de sodium, ainsi que pour la mise en place d'un agitateur à palettes et d'un thermomètre. 



   Le pH du mélange réactionnel a ensuite été ajusté à 11, en introduisant dans le flacon 7 ml d'une solution aqueuse   4   N d'hydroxyde de sodium. Cette quantité d'hydroxy- de de sodium est suffisante pour convertir environ   4,5%   du bisphénol A en son monophénate, de façon à obtenir ini- tialement un milieu réactionnel contenant du monophénate de 

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 bisphénol A et du bisphénol A. Pendant que le contenu du flacon était agité en faisant tourner l'agitateur à 300 tours par minute et maintenu à 25 C par refroidissement dans un bain de glace, on a introduit 33,6 g (0,34 mole) de phosgène gazeux danse milieu liquide en l'espace de 
50 minutes à raison de 0,66 g par minute.

   Une solution a- queuse 4 N d'hydroxyde de sodium a été ajoutée en quantités nécessaires pour maintenir le mélange réactionnel à un pH de 10,8 à 11 pendant les 33 premières minutes de l'ad- dition de phosgène, les lectures de pH se faisant sur le   pH-métre.   A ce moment, 50 ml de solution 4N d'hydroxyde de sodium ont été chargés. Le milieu a ensuite été émulsi- fié. 



   Les quantités restantes de phosgène et d'hydroxyde de sodium ont été ajoutées de façon que la fin de leurs additions coïncide. Un total de 210 ml de solution 4N d'hydroxyde de sodium a été chargé. A la fin de cette pé- riode, la teneur en chlore (chloroformiate) était inférieu- re à 0,001% en poids du polycarbonate, ce qui indique que l'on a obtenu un polycarbonate de poids moléculaire élevé. 



   L'émulsion a persisté pendant l'agitation et a été brisée par addition d'acide chlorhydrique dilué. Après séparation de la phase organique, lavage jusqu'à fin d'ions chlorure, séchage sur sulfate de sodium anhydre et évapora- tion, on a obtenu un polycarbonate de bisphénol A ayant une valeur K de 53. 



   EXEMPLE II. - 
Dans un flacon ou récipient en verre, à trois tubulures, d'une capacité de 1 litre , équipé d'un agitateur à palettes, on a placé 68,4 g (0,3 mole) de bis- phénol A, 180 ml de chlorure de méthylène, 100 ml d'eau et 105 ml d'une solution aqueuse 4 N d'hydroxyde de sodium. 

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   L'emploi de cette quantité d'hydroxyde de sodium est suf- fisant pour que le bisphénol A soit dissous dans la phase aqueuse sous forme d'un mélange de monophénate etde diphénate de bisphénol A. Le flacon a été immergé dans un bain de glace et, pendant la réaction, la température a été maintenue à 25 C. 



   En faisant tourner l'agitateur à une vitesse de 
300 tours par minute, on a ajouté un total de 33 g (0,33 mole) de phosgène gazeux au mélange liquide, en l'espace de 50 minutes, à un débit uniforme, sauf que vers le milieu de l'addition du phosgène, cette addition a été interrompue pendant 3 à 5 minutes environ, pendant lesquelles 105 ml d'une solution aqueuse   4N   d'hydroxyde de sodium ont été ajoutés. Après l'addition de cette fraction d'hydroxyde de sodium, le milieu réactionnel a été re-émulsifié et la phosgénation poursuivie. 



   Après agitation du mélange réactionnel pendant 2 heures après la fin de l'addition de phosgène, le poly- carbonate ne contenait pas de chlore de chloroformiate détectable. Le polycarbonate obtenu avait une valeur K de 54. 



   Le mode opératoire de l'exemple II a été répété, sur une plus grande échelle, comme suit : 
EXEMPLE III. - 
Un réservoir en acier d'une capacité de 20 gal- lons, équipé d'une chemise et d'un agitateur, a été chargé de   26,4   litres d'eau, de 6,8 kg (30 moles) de bis- phénol A , et 3,3 kg (42,0 moles) d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium contenant 50,97% en poids d'hydroxy- de de sodium. En utilisant cette quantité d'hydroxyde de sodium, on a obtenu un mélange réactionnel contenant en- viron 60%   (Immoles)   du bisphénol A chargé comme monophé- nate et le restant (12 moles) comme diphénate de bisphénol 

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 A. Une atmosphère d'azote a été maintenue dans le récipient. 



  Après dissolution complète du bisphénol A (et par consé- quent, après sa transformation en mono- ou di-phénate), le mélange réactionnel a été refroidi jusqu'à 25 C, en faisant circuler un agent de refroidissement dans la chemise du réservoir. Puis 18 litres de chlorure de méthylène ont été ajoutés. 



   Tout en maintenant la température à 25 C et en faisant tourner l'agitateur à 120 tours par minute, 1,671 kg (approximativement 17 moles) de phosgène gazeux a été ajouté à vitesse sensiblement constante en 36 minutes. 



  L'arrivée de phosgène a ensuite été interrompue pendant 10 minutes, au cours desquelles on a ajouté rapidement 3,4 kg   (42,0   moles) d'une solution aqueuse d'hydroxyde de so- dium contenant 50,91% en poids de NaOH, en veillant à maintenir la température à 25 C. Pendant cette addition d'hydroxyde de sodium, le mélange s'est émulsifié. On a repris ensuite l'addition de phosgène, en ajoutant un supplément de 1,699 kg (17,0 moles environ) de phosgène en l'espace de 50 minutes, à une vitesse sensiblement con-- stante. 



   Après l'addition du phosgène, on a poursuivi l'agitation et on a maintenu le contrôle de la   empérature   comme pendant la phosgénation, pendant une durée sup- plémentaire de deux heures, pendant lesquelles tout le chloroformiate avait réagi et la formation de polycarbonate de poids moléculaire élevé s'est achevée. L'émulsion a été brisée par addition de 36 litres de chlorure de méthylène. 



  La phase organique a été séparée, après quoi on a lavé à l'eau jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'ions chlorure et on a précipité le polycarbonate sous forme d'un produit granulaire en ajoutant de l'heptane normal à la solution de chlorure de méthylène. 

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   Les résultats des exemples II et III peuvent être répétés, en ajoutant la seconde charge d'hydroxyde de so- dium après addition d'environ 30, 40, 60 ,  70   ou 80% du total de phosgène. Cependant, une quantité plus ou moins grande d'hydroxyde de sodium est chargée initiale- ment. Lorsque la seconde charge est ajoutée après addition de 30% du total de phosgène, on ne charge initialement que   30%   de l'hydroxyde de sodium. 



   On notera que d'autres alcalis inorganiques que l'hydroxyde de sodium sont utilisables. Ainsi, les alcalis organiques , en particulier des alcalis solubles dans l'eau, tels que l'hydroxyde de potassium, l'hydroxyde de lithium, le carbonate de sodium et analogues peuvent être ajoutés ou utilisés à la place de l'hydroxyde de sodium ou en mélange avec celui-ci ou l'un avec l'autre. 



   Conformément à la présente invention, la produc- tion de polycarbonates aromatiques de poids moléculaire élevé par la phosgénation d'un milieu réactionnel conte- nant du monophénate d'un diol aromatique, tel qu'un bis- phénol, est caractérisée par la faible teneur en chlore de chloroformiate du milieu réactionnel sensiblement pendant toute la période de formation de polycarbonate. Ainsi, pendant sensiblement toute la période de réaction, une concentration en chlore de chlorformiate appréciable mais faible/est présente dans le milieu réactionnel phosgéné, cette concentration étant inférieure à   2%   environ et ordinairement à 1% environ par rapport au poids de poly- carbonate. Cette faible teneur en chlore de chloroformiate constitue, par conséquent, une indication de l'exécution de la présente invention. 



   Les exemples suivants montrent la concentration en chlore dechloroformiate prévalant dans le milieu réac- tionnel lors de la préparation de polycarbonates de poids moléculaire élevé. 

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   EXEMPLE IV.- 
Dans un flacon en verre d'une capacité d'un litre à cinq tubulures, équipé d'un agitateur à palettes, on a chargé 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A, 180 ml de chlorure de méthylène et 100 ml d'eau. Un pH-mètre Zéromatic de à Backman à électrode de référence du type douille   et/élec-   trode de verre standard a été inséré ou plongé dans le contenu du flacon pour mesurer le pH. D'autres tubulures du flacon ont été utilisées pour l'introduction de quantités dosées de phosgène gazeux et d'hydroxyde de sodium et pour permettre l'insertion de l'agitateur et d'un thermomètre. 



   Le pH du mélange réactionnel a alors été ajusté à 11, par addition de 7 ml d'une solution aqueuse 4N d'hy - droxyde de sodium. L'utilisation de cette quantité d'hy- droxyde de sodium a été suffisante pour convertir environ 
4,5 du bisphénol A en son monophénate. Pendant que le flacon était immergé dans un bain de glace et que son contenu était maintenu à une température de 25 C, tandis que l'agitateur tournait à 300 tours par minute, on a introduit dans le milieu liquide 33,6 g   (0,34   mole) de phosgène gazeux en l'espace de 50 minutes, à raison de 0,66 g par minute. On   ajouté   ensuite de.l'hydroxyde de sodium en solution aqueuse 4N en quantités suffisantes   pour   maintenir le mélange réactionnel à un pH compris entre 10,8 et 11 pendant les 33 premières minutes de l'addition de phosgène.

   A ce moment, 50 ml de solution 4N d'hydroxyde de sodium ont été chargés. Le mélange ou milieu réaction- nel a ensuite été émulsifié. 



   Après achèvement de l'addition de phosgène et addition simultanée, mais lente, du restant de l'hydroxyde de sodium de façon que la fin de l'addition de phosgène corresponde avec la fin de l'addition de l'hydroxyde de sodium (d'un total de 210 ml de solution d'hydroxyde de 

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 sodium 4N), l'agitation a été poursuivie pendant deux heures. 



  Au bout de cette période, la teneur en chlore de chloro- formiate était de 0,001% en poids du polycarbonate. 



   L'émulsion qui s'est maintenue pendant toute l'a- gitation a été ensuite brisée par addition d'acide chlor- hydrique dilué, après quoi la phase organique a été sépa- rée, lavée jusqu'à être exempte d'ions chlorure, séchée sur du sulfate de sodium anhydre et évaporée, jusqu'à ob- tention d'un polycarbonate de bisphénol A ayant une valeur K de 53. 



   Pendant l'addition du phosgène, des échantillons ont été prélevés périodiquement du milieu réactionnel, le volume des échantillons étant de 5 à 10 ml de/la phase organique pendant l'addition de phosgène et de 25 ml de la phase organique pendant la période d'agitation. Dans le cas d'émulsions, un grand échantillon, ordinairement de 50 ml, a été prélevé et brisé à l'aide d'acide sulfurique dilué. 



   Après dilution de l'échantillon de phase organi- que, celui-ci a été lavé jusqu'à être exempt d'ions chloru- re, en utilisant de l'eau distillée, dans un entonnoir de séparation. L'échantillon lavé a ensuite été traité par 3 ml de pyridine dans 40 ml d'eau et agité vigoureusement pendant 5 minutes. Il a ensuite été acidifié à l'aide d'acide nitrique et une titration standard de Volhard a été exécutée. Le poids du polycarbonate dans l'échantillon titré a été déterminé en traitant l'échantillon à l'aide d'hydroxyde d'ammonium concentré pour dissoudre tout le sel d'argent présent avant séparation des couches. L'éva- poration de la couche organique a laissé un résidu , qui a été séché et pesé.

   De cette manière, la teneur en chlore de chloroformiate était la suivante : 

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 TABLEAU I 
 EMI18.1 
 
<tb> Minutes <SEP> écoulées <SEP> depuis <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> chlore <SEP> de <SEP> chloro-
<tb> 
<tb> 
<tb> le <SEP> commencement <SEP> de <SEP> l'ad- <SEP> formiate <SEP> en <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> 
<tb> 
<tb> dition <SEP> de <SEP> phosgène.- <SEP> polycarbonate. <SEP> -
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 30 <SEP> 1,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 50 <SEP> 0,1
<tb> 
 
EXEMPLE V.- 
Dans un flacon en verre d'une capacité d'un li- tre, à trois tubulures, équipé d'un agitateur   à   palettes, 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A, 180 ml de chlorure de méthylène, 100 ml d'eau et 105 ml d'une solution aqueuse 4N d'hydroxyde de sodium ont été placés.

   Le flacon a été immergé dans un bain de glace et, pendant la réaction, la température a été maintenue à 25 C. 



   Tout en faisant tourner l'agitateur à 300 tours par minute, on a ajouté un total de 33 g (0,33 mole) de phosgène gazeux au mélange liquide, en l'espace de 50 minutes, à une vitesse uniforme, si ce n'est que vers le milieu de l'addition de phosgène, cette addition a été interrompue pendant 3 à 5 minutes, pendant que 105 ml d'une solution aqueuse 4N d'hydroxyde de sodium étaient ajoutés. Après addition de cette fraction d'hydroxyde de sodium, le mélange réactionnel s'est émulsifié et la phosgénation a été poursuivie. 



   Après avoir agité le mélange réactionnel pendant 2 heures après la fin de l'addition de phosgène, on a obtenu un polycarbonate ne contenant pas de chlore de chlo- roformiate détectable. Le polycarbonate,obtenu récupéré par le mode opératoire décrit dans l'exemple I, avait une valeur K de 55. 



   Pendant l'addition de phosgène, des échantillons ont été prélevés périodiquement du mélange réactionnel et analysés pour déterminer leur teneur en chlore de chloro- 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 formiate de la manière décrite dans l'exemple IV. Les résultats des analyses sont les suivants : 
TABLEAU II.- 
 EMI19.1 
 
<tb> Minutes <SEP> écoulées <SEP> après <SEP> Teneur <SEP> en <SEP> chlore <SEP> de <SEP> chlorole <SEP> commencement <SEP> de <SEP> formiate <SEP> en <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> l'addition <SEP> de <SEP> phosgène <SEP> polvcarbonate
<tb> 
<tb> 12,5 <SEP> 0,0
<tb> 
<tb> 25,0 <SEP> 0,0
<tb> 
<tb> 37,5 <SEP> 0,2
<tb> 
<tb> 50,0 <SEP> 0,5
<tb> 
 
Une latitude considérable est permise dans d'au- tres conditions réactionnelles.

   Les températures permettant de maintenir un mélange réactionnel liquide et inférieures au point d'ébullition du solvant organique sont généra- lement appropriées. Des températures typiques vont de 0 C à 50 C. Des températures plus élevées, par exemple des températures supérieures au point d'ébullition normal du solvant (ou d es températures supérieures à c elles à la- quelle se produit une volatilisation substantielle du sol- vant) sont possibles, si l'on fait usage de réacteurs étahches ou si l'on opère à une pression supérieure à la pression atmosphérique. 



   La quantité totale d'hydroxyde de sodium ou d'al- cali inorganique analogue utilisée pour la formation d'un polycarbonate donné quelconque excède sensiblement la quantité stoechiométrique. On utilise de 2,5 à 4,0 moles d'hydroxyde de sodium ou l'équivalent molaire d'un autre alcali organique par mole de diol aromatique, tel que le bisphénol A. 



   Une autre considération intervenant dans l'exécu- tion du procédé est le rapport entre l'eau et les solvants organiques. On emploie, de préférence, 0,3 à 1,5 volume: de solvant organique par volume d'eau. Ordinairement, il 

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 suffit d'utiliser une quantité de solvant organique suffi - sante pour obtenir une teneur en polycarbonate comprise entre 5 et 30% en poids de la phase organique à la fin de la formation du polycarbonate. 



   Des solvants organiques particulièrement utiles sont les solvants insolubles dans l'eau, normalement li- quides, chimiquement inertes, dans lesquels le polycarbonate produit est soluble. Les plus importants parmi ces solvants sont les hydrocarbures aliphatiques partiellement halo- génés et normalement liquides, spécialement les hydrocar- bures aliphatiques chlorés, tels que le chloroforme, le chlorure de méthylène, le chlorure de méthyle, le chlorure d'éthylène, le béta-béta'-dicyloroéthyl-éther, le bichlorure d'éthylidène, le dichloréthylène, le trichlor- éthylène, et les propanes et butanes partiellement chlorés. 



  Les hydrocarbures aliphatiques partiellement halogénés (chlorés) comportant 1 à 4 atomes de carbone et dont au moins un atome de carbone est relié à la fois à un ato- me d'hydrogène et à un atome d'halogène (chlore), convien- nent spécialement. Des dérivés partiellement halogénés plus volatile d'éthane et de méthane ,tels que le chlorure de méthyle, le chlorure d'éthyle, le monochloro-difluoro- méthane, peuvent être utilisés, si l'on veille à maintenir le solvant à l'état liquide dans le milieu réactionnel. 



  D'autres solvants organiques sensiblemebt insolubles dans l'eau, dans lesquels les polycarbonates produits sont so- lubles à raison d'au moins   5%   environ en poids, sont éga- lement utilisables. 



   Le meilleur alcali inorganique est l'hydroxyde de sodium. Cependant, d'autres alcalis inorganiques spécia- lement solubles dans l'eau, tels que l'hydroxyde de po- tassium, l'hydroxyde de lithium, le carbonate de sodium et analogues peuvent être utilisés à la place de l'hydroxy- 

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 de de sodium, seuls ou en mélanges. 



   Une grande variété de polycarbonates peuvent être efficacement préparés par le procédé suivant l'invention. 



  Une des classes les plus importantes de polycarbonates est celle des polycarbonates d'alcoylidène-bisphénols, comme les: :polycarbonates de bisphénol A. L'invention concerne dès lors la préparation de polycarbonates par phosgénation des alcoylidène bis-phénols suivants et de bis-phénols analogues:

   (4,4'-dihydroxy-diphéyl)-méthane 
 EMI21.1 
 11-(4,4'-dihydroxy-diphényl}-cyclohexane 2,2'-méthylène   bis(4-méthyl-6-tert.butyl   phénol) 2,2'-méthylène bis(4-éthyl-6-tert.butyl phénol) 4,4'-butylidène bis(3-méthyl-6-tert.butyl phénol) 4,4'-thiobis(3-méthyl-6-tert.butyl phénol) 
 EMI21.2 
 1,1-(Y,Y'-dihydroxy-3,3"-diméthyl-diphényl)-cyclohexane 2 2-( 2 2l.dihydroxy...

   l i -di-t erty-butyl-diphényl ) -propane 3,Y-(Y,4'-dihydroxy-diphényl)-hexane 1,1-(4,41-dihydroxy-diphényl)-l-phényl-éthane 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphéyl)butane 2,2'- (4,4'-dinhydroxy-diphényl)pentane 
 EMI21.3 
 3 3 '-( 44' -dihydroxy-.diphényl ) ..pentan e z2t-(44'-dihydroxy-diphényl)-3-méthyl-butane 2,2'-(Y,%'-dihydroxy-diphényl)-hexane 22'-(4.4'-dihydroxy-phényl)-!+-méthyl-pentane 2,2'- (4,4'-dihydroxy-diphényl)-heptane 4,4'- (4,4'-dihydroxy-diphényl)-heptane   2,2-(4,4'-dihydroxy-diphényl)-tridécane     2,2-bis(3,5-dichloro-4-hydroxy   phényl)-propane 2,2-bis(tétrachloro hydroxy phényl)-propane   2,2-bis(3-chloro-4-hydroxy   phényl)-propane 
 EMI21.4 
 2,2-bis(3,3'-dimét]yi-y,y' %dihydroxy-diphényl)-propane 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 De plus,

   les polycarbonates peuvent être préparés en utili- sant des mélanges de deux ou plus de deux/de ces alcoylidènes bisphénols . 



   En plus des polycarbonates de bisphénols, on peut également préparer des polycarbonates de polyhydroxy- et notamment de di-hydroxy-benzènes ou naphtalènes. 



  Comme composés typiques, on peut citer les suivants : catéchol, résorcinol, quinol, orcinol, mésorcinol, dihydroxy. xylol, thymoquinol; naphtalène diols, tels que 1,3-dihy- droxy-naphtalène, 1,8-dihydroxynaphtalène.   16-dihydroxy-   naphtalène,   2,7-dihydroxynaphtalène;   dihydroxydiphényles tels que 2,5-dihydroxydiphényle, 2,2'-dihydroxydiphényle, 2,4'-dihydroxydiphéyle, 3,3'-dihydroxydiphényle, 4,4'- dihydroxydiphényle, 3,4-dihydroxydiphényle. 



   Des polycarbonates mixtes peuvent également être préparés conformément à la présente invention à partir de combinaisons de diols aromatiques et de divers diols poly- hydriques, particulièrement aliphatiques, ou de diols cycloaliphatiques, ou encore de diols aralcoyliques. 



  Ainsi, un mélange de bisphénol A ou d'un alcoylidène bis- phénol analogue et d'un diol aliphatique ou cycloaliphati- que peut être phosgéné, de manière à produire un polycar- bonate sensiblement linéaire comportant des groupes aroma- tiques et aliphatiques alternant séparés par des liaisons carbonate. Comme exemples de diols cycloaliphatiques, on peut citer les suivants   1,2-cyclohexanediol,   1,3-cy- clohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1-méthyl-cyclohexane- diol-2,3, 1,2-cyclopentanediol, 1,3-cyclopentanediol, 3,3'-dihydroxydicyclopentyl éther, alcoylidène bisphénols hydrogénés tels que   4,4'-dihydroxydicyclohexyl-2,2-propane   et 1,2-dihydroxy-4-vinylcyclohexane. 



   Parmi les composés dihydriques aliphatiques ou diols aliphatiques, on peut citer les alcools dihydriques 

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 acycliques saturés (glycols), tels que éthylène glycol, propane-diol-1,2, butanediol-1,3, butanediol-2,3, butanediol-1,2,   butanediol-1,4,   diéthylène glycol, triéthylène glycol, tétraéthylène glycol, dipropylène glycol, tripropylène glycol, dibutylène glycol, tétrabuty- lène glycol, et alcools dihydriques oléfiniquement non sa- turés tels que 3-butène-diol-1,2. Les polyglycols conte- nant 1 à 4 liaisons éther et/ou jusqu'à 12 atomes de car- bone, ainsi que les thioglycols correspondants, comme le thiodiglycol, l'éthylène thiodiglycol, etc... sont éga- lement inclus.

   Les diols aralcoyliques, dans lesquels les groupes hydroxyle sont liés aux substituants alcoyle sont également utilisables à la place de ou en combinaison avec les diols aliphatiques ou cycloaliphatiques. Parmi ces composés, on peut citer les xylylène glycols,tels que l'alcool phtalylique, le métaxylylène glycol, le paraxyly- lène glycol ; les diméthylxylylène glycols, tels que l'al-   pha,alphat-dihydroxy-durène   et le styryl glycol. 



   Pour préparer des polycarbonates mixtes, par exemple des polycarbonates dérivés d'une part d'un diol aromatique et, d'autre, part, d'un diol cycloaliphatique ou ali- phatique, le rapport dans lequel les diols respectifs sont employés peut varier. Ainsi, le diol aromatique peut constituer de 25 à 90 moles% du mélange de diols. 



  D'autres polycarbonates peuvent tre dérivés de mélanges de diols, dans lesquels le diol aromatique donstitue de 5 à 10 moles% seulement de la totalité des diols. 



   Bien que la présente invention ait été décrite principalement en référence à la phosgénation   de.diols   aromatiques seuls ou en mélange avec d'autres diols, on peut utiliser des bishaloformiates et spécialement des bischloroformiates. Ainsi, le bischloroformiate de bis- 

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 phénol A peut être utilisé à la place de ou en mélange avec du phosgène, pour fournir des polycarbonates de poids moléculaire élevé, par réaction avec un mélange de bis- phénol A et d'une solution d'hydroxyde de métal alcalin. 



  Des polycarbonates mixtes peuvent être préparés à partir de bis-chloroformiate de diéthylène glycol et de bis- phénol A. 



   La présente invention est ainsi applicable à la préparation de polycarbonates par un type de réaction qui peut être considéré comme faisant réagir directement ou indirectement (ou consommant) une série de groupes halogénure d'acide carbonique (de préférence chlorure), tels que ceux fournis par le phosgène (ou un autre halogé- nure carboxylique) ou par un bischloroformiate (ou un autre bishaloformiate , tel que bromo- fluoro- ou iodo- formiates) et une série de groupes hydroxyle, dont une partie au moins est fournie directement ou indirectement par un diol aromatique, en sorte qu'il se forme une mul- tiplicité de liaisons carbonates dans le polycarbonate. 



  De manière générale, cet effet global peut être illustré comme suit : 
 EMI24.1 
 Dans cette relation n est égal à 2 ou davantage et x a une grande valeur. 



   Considérée à ce point de vue, la formation de polycarbonates par le procédé suivant l'invention est la conséquence de l'interréaction entre des composés po- lyfonctionnels, qui unissent (directement ou indirectement) des halogénures d'acide carbonique réactifs et des grou- pes hydroxyle phénoliques. 



   Les polycarbonates peuvent, par exemple, être obtenus à partir d'un diol aromatique et d'un bis- 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 haloformiate d'un diol par la réaction suivante : 
 EMI25.1 
 Dans cette réaction, x a une valeur élevée, tandis que R et R' désignent des groupes organiques identiques ou dif- férents, R' ayant un caractère aromatique. De cette maniè - re, un composé organique comportant un groupe hydroxyle réactif et un groupe halogénure d'acide carbonique réac- tif (par exemple, un mono chloroformiate d'un diol orga- nique) peuvent être utilisés comme source des groupes donnant lieu à la formation d'une série de liaisons car- bonate et , par conséquent , d'un polycarbonate. 



   Il n'est pas essentiel non plus que les composés organiques comportant les groupes halogénure d'acide car- bonique soient préformés. En fait, ces groupes peuvent aussi être formés in situ. Ainsi, des diols organiques , notamment des bisphénols peuvent, lorsqu'ils sont phosgénés (c'est-à-dire lorsqu'on fait passer du phosgène dans une solution aqueuse alcaline d'un bisphénol), donner lieu à la formation de polycarbonates. Ceci peut être considéré comme une réaction de phosgène avec des groupes hydroxyle alcooliques ou phénoliques, en présence d'un alcali, avec comme stade intermédiaire la formation de groupes chlorure d'acide carbonique (chloroformiate) des bis- phénols. 



   Conformément à la présente invention, dans une forme d'exécution préférée de celle-ci, on prépare des polycarbonates à partir d'un milieu réactionnel formé d'un diol organique, spécialement un bisphénol, d'une solution aqueuse d'un alcali inorganique et d'un solvant organique insoluble dans l'eau, dans lequel le polycarbonate est soluble, en achevant la formation du polycarbonate dans un 

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 milieu réactionnel émulsifié. Des résultats surprenants sont obtenus lorsqu'on achève la formation du polycarbo- nate dans l'émulsion. Un dës avantages les plus marquants est l'augmentation surprenante de la vitesse de forma- tion de polycarbonates de poids moléculaire élevé.

   L'é- mulsion a pour effet d'accélérer grandement la formation de polycarbonates de poids moléculaire élevé, en réduisant le temps de réaction à une fraction mineure , c'est-à- dire à moins de 1/5e de ce que serait normalement ce temps de réaction. 



   L'émulsion ou le milieu de réaction émulsifié est un milieu synthétique engendré en modifiant l'état normal du milieu de réaction par diverses mesures, dont quelques-unes seront expliquées ci-après plus en détails. 



  Une des caractéristiques dominantes de l'état que prend le milieu réactionnel lorsqu'il   estémulsifié   est la dis- persion d'une bonne fraction de sa phase aqueuse, ordi- nairement au moins 50% en poids ou davantage, sous forme de fines gouttelettes dans la phase organique. Aucune portion appréciable de la phase aqueuse ainsi dispersée sous forme de phase discontinue dans la phase organique continue de l'émulsion ne se sépare aisément, lorsqu*on laisse l'émulsion au repos dans des conditions tranquilles, en moins d'une heure. Souvent il faut plusieurs heures et même plusieurs jours pour que l'émulsion se brise au re- pos. La rupture de l'émulsion peut exiger des mesures positives, telles qu'une acidification, par exemple par addition d'acide chlorhydrique.

   Lorsque le mélange réac- tionnel est émulsifié, conformément aux pratiques préfé- rées, telles que décrites plus loin, l'émulsion occupe une partie prépondérante du milieu réactionnel. Ainsi, alors qu'avant l'émulsification par phase organique (si une   séparation'de   phase est permise dans des conditions 

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 tranquilles) peut occuper la moitié du volume, l'émulsion occupera plus de 75% et souvent 90% ou plus du volume total du milieu réactionnel. 



   La partie émulsifiée du milieu réactionnel est une masse pâteuse épaisse qui ressemble à de la crème fouet- tée tout en présentant cependant une texture plus ferme. 



  Ordinairement, cette pâte est très collante et elle adhère à une baguette de verre que l'on y trempe et que l'on en   retire.   



   Lors de la phosgénation d'un milieu réactionnel formé de bisphénol A, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et de chlorure de méthylène, pour obtenir des polycarbonates de poids moléculaire élevé, il faut souvent des temps de réaction de 10 heures à plusieurs jours. 



  Ainsi, alors que des produits de faible poids moléculaire se forment en des temps plus courts, ces temps prolongés sont nécessaires pour l'obtention de polycarbonates ayant des poids moléculaires élevés. Lorsqu'on achève la formation des polycarbonates dans un milieu réactionnel émulsifié, quelques heures , ordinairement moins de 3 heures et souvent de 1 à 2 heures suffisent. 



   En pratique, on charge un réacteur à l'aide de bisphénol A, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et de chlorure de méthylène ou d'un solvant organique analogue insoluble dans l'eau. Tout en agitant le milieu réactionnel, on y ajoute graduellement du phosgène, par exemple à une vitesse telle que cette addition prenne de 30 à 200 minutes. De cette manière, le milieu réactionnel est chargé de 1,0 à 1,3 moles de phosgène par mole de bis phénol A. 



   Dès sa formation, dans le réacteur et pendant la phosgénation, le milieu réactionnel présente un caractère hétérogène]. L'agitation sert à disperser les phases respec- 

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 tives et assure ce caractère hétérogène. Si l'on ne procède pas à une agitation modérée, le milieu se sépare en une phase organique lourde constituée principalement de chlo- rure de méthylène et de polycarbonate , et en une phase aqueuse contenant les constituants solubles dans l'eau du milieu réactionnel , lesquels constituants peuvent compren- dre de l'hydroxyde de sodium, du chlorure de sodium et des dérivés hydrosolubles de bisphénol A, tels que des phénates de bisphénol A. 



   Pendant l'addition de phosgène, il se produit ap- paremment une réaction ou des réactions conduisant à la n' formation de polycarbonates. Cependant,   on/obtient   pas immédiatement des polycarbonates de poids moléculaires élevés. Au contraire, il se forme apparemment d'abord des polycarbonates de poids moléculaires peu élevés, même en cas d'agitation continue du milieu réactionnel après l'addition du phosgène, la teneur en chlore de chlorofor- miate du milieu réactionnel reste pendant des temps pro- longés à un niveau qui indique que des polycarbonates de poids   moléciaire   élevé ne se forment pas rapidement. 



   Selon la découverte de la présente invention, la formation de polycarbonates de bisphénol A de poids molé- culaire élevé est catalysée ou accélérée, de manière inat- tendue, en modifiant le caractère physique du mélange ré- actionnel hétérogène dans le.réacteur, en faisant passer ce mélange d'un état dans lequel une séparation des phases est aisément possible à celui d'une émulsion dans lequel il ne se produit aucune séparation de phase en un court laps de temps au repos.Lorsque le milieu réactionnel est converti en une émulsion , la disparition du chlore de chloroformiate du milieu réactionnel est fortement accélé- rée et il se forme des polycarbonates de bisphénol A de poids moléculaire élevé. 

 <Desc/Clms Page number 29> 

 



   Dans son état normal, le mélange réactionnel est hétérogène pendant et après la phosgénation, ce mélange comprenant une phase organique (constituée principalement par le solvant et par les constituants solubles dans celui- ci) et d'une phase aqueuse (constituée principalement d'eau et de constituants solubles dans l'eau, tels que alcali caustique, chlorure de sodium et dérivés   hydroslu-   bles de bisphénol A, tels que phénates de bisphénol A). 



  Au repos et sans agitation, ce mélange réactionnel se dé- pare rapidement (en l'espace de quelques minutes) en deux phases nettement distinctes, dont les volumes respectifs correspondent approximativement aux volumes d'eau et de solvant organique insoluble dans l'eau chargés dans le réacteur. 



   Par ailleurs, lorsque ce milieu réactionnel est   émulsifié, il   est converti en une masse pâteuse épaisse, qui ressemble à de la   crème   fouettée. L'émulsion persis- te, dès qu'elle s'est formée, pendant un temps considéra- ble, c'est-à-dire pendant plusieurs heures et même pendant plusieurs jours. Elle ne se sépare pas rapidement en deux phases de grand volume. Au contraire, le volume de l'émul- sion occupe la majeure partie du volume du milieu réac- tionnel. Une petite phase aqueuse décantable peut être présente avec l'émulsion, mais son volume est faible par rapport à la quantité de liquides chargés dans le réacteur. 



  L'émulsion occupe une fraction beaucoup plus grande du volume total du mélange réactionnel que la phase organique normalement rencontrée. Il n'est pas extraordinaire que en volume soit compris entre 1,5 et 5 fois celui de la phase organique normale qui se sépare au repos. 



   Les constituants organiques du mélange réaction- nel, principalement le solvant organique et les constitu- ants qui y   sont'   solubles, notamment le polycarbonate forme la phase continue de l'émulsion. Dans cette phase organi- que continue, sont dispersées, avec une uniformité   extr .   

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 ordinaire, d'innombrables petites sphères, qui constituent la phase discontinue et qui sont constituées d'eau et de composés solubles dans l'eau. Un examen microscopique de cette émulsion, telle qu'elle se forme et qu'elle existe initialement dans le milieu réactionnel, montre que les petites sphères ont moins de 5 microns, par exemple 0,5 à 5 microns et, de manière prédominante,là 2 microns de dia- mètre.

   En général, ces sphères sont dispersées d'une ma- nière extraordinairement uniforme dans la phase continue et présentent, de façon caractéristique, des dimensions très uniformes. 



   Diverses mesures peuvent être utilisées pour transformer le milieu réactionnel non émulsifié hétérogène en une émulsion. Une des techniques les plus efficaces qui constitue une forme d'exécution préférée de la présen- te invention , consiste à agiter violemment une partie relativement petite du milieu de réaction, lorsqu'une par- tie au moins de la phosgénation a eu lieu, en agitant à l'aide d'un agitateur tournant à des vitesses de l'ordre de plusieurs dizaines de milliers de tours par minute. 



  Lorsqu'une agitation violente de cette nature est opérée on constate ordinairement en moins d'une minute que les caractéristiques de la fraction sont radicalement modifiées et que l'émulsion souhaitée se forme. En amenant cette matière émulsifiée au contact du milieu réactionnel, l'en- tiéreté de ce milieu s'émulsifie, ordinairement en l'espa- ce de quelques minutes à 1 heure. Une agitation modérée, telle que celle appliquée pendant la phosgénation, faci- lite cette émulsification 
Un mode opératoire convenable consiste à prêle- ver et à émulsifier une petite partie du milieu réaction- nel.

   Toutefois, une petite fraction peut être émulsifiée en isolant et en agitant violemment dans le milieu réac- tionnel une petite fraction de celui-ci, par exemple   par/   

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 insertion d'un appareil , qui isole et agite la petite fraction dans le restant du milieu réactionnel. Ce dernier peut éventuellement entourer la fraction isolée et agitée par l'appareil en question. Il est également possible d'agiter violemment une fraction localisée du milieu réac- tionnel, pour assurer une émulsification appropriée. 



   Au surplus, la petite quantité de matière émul- sifiée ne doit pas nécessairement être dérivée du milieu de réaction spécifique qui amorce finalement l'émulsifica- tion. Ainsi, en marche discontinue, une petite fraction émulsifiée d'une charge précédente servira à amorcer l'é- mulsification d'une charge suivante. 



   Des quantités très faibles de matière émulsifiée permettront efficacement d'amorcer l'émulsification du milieu de réaction principal. Des quantités d'environ 0,5% de matière émulsifiée par volume de milieu de réaction suffisent. Bien entendu, des quantités plus grandes de matière émulsifiée peuvent être émulsifiées. En général, la matière émulsifiée est utilisée en quantités comprises entre 1 et 5% en volume du milieu principal. 



   D'autres conditions doivent, de préférence, être respectées pour faciliter l'émulsification du milieu de réaction, lorsque la petite fraction émulsifiée y est incorporée. Ainsi, il est recommandé de ne pas agiter le milieu de réaction pendant l'addition de la fraction émul- sifiée. De préférence, le milieu de réaction doit être sépa- ré en ses deux principales phases , comme cela se produira si aucune agitation n'a lieu, (par exemple, phase organi- que et phase aqueuse), lorsque l'émulsion est ajoutée. 



   Dès que l'émulsion est ajoutée, le milieu est agité modérément de la même manière que pendant la phos- génation.   Ainsi   dans maints modes opératoires, l'agita- tion ordinairement appliquée pour former le milieu réaction- 

 <Desc/Clms Page number 32> 

 nel principal est interrompue, l'émulsion est ajoutée et l'agitation est ensuite reprise. 



   Par ailleurs, il est également fréquemment préfé- rable d'ajouter l'émulsion à un milieu de réaction prin- cipal qui a été phosgéné à un degré compris entre 5 et 17%, de préférence entre 6 et 10% d'excès stoechiométrique de phosgène. En d'autres termes, une quantité comprise entre 5 et 17% molaires d'excès de   phosgène  ( sur la base de la quantité de phosgène nécessaire pour former le polycar- bonate à partir du diol organique et de l'alcali utilisés) sont ajoutés au milieu réactionnel avant l'addition de l'émulsion. Néanmoins, il est possible d'ajouter l'émul- sion à un milieu phosgéné à un degré plus élevé ou moins élevé. 



   L'exemple suivant illustre le procédé d'émulsi- fication du milieu réactionnel et d'obtention de polycar- bonates de poids moléculaire élevé. 



   EXEMPLE VI.- 
Dans un flacon à trois tubulures, d'une capacité d'un litre, équipé d'un agitateur à palettes, on charge 33,6 g   (0,84   mole) d'hydroxyde de sodium et 310 ml d'eau. 



  Après dissolution de l'hydroxyde, on   ajoute68,4   g (0,3 mole) de bisphénol A , que l'on laisse se dissoudre. Au mélange obtenu, on ajoute ensuite 180 ml de chlorure de méthylène. 



   En agitant le mélange à l'aide de l'agitateur tournant à 300 tours par minute, on ajoute graduellement 33,6 g (0,34 mole) de phosgène, en l'espace de 50 minutes. 



  La température du mélange est maintenue à 25 C. La teneur en chlore de chloroformiate est à ce moment de   6 %   par rapport au poids de polycarbonate. 



   Une petite fraction (50 ml) du mélange se trouvant à ce moment dans le flacon est retirée de celui-ci et émul- sifiée dans un bêcher, en l'agitant violemment, pendant 1 

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   minuter   l'aide d'un agitateur de Brookfield tournant à 10.000 tours par minute . 



   L'émulsion obtenue est introduite dans le flacon dont on a arrêté l'agitateur, après quoi on met l'agita- teur en marche en le faisant tourner à 300 tours par minute pendant deux heures. Au bout   dejcette   période, la teneur en chlore de chloroformiate est de 0,001% par rapport au poids de polycarbonate. Le contenu du flacon se transforme en une émulsion peu de temps après l'addi- tion de la fraction émulsifiée. 



   Cette émulsion est alors brisée par addition d'a - cide chlorhydrique dilué, après 4uoi la phase organique est séparée, lavée jusqu'à être exempte d'ions chlorure, séchée sur du sulfate de sodium anhydre et évaporée, en sorte que l'on obtient un polycarbonate de bisphénol A de poids moléculaire élevé ayant une valeur K de 58. 



   A titre comparatif, il faut de 10 à 24 heures d'agitation modérée, en l'absence de l'émulsion, pour réduire la teneur en chlore de chloroformiate jusqu'à 0,001% et pour obtenir un polycarbonate de poids molécu- laire (valeur K) comparable. 



   Dans l'exemple précédent, le rapport molaire de l'hydroxyde de sodium et/ou du phosgène au bisphénol A employé a été modifié, en utilisant 2,8 à 3,5 moles d'hy- droxyde de sodium et 1,5 à 1,3 moles de phosgène par mole de bisphénol A avec des résultats comparables. 



   Il est également possible d'utiliser des expé- dients mécaniques comparables pour émulsifier le mélange réactionnel ou, de préférence, une partie de celui-ci. 



   A plus grande échelle, le mode opératoire de l'exemple 6 a été exécuté comme suit . 



   EXEMPLE VII.- 
Un récipient d'une capacité de 20 gallons, équipé 

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 d'une chemise et d'un agitateur et maintenu sous une at- mosphère d'azote a été chargé de   13,$3   litres d'eau, de 3,285 kg   (42,2   moles) d'une solution aqueuse très pure d'hydroxyde de sodium contenant 51,1% en poids de NaOH, de   3,42   kg (15 moles) de bisphénol A et de 9,0 litres de chlorure de méthylène. La moitié seulement de l'hydroxy-   ¯de   de sodium a été ajoutée jusqu'au moment où tout le bis- phénol A était dissous et pendant cette période, on n'a pas rajouté de chlorure de méthylène. 



   Après refroidissement du contenu du récipient jusqu'à 25 C, par circulation d'un agent de refroidisse- ment liquide dans la chemise, on a ajouté 1,66 kg (16,77 moles) de phosgène gazeux à un débit sensiblement constant, en l'espace de 60 minutes, en faisant tourner l'agitateur à 120 tours par minute. Un petit échantillon (environ 1 litre) du mélange réactionnel a été prélevé et émulsifié par agitation violente, pendant environ 1 minute, avec un agitateur de Bnookfield tournant à 10. 000 tours par minute. 



   Cet échantillon émulsifié a été renvoyé dans le récipient, dont l'agitateur avait été arrêté et dont le contenu s'était séparé en ses deux phases prédominantes. 



  L'émulsification du mélange réactionnel s'est alors opé- rée en reprenant l'agitation normale pendant deux heures. 



  A ce'moment, la formation du polycarbonate était sensi- blement terminée, et tout le chlore du chloroformiate avait réagi. 



   L'émulsion a été brisée et le mélange a été trans- formé en une composition à phases aisément séparables, comprenant une phase aqueuse et une phase organique (prin- cipalement constituée par du chlorure de méthylène con- tenant du polycarbonate en dissolution), par addition 

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 de 18 litres de chlorure de méthylène. Après séparation des phases, la phase organique a été lavée jusqu'à être exempte d'ions chlorure avec de l'eau et le polycarbonate a été isolé du chlorure de méthylène par addition d'heptane, de manière à précipiter du polycarbonate granulaire. 



   Plutôt que d'émulsifier mécaniquement une partie de la charge, à partir de laquelle l'émulsification de toute la charge est alors effectuée, on peut aussi, comme indiqué dans l'exemple suivant, assurer l'émulsification par agitation violente de tout le mélange réactionnel. 



   EXEMPLE VIII.- 
Dans un flacon d'un litre, muni de trois tubulu- res et équipé d'un agitateur, on a chargé 33,6 g   (0,4   mole) d'hydroxyde de sodium et 310 ml d'eau. Après dissolu- tion de l'hydroxyde, 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A ont été ajoutés et dissous. A ce mélange, on a ajouté 180 ml de chlorure de méthylène. 



   En faisant tourner l'agitateur à une vitesse de 300 tours par minute, on a ajouté uniformément, en l'espa- ce de 50 minutes, 33,6 g (0,34 mole) de phosgène. La température du mélange a été maintenue à 25 C. Après l'ad- dition du phosgène, la teneur en chlore da chloroformiate était de 6% par rapport au poids du polycarbonate. 



   Le mélange réactionnel résultant a été transféré dans un récipient de grande capacité, dans lequel il a été violemment agité pendant une minute à l'aide d'un agita- teur de Brookfield tournant à 10. 000 tours par minute. 



  L'émulsion obtenue a été agitée modérément pendant deux heures, après quoi elle contenait 0,001% en poids de chlo- rure de chloroformiate, par rapport au polycarbonate. 



   Le polycarbonate récupéré par le mode opératoire de l'exemple VI avait une valeur K de 58. 



   Sur une plus grande échelle, le processus d'émul- 

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 sification de l'exemple VIII est exécuté le mieux par agitation violente localisée. Ceci consiste, par exemple, à soumettre une partie de la région interfaciale des deux phases du milieu réactionnel à une violente agitation. 



  Ainsi, une agitation violente de tout le milieu réactionnel n'est pas essentielle. L'émulsification du milieu réac- tionnel peut se faire avant l'achèvement de la phosgéna- tion. Ainsi, bien que ceci ne soit pas recommandable, une partie de la phosgénation ou de l'addition de phosgène peut se faire dans un milieu réactionnel émulsifié. Lors- que du phosgène gazeux ou liquide est ajouté au mélange réactionnel, le milieu réactionnel peut être émulsifié même pendant que l'addition de phosgène se poursuit. Cepen- dant, ltémulsification ne doit pas s'effectuer avant qu'un tiers au moins de la quantité totale de phosgène ait été ajouté. La meilleure émulsification et la meilleure for- mation de polycarbonate se font lorsque l'émulsification a lieu après l'addition de phosgène. 



   D'autres techniques d'émulsification du milieu réactionnel peuvent/être appliquées. 



   Une de ces techniques, illustrée par l'exemple IX, consiste à opérer l'émulsification en contrôlant la manière dont l'hydroxyde de sodium ou l'alcali organique analogue est incorporé au milieu réactionnel. Ainsi, lors d'une phosgénation discontinue, la moitié seulement de la quantité totale de NaOH nécessaire (1,2 à   1,4   mole de NaOH par mole de bisphénol A) est chargée initialement dans le réacteur et la phosgénation est amorcée. Lorsque l'addition de 30 à 85% du phosgène (environ 0,3 à 0,9 mole de phosgène par mole de bisphénol A) est terminée, le reste de l'hydroxyde de sodium est ajouté. Pendant cette réaction, ou quelques minutes après cette réaction, le milieu réactionnel subit, de manière surprenante, une émul 

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 -sification. L'addition de phosgène est ensuite achevée. 



   EXEMPLE IX.- 
Dans un flacon d'une capacité d'un litre, à trois tubulures, équipé d'un agitateur à palettes, on a introduit 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A, 188 ml de chlorure de méthylène, 100 ml d'eau et 105 ml d'une solu- tion aqueuse 4N d'hydroxyde de sodium. Le flacon a été immergé dans un bain de glace et, pendant la réaction, la température a alors été maintenue à 25 C. 



   Tout en faisant tourner l'agitateur à 300 tours' par minute, on a ajouté un total de 33 g (0,33 mole) de phosgène gazeux au mélange liquide , en l'espace de 50 minutes, à un débit uniforme, si ce n'est qu'au milieu de l'addition de phosgène, on a interrompu cette dernière pendant 3 à 5 minutes, pour ajouter 105 ml de solution aqeesse 4N d'hydroxyde de sodium. Pendant cette pose et après l'addition de l'hydroxyde de sodium, le mélange ré- actionnel s'est émulsifié. 



   Après agitation du mélange réactionnel pendant 2 heures après la fin de l'addition de phosgène, le poly- carbonate ne contenait plus de chlorure de chloroformia- te détectable. Le polycarbonate récupéré par le procédé de l'exemple VI avait une valeur K de 53. 



   En répétant le mode opératoire de l'exemple IX, mais en ajoutant une seconde charge d'hydroxyde de sodium lorsque 30, 40, 60,70 et 80% de la quantité totale de phosgène avait été ajouté, on a obtenu des résultats comparables, avec émulsification et obtention rapide d'un polycarbonate de poids moléculaire élevé. 



   L'exemple suivant montre comment l'invention peut être mise en oeuvre de la manière décrite dans l'exemple IX, à une plus grande échelle. 

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   EXEMPLE X.- 
Un récipient d'une capacité de 20 gallons, équipé d'une chemise et d'un agitateur, a été chargé de 26,4 litres d'eau, de 6,84 kg (30,0 moles) de bisphénol A et de 3,3 kg (42,0 moles) d'une solution aqueuse d'hydroxyde de so- dium contenant 50,97% en poids de NaOH. Une atmosphère d'azote a été maintenue dans le récipient. Après dissolu- tion complète du bisphénol A, le mélange réactionnel a été refroidi à 25 C par circulation d'un agent de refroidisse- ment dans la chemise. On a ensuite ajouté 18 litres de chlorure de méthylène. 



   Tout en maintenant la température à 25 C et en faisant fonctionner l'agitateur à¯120 tours par minutes , on a jouté 1,671 kg (17,0 moles) de phosgène gazeux , à un débit sensiblement constant, en l'espace de 36 minu- tes. L'addition de phosgène a été ensuite interrompue pendant 10 minutes, pendant lesquelles 3,4 kg (42,0 moles) d'hydroxyde de sodium aqueux contenant   50,91%   en poids de NaOH ont été ajoutés rapidement, en veillant à maintenir la température à 25 C. Pendant cette addition d'hydroxyde de sodium, le mélange s'est émulsifié. L'addition de phosgène a été ensuite reprise et 1,699 kg (17,0 moles) de phosgène ont encore été ajoutée en 50 minutes à un débit sensiblement constant. 



   Après l'addition de phosgène, on a remis l'agita- teur en marche et on a repris le   contr8le   de la température comme pendant la phosgénation, pendant 2 heures. Pendant ce temps, tout le chlorure de chloroformiate a disparu et la formation de polycarbonate s'est poursuivie et ache- vée. L'émulsion a ensuite été brisée par addition de 36 h- tres de chlorurede méthylène. Après séparation de la phase organique-et lavage de celle-ci à l'aide d'eau jus- qu'à ce qu'elle soit exempte d'ions chlorure, le polycarbona 

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 -te a été précipité sous forme   d'un   produit granulaire par addition d'heptane à la solution de chlorure de mé- thylène. 



   On peut encore utiliser d'autres moyens pour émulsifier le mélange réactionnel et accélérer ainsi la formation de polycarbonates de poids moléculaire élevé. 



  L'exemple suivant illustre un de ces moyens. 



   EXEMPLE   XI . -   
Dans un flacon d'une capacité d'un litre , pré- sentant cinq tubulures, on a chargé 68,4 g (0,3 mole) de bisphénol A, 188 ml de chlorure de méthylène et 100 ml d'eau. Un ph-mètre   Zéromatiq   de   Beeman   avec une électro- de de référence du type tubulaire et une électrode de verre standard a été plongée dans le contenu du flacon, pour permettre de mesurer le pH. D'autres tubulures du flacon ont été utilisées pour y introduire du phosgène gazeux et de l'hydroxyde de sodium, ainsi que pour l'insertion d'un thermomètre et d'un agitateur. 



   Le pH du mélange réactionnel a été ensuite réglé à 11 par addition de 7   ml   d'une solution aqueuse 4N d'hydroxyde de sodium. Pendant que le flacon était immergé dans un bain de glace et maintenu à 25 C et pendant que 1"agitateur fonctionnait de manière à agiter modérément le contenu du flacon, 33,6 g (0,34 mole) de phosgène gazeux ont été introduit dans le milieu liquide en l'espace de 50 minutes à raison de 0,66 g par minute. On e ensuite ajouté une solution aqueuse 4N d'hydroxyde de sodium en quantité nécessaire pour maintenir le pH du mélange réac- tionnel à une valeur comprise entre 10,8 et 11 pendant les 33 premières minutes de l'addition de phosgène.

   A ce mo- ment, 50 ml de la solution 4N d'hydroxyde de sodium ont été chargés dans le récipient pour amener le milieu réac- tionnel à s'émulsifier. 

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   Après la fin de l'addition de phosgène, tout en ajoutant lentement le restant de l'hydroxyde de sodium de façon que la fin de cette addition coïncide avec la fin de l'addition de phosgène (un total de 210 ml de solution 4N d'hydroxyde de sodium), l'agitation a été poursuivie pendant 3 heures , en sorte que l'on a obtenu un polycar- bonate de poids moléculaire élevé. Celui-ci a été récupéré de la manière décrite en détails dans l'exemple VI. Ce polycarbonate avait une valeur K de 53 et une teneur en chlore de chloroformiate de   0,001%   par rapport au poids du polycarbonate. 



   Les valeurs K indiquées dans le présent mémoire ont été obtenues en pesant 0,2500 g du polycarbonate dans un flacon d'une capacité de 50 ml et en ajoutant ensuite 25 ml de dioxane. Un chauffage modéré au bain de vapeur avec une certaine agitation est utilisé pour obtenir une dissolution complète. Après refroidissement à 25 C et addition d'une quantité suffisante de dioxane pour amener le niveau jusqu'au trait de calibrage porté par le flacon volumétrique, la solution est bien mélangée et filtrée sur un filtre de verre fritté , en appliquant un minimum de vide. La viscosité du filtrat est déterminée en transférant des fractions de 10 ml de la solution dans un viscosimètre d'Ostwald modiflé, placé dans un bain à température constante de 25 C pendant 5 minutes. Le temps d'e flux à 25 C est déterminé.

   Le dioxane est filtré et son temps d'efflux est, déterminé de la même manière. La viscosité relative est le rapport du temps des    flux de la solution au temps d@e flux du solvant. Le    logarithme de la viscosité relative est déterminé et la valeur K à laquelle il correspond est formée par   référence   à un graphique indiquant le rapport entre des valeurs K connues et des viscosités relatives connues. 

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   Une latitude considérable est permise dans les autres conditions de la réaction. Des températures supérieu- res au point de congélation du mélange réactionnel et in- férieures au point d'ébullition du solvant organique convien- nent. Des températures de réaction appropriées sont com- prises entre 0 C et 40 C. Des températures quelque peu plus élevées, par exemple supérieures au point d'ébullition normal du solvant (ou supérieures aux températures auxqqel- les se produit une volatilisation substantielle du solvant), peuvent être utilisées si l'on se sert de réacteurs étan- ches (pression autogène) ou si l'on applique des pres- sions supérieures à la pression atmosphérique. On opère couramment à la pression atmosphérique. 



   La quantité totale d'hydroxyde de sodium ou d'al- cali minéral analogue utilisé pour une formation donnée de polycarbonate, excède ordinairement la quantité stoe- chiométrique. Lors de la phosgénation de bisphénol A, on utilise, par exemple, 2,5 à   4,0   moles de NaOH par mole de bisphénol A. 



   Une conversion complète du bisphénol A est pré- férée. Dès lors, les autres réactifs, à savoir le phosgè- ne et l'alcali inorganique, sont utilisés en quantités propres à fournir directement un polycarbonate contenant un minimum de bisphénol A ou n'en contenant pas. Cependant, il n'est pas essentiel, pour l'obtention de produits de poids moléculaire élevé, de convertir la totalité du bisphénol A. 



   Le rapport de l'eau au solvant organique dans le milieu réactionnel facilite la formation d'une émulsion, Les volumes relatifs, qui rendent le mélange réactionnel le plus apte à une émulsification, sont de l'ordre de 0,3 à 1,5 volume de solvant organique par mole d'eau. 



  Chacun des solvants organiques particuliers présentera, dans cette gamme de valeurs, une valeur optimum particuliè- 

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 re. Avec le chlorure de méthylène, la valeur préférée est d'environ 0,5 à 0,8 volume de solvant par volume d'eau. 



   Un autre facteur qui contribue à l'émulsification du milieu réactionnel est la concentration en polycarbonate. 



  Lorsque la teneur en polycarbonate est comprise entre 12 et 30% en poids du solvant organique, l'émulsification s'effectue un peu plus facilement qu'avec des solutions plus diluées en polycarbonate. Ainsi, il est préférable d'utiliser du bisphénol A en une quantité correspondant en- viron à   10-30%   en poids du solvant organique. 

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   Bien que l'invention ait été décrite en référence à des détails spécifiques de certaines formes d'exécution, il est entendu qu'elle ne doit pas être considérée comme limitée ces détails, de nombreuses modifications étant possibles sans sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini dans les revendications suivantes. 



    REVENDICATIONS.-   
1.- Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu réactionnel li- quide contenant du monophénate d'un diol aromatique ou une source d'un tel monophénate. 



   2. - Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, par réaction dans un milieu réactionnel liquide d'une série de groupes halogénu- re d'acide carbonique et d'une série de groupes hydroxyle, dont au moinsule partie sont des groupes hydroxyle phénoli- ques d'un diol aromatique, caractérisé en ce qu'on utilise du monophénate du diol aromatique dans le milieu réac- tionnel. 



   3. - Procédé de préparation d'un polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu liquide con- stitué par un diol aromatique et par un hydroxyde de métal alcalin et on limite, pendant une partie substantielle de la période de phosgénation, la quantité d'hydroxyde de mé- tal alcalin à moins de deux moles d'hydroxyde de métal alcalin par mole de diol aromatique. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



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    "PREPARATION OF POLYCARBONATES".

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   The present invention relates to the preparation of polycarbonates and more particularly relates to improved processes for obtaining high molecular weight aromatic polycarbonates. The invention is particularly concerned with the formation of polycarbonates of bis-phenols, such as those obtained by the phosgenation of alkylidene bisphenols.



   Polycarbonates can be obtained, for example, by adding phosgene to a liquid medium formed by mixing an aromatic diol, such as an alkylidene bisphenol (or other aromatic compound having two hydroxyl groups, for example two phenolic hydroxyl groups directly connected. to nuclear carbon atoms), an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and optionally, but preferably, an organic solvent for the water-insoluble and chemically inert polycarbonate.



   A disadvantageous feature of these processes, which manifests itself especially with alkylidene bisphenols, such as bisphenol A, is the slowness with which high molecular weight polycarbonates are obtained. Thus, prolonged agitation of the phosgenated liquid reaction mixtures, prior to obtaining the desired high molecular weight polycarbonates, is often the rule. This may require stirring for 10 hours or more, which stirring may even take several days. Such long stirring times are clearly detrimental to the efficiency and economy of the process. The uniformity and quality of the product tend to vary.

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   By virtue of the present invention, high molecular weight polycarbonate can be prepared much faster, often within hours, for example within one to three hours of stirring after phosgenation.



   Thus, by virtue of the present invention, it is possible to shorten to an appreciable extent the time required for the formation of high molecular weight polycarbonates, particularly in comparison with the prolonged reaction times of 10 hours and more. . The quality and uniformity of polycarbonates are high.



   It has now been discovered that the rate of formation of high molecular weight polycarbonates is greatly accelerated and that other advantages, which will emerge from the remainder of the present description, are achieved by phosgenation of a reaction medium containing monophenate d. 'an aromatic diol. Thus, it has surprisingly been found that by appropriately controlling the alkalinity of a reaction medium (to which phosgene is added) the formation of high molecular weight polycarbonates can be accelerated. Proper adjustment or adjustment of alkalinity requires only the provision of a fraction of the stoichiometrically required amount of alkali to form the diphenate of the aromatic diol.



  The expression “monophenate of an aromatic diol” designates the compound obtained by mixing, in aqueous media, one mole of aromatic diol and one mole of an alkali metal hydroxide (sodium hydroxide), this aromatic diol monophenate being able to be represented stoichiometrically by the following formula:
MO - (Ar) - OH in which Ar is an aromatic ring, in particular a phenyl, diphenyl, alkylidene bisphenol or similar group.

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 ford. M denotes a monovalent metal, such as sodium or potassium, the two groups MO and OH being linked directly to the carbon atom of the aromatic nucleus.



   Thus, the result can be considered as that obtained by replacing one of the two hydrogen atoms of the phenolic hydroxyl groups with a monovalent metal.



   In general, mixing an aromatic diol with alkali metal hydride in a ratio of less than 2 moles of alkali metal hydroxide per mole of diol will result in a liquid medium containing monophenate. aromatic diol. Depending on the relative amount of alkali metal hydroxide, the proportion of aromatic diol which, for the purposes of this discussion, is to be considered to be present as the monophenate in the liquid medium will vary. When the amounts of aromatic diol and alkali metal hydroxide are equimolecular, the monophenate of the diol can be considered as the major form in which the aromatic diol is present.

   When the molar ratio of alkali metal hydroxide to aromatic diol is less than unity, the liquid mixture will contain monophenate and aromatic diol (dissolved to the extent of its solubility). On the other hand, when the alkali metal hydroxide and the aromatic diol are mixed in a ratio of between 1.1 and 1.9 moles of alkali metal hydroxide per mole of aromatic diol, the liquid mixture will consist mainly of aromatic diol monophenate and diphenate.



   Preferably, the reaction mixture contains, when initially phosgenic, in a controlled amount sufficient alkali to form the monophenate of the aromatic diol. In all probability, the reaction mixture

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 continues to contain diol monophenate for an appreciable portion of the phosgenation, i.e. usually for at least 30% and often for up to 80 or 90% of the phosgenation period. At least in the preferred embodiments of the invention, the total amount of sodium hydroxide or analogous alkali incorporated into the reaction mixture does not exceed two moles per mole of aromatic diol until this fraction at least phosgene is added.



   While most aromatic diols are essentially insoluble in water, their corresponding phenates, especially their monophenates, are soluble in water. Accordingly, the present invention which involves the use of monophenate can be characterized as relating to the phosgenation or other formation of polycarbonate from a liquid reaction medium, the aqueous phase of which contains monophenate of the aromatic diol.



   For the preparation of many high molecular weight polycarbonates, a heterogeneous liquid reaction medium, which comprises, for example, immiscible phases, in particular an organic phase and an aqueous phase, favorably influences the process. Heterogeneous liquid reaction media are suitable for carrying out the present invention with particular efficiency.



   Suitable heterogeneous liquid reaction media are obtained by using with water (as supplied by the use of an aqueous solution of an alkali metal hydroxide) an organic solvent insoluble in water. water, chemically indifferent or inert, which is preferably an especially good solvent for the polycarbonate produced. Partially halogenated aliphatic hydrocarbons, particularly suitable for this purpose,

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 normally liquid and substantially insoluble in water, especially chlorinated aliphatic hydrocarbons, such as chloroform, methyl chloride, methylene chloride, ethylene chloride, beta-beta'-dichloro ethyl ether, dichloride acetylene, dichloroethylene, and partially chlorinated propanes and butanes.



  Partially halogenated (chlorinated) aliphatic hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms and in which at least one carbon atom is connected to a hydrogen atom and to a halogen atom (chlorine) are most suitable.



  Other suitable solvents are tetrahydrofuran and cyclohexanone. Other organic liquids substantially insoluble in water, although not being especially good solvents for polycarbonate, including inert aromatic liquids, such as benzene, xylene, toluene, chlorobenzenes and the like. , can also be used.



   Among the high molecular weight polycarbonates possessing particularly precise properties, there may be mentioned those derived from alkylidene bisphenols, in particular from bisphenol A. The high molecular weight polycarbonates prepared by phosgenation of a reaction mixture formed from bisphenol A, d An aqueous solution of sodium hydroxide and a water-insoluble organic solvent for the polycarbonate, such as methylene chloride, are exemplary. These polycarbonates can be represented by the following structural formula:

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 EMI7.1
 where n has a large value, for example of or less
20 to 300.



   Rapid and efficient preparation of such high molecular weight aromatic polycarbonates is possible by the present invention. Other high molecular weight polycarbonates are also obtained with increased ease.



   To illustrate the preparation of high molecular weight alkylidene bisphenol polycarbonates, a liquid medium initially formed from an amount of alkali only sufficient to form bisphenol monophenate is phosgenated. This typically involves charging into a jacketed reactor a suitable solvent for the organic polycarbonate, insoluble in water, such as methylene chloride, and suitably proportioned amounts of bisphenol. A and sodium hydroxide, usually in the form of an aqueous solution of sodium hydroxide. By charging the reactor with less than two moles of sodium hydroxide, usually with an amount of between 0.1 and 1.8 moles of sodium hydroxide, per mole of bisphenol, the initial medium will contain bisphenol monophenate
AT.

   Other expedients are comparable in effect to loading sodium hydroxide and bisphenol A in the specified molar ratio. Thus, instead of loading the materials in question as such, the

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 Bisphenol monophenate can be preformed, or sodium hydroxide and bisphenol A can be mixed before being introduced into the reactor in the specified molar ratio and then charged to the reactor as an aqueous solution containing bisphenol monophenate and optionally suitably proportioned amounts of bisphenol and bisphenol diphenate.



   At least theoretically, the liquid reaction medium, as initially established, does not contain sodium hydroxide as such, but instead contains the bisphenol phenates.



   When the reaction medium is established and contains an appreciable proportion, at least about 3%, and even all of bisphenol A as its mono-phenate, phosgene (gaseous or liquid) is gradually added, usually at a rate of such that all of the phosgen is added within 30 to 200 minutes. Moderate agitation during phosgenation distributes the reagents and disperses the phases. Reaction temperatures are between 0 C and 50 C.



   In general, 2.5 to 4.0 moles or more of sodium hydroxide per mole of bisphenol A represents the total sodium hydroxide requirements necessary for complete conversion of bisphenol A to the desired product.



   Additional sodium hydroxide or an alkali analog of an inorganic nature is therefore added during the formation of the polycarbonate and, preferably, during the phosgenation. The rate of addition of alkali and the amount of alkali added depend, among other things, on the initial charge of alkali metal hydroxide and are preferably chosen so as to maintain specific conditions, such as those. described in more detail below.

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   Substantially complete utilization (substantially complete conversion to polycarbonate) of the bisphenol A charged to the reactor requires about 1.0 to 1.3 moles of phosgene per mole of bisphenol A. The rate of addition of phosgene is, therefore, adjusted so that the required amount is added within 30 to 200 minutes. Thus, bisphenol A monophenate is provided initially, by appropriately adjusting the ratio in which bisphenol A and alkali metal hydroxide are mixed, so as to establish the reaction medium to which phosgene is added. Until at least about 30% of the total phosgene requirement is added, the total amount of alkali metal hydroxide charged to the reaction medium is less than 2 moles per mole of bisphenol A charged.



   According to one embodiment of the present invention, the initial formation of bisphenol A monophenate is accomplished by mixing bisphenol A, methylene chloride or a similar organic solvent and an amount of sodium hydroxide in aqueous solution. sufficient so that the resulting mixture is at a pH of about 11. Pre-phosgenation or initiation of phosgenation is ensured by usually employing about 0.07 moles of sodium hydroxide per mole of bisphenol A. addition of phosgene, which takes 30 to 200 minutes, the reaction medium is maintained at a pH of between 10.8 and 11, by adding additional sodium hydroxide or an alkali anabgue.

   The pH is continuously controlled until an appreciable proportion of all the phosgene has been added, especially until at least about 30% of the phosgene has been added. After that, the remainder of the sodium hydroxide is charged in any suitable manner. The remainder of

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 the sodium hydroxide can be charged as quickly as possible or a pH control can be continued until such control is no longer possible (usually when about 60% of the phosgene has been added).



   Preferably, the remainder of the sodium hydroxide is completely added before the addition of the phosgene is complete.



   In this embodiment, approximately 4% of the bisphenol A is in the form of monophenate in the initial reaction medium. Most of the remaining bisphenol A is undissolved. In contrast, the monophenate is soluble in water and is undoubtedly present in the aqueous phase.



   Much greater proportions of bisphenol A may be initially present as the monophenate in the practice of the present invention. In addition, the remainder of bisphenol A can be present either as bisphenol A or as bisphenol A diphenate.



   Thus, according to another embodiment of the present invention, an initial reaction medium is established by forming a mixture of bisphenol A, a suitable organic solvent, such as methylene chloride, and an aqueous solution of sodium hydroxide, using 1.1 to 1.5 moles of sodium hydroxide per mole of bisphenol A. This amount of sodium hydroxide is sufficient for bisphenol A to be present as a mixture of its mono- and di-phenates. When using a ratio of 1.5 moles of sodium hydroxide per mole of bisphenol A, equimolecular proportions of bisphenol A monophenate and bisphenol A diphenate can be obtained in the initial reaction mixture.



   This medium is then phosgene- A certain time has -

 <Desc / Clms Page number 11>

 Before the end of phosgenation, usually when 30-90% of the phosgene has been added, the rest of the required sodium hydroxide is added. All of the sodium hydroxide can be added at once, or this hydroxide can be added in several smaller fractions.



   In these embodiments, it is common practice to stir the reaction mixture gently after the addition of the phosgene. This agitation continues for only a few hours, usually for less than three hours and often for one to two hours. At the end of the stirring period, high molecular weight polycarbonates are obtained.



   The following examples illustrate how the present invention can be practiced.



   EXAMPLE I.-
68.4 g (0.3 mole) of bisphenol A (p, p'-isopropylidene bisphenol), 180 ml of methylene chloride and 100 ml were placed in a glass bottle with a capacity of 1 liter with five tubes. ml of water. A Beckman Zeromatic pH meter with a socket-type reference electrode and a standard glass electrode was immersed. in the contents of the container to measure the pH.



   Other tubing from the vessel was used for the introduction of metered amounts of gaseous phosgene and sodium hydroxide, as well as for the placement of a paddle stirrer and thermometer.



   The pH of the reaction mixture was then adjusted to 11, by introducing into the flask 7 ml of a 4N aqueous solution of sodium hydroxide. This quantity of sodium hydroxide is sufficient to convert approximately 4.5% of bisphenol A into its monophenate, so as to initially obtain a reaction medium containing sodium monophenate.

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 bisphenol A and bisphenol A. While the contents of the flask were stirred by rotating the stirrer at 300 rpm and maintained at 25 C by cooling in an ice bath, 33.6 g (0.34 mole) of gaseous phosgene dances in the liquid medium within
50 minutes at 0.66 g per minute.

   4N aqueous sodium hydroxide solution was added in amounts necessary to maintain the reaction mixture at a pH of 10.8-11 during the first 33 minutes of the addition of phosgene, the pH readings. being done on the pH meter. At this time, 50 ml of 4N sodium hydroxide solution was charged. The medium was then emulsified.



   The remaining amounts of phosgene and sodium hydroxide were added so that the end of their additions coincided. A total of 210 ml of 4N sodium hydroxide solution was charged. At the end of this period, the chlorine (chloroformate) content was less than 0.001% by weight of the polycarbonate, indicating that a high molecular weight polycarbonate was obtained.



   The emulsion persisted during stirring and was broken up by the addition of dilute hydrochloric acid. After separation of the organic phase, washing to the end of chloride ions, drying over anhydrous sodium sulfate and evaporation, a bisphenol A polycarbonate having a K value of 53 was obtained.



   EXAMPLE II. -
68.4 g (0.3 mole) of bis-phenol A, 180 ml of bisphenol A, 180 ml of methylene chloride, 100 ml of water and 105 ml of a 4N aqueous solution of sodium hydroxide.

 <Desc / Clms Page number 13>

 



   Use of this amount of sodium hydroxide is sufficient for the bisphenol A to be dissolved in the aqueous phase as a mixture of bisphenol A monophenate and diphenate. The vial was immersed in an ice bath. and, during the reaction, the temperature was kept at 25 C.



   By rotating the agitator at a speed of
At 300 rpm, a total of 33 g (0.33 mol) of phosgene gas was added to the liquid mixture, over 50 minutes, at a uniform rate, except that around the middle of the addition of the phosgene , this addition was stopped for about 3-5 minutes, during which time 105 ml of a 4N aqueous sodium hydroxide solution was added. After the addition of this fraction of sodium hydroxide, the reaction medium was re-emulsified and the phosgenation continued.



   After stirring the reaction mixture for 2 hours after the addition of phosgene was complete, the polycarbonate did not contain detectable chloroformate chlorine. The obtained polycarbonate had a K value of 54.



   The procedure of Example II was repeated, on a larger scale, as follows:
EXAMPLE III. -
A steel tank with a capacity of 20 gallons, equipped with a jacket and an agitator, was charged with 26.4 liters of water, 6.8 kg (30 moles) of bis-phenol. A, and 3.3 kg (42.0 moles) of an aqueous solution of sodium hydroxide containing 50.97% by weight of sodium hydroxide. Using this amount of sodium hydroxide, a reaction mixture was obtained containing about 60% (Immoles) of the bisphenol A charged as monophenate and the remainder (12 moles) as bisphenol diphenate.

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 A. A nitrogen atmosphere was maintained in the vessel.



  After complete dissolution of bisphenol A (and therefore after its conversion to mono- or di-phenate), the reaction mixture was cooled to 25 ° C., circulating a cooling agent through the jacket of the tank. Then 18 liters of methylene chloride were added.



   While maintaining the temperature at 25 ° C and rotating the stirrer at 120 rpm, 1.671 kg (approximately 17 moles) of phosgene gas was added at a substantially constant rate over 36 minutes.



  The supply of phosgene was then interrupted for 10 minutes, during which 3.4 kg (42.0 moles) of an aqueous solution of sodium hydroxide containing 50.91% by weight of NaOH, taking care to maintain the temperature at 25 ° C. During this addition of sodium hydroxide, the mixture emulsified. The addition of phosgene was then resumed, adding an additional 1.699 kg (about 17.0 moles) of phosgene over 50 minutes, at a substantially constant rate.



   After addition of the phosgene, stirring was continued and temperature control was maintained as during phosgenation, for an additional two hours, during which all of the chloroformate had reacted and the formation of polycarbonate. high molecular weight ended. The emulsion was broken up by adding 36 liters of methylene chloride.



  The organic phase was separated, after which it was washed with water until there were no more chloride ions and the polycarbonate was precipitated as a granular product by adding normal heptane to methylene chloride solution.

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   The results of Examples II and III can be repeated, adding the second charge of sodium hydroxide after adding about 30, 40, 60, 70 or 80% of the total phosgene. However, a greater or lesser amount of sodium hydroxide is charged initially. When the second charge is added after adding 30% of the total phosgene, only 30% of the sodium hydroxide is initially charged.



   It will be noted that inorganic alkalis other than sodium hydroxide can be used. Thus, organic alkalis, especially water soluble alkalis, such as potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate and the like can be added or used in place of sodium hydroxide. or in admixture therewith or with each other.



   In accordance with the present invention, the production of high molecular weight aromatic polycarbonates by the phosgenation of a reaction medium containing the monophenate of an aromatic diol, such as a bis-phenol, is characterized by the low content. chlorine chloroformate from the reaction medium substantially throughout the period of polycarbonate formation. Thus, during substantially the entire reaction period, an appreciable but low chlorine concentration of chlorformate is present in the phosgene reaction medium, this concentration being less than approximately 2% and usually less than approximately 1% relative to the weight of polycarbonate. . This low chlorine content of chloroformate is, therefore, an indication of the execution of the present invention.



   The following examples show the concentration of chlorine chloroformate prevailing in the reaction medium during the preparation of high molecular weight polycarbonates.

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   EXAMPLE IV.-
In a glass bottle with a capacity of one liter with five nipples, equipped with a paddle stirrer, 68.4 g (0.3 mole) of bisphenol A, 180 ml of methylene chloride and 100 ml were charged. ml of water. A Backman Zeromatic pH meter with a standard socket and / or glass electrode type reference electrode was inserted or dipped into the contents of the vial to measure the pH. Other tubing from the flask was used for the introduction of metered amounts of gaseous phosgene and sodium hydroxide and to allow insertion of the stirrer and thermometer.



   The pH of the reaction mixture was then adjusted to 11 by the addition of 7 ml of a 4N aqueous solution of sodium hydroxide. Use of this amount of sodium hydroxide was sufficient to convert about
4,5 of bisphenol A in its monophenate. While the flask was immersed in an ice bath and its contents were maintained at a temperature of 25 C, while the stirrer was rotating at 300 revolutions per minute, 33.6 g (0, 34 mole) of phosgene gas over 50 minutes at 0.66 g per minute. Sodium hydroxide in 4N aqueous solution is then added in amounts sufficient to maintain the reaction mixture at a pH between 10.8 and 11 during the first 33 minutes of the addition of phosgene.

   At this time, 50 ml of 4N sodium hydroxide solution was charged. The mixture or reaction medium was then emulsified.



   After completion of the addition of phosgene and simultaneous but slow addition of the remainder of the sodium hydroxide so that the end of the addition of phosgene corresponds to the end of the addition of sodium hydroxide (d '' a total of 210 ml of hydroxide solution

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 4N sodium), stirring was continued for two hours.



  At the end of this period, the chlorine content of the chloroformate was 0.001% by weight of the polycarbonate.



   The emulsion which remained throughout the stirring was then broken up by the addition of dilute hydrochloric acid, after which the organic phase was separated, washed until it was free of chloride ions. , dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to obtain a bisphenol A polycarbonate having a K value of 53.



   During the addition of phosgene, samples were taken periodically from the reaction medium, the sample volume being 5-10 ml of / the organic phase during the addition of phosgene and 25 ml of the organic phase during the period of. agitation. In the case of emulsions, a large sample, usually 50 ml, was taken and broken up with dilute sulfuric acid.



   After dilution of the organic phase sample, it was washed until it was free of chloride ions, using distilled water, in a separatory funnel. The washed sample was then treated with 3 ml of pyridine in 40 ml of water and stirred vigorously for 5 minutes. It was then acidified with nitric acid and a standard Volhard titration was performed. The weight of the polycarbonate in the titrated sample was determined by treating the sample with concentrated ammonium hydroxide to dissolve any silver salt present before separation of the layers. Evaporation of the organic layer left a residue, which was dried and weighed.

   In this way, the chlorine content of chloroformate was as follows:

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 TABLE I
 EMI18.1
 
<tb> Minutes <SEP> elapsed <SEP> since <SEP> Chlorine <SEP> content <SEP> <SEP> of <SEP> chloro-
<tb>
<tb>
<tb> the <SEP> beginning <SEP> of <SEP> ad- <SEP> formate <SEP> in <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> edition of <SEP> phosgene.- <SEP> polycarbonate. <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 50 <SEP> 0.1
<tb>
 
EXAMPLE V.-
In a glass bottle with a capacity of one liter, three tubes, fitted with a paddle stirrer, 68.4 g (0.3 mol) of bisphenol A, 180 ml of methylene chloride, 100 ml of water and 105 ml of 4N aqueous sodium hydroxide solution were placed.

   The flask was immersed in an ice bath and, during the reaction, the temperature was kept at 25 ° C.



   While rotating the stirrer at 300 rpm, a total of 33 g (0.33 mole) of phosgene gas was added to the liquid mixture, over the course of 50 minutes, at a uniform rate, if not It was that about the middle of the phosgene addition, this addition was stopped for 3-5 minutes, while 105 ml of 4N aqueous sodium hydroxide solution was added. After addition of this sodium hydroxide fraction, the reaction mixture emulsified and phosgenation was continued.



   After stirring the reaction mixture for 2 hours after the addition of phosgene was complete, a polycarbonate was obtained which did not contain detectable chloroformate chlorine. The polycarbonate, obtained recovered by the procedure described in Example I, had a K value of 55.



   During the addition of phosgene, samples were taken periodically from the reaction mixture and analyzed to determine their chlorine content of chloro-.

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 formate as described in Example IV. The results of the analyzes are as follows:
TABLE II.-
 EMI19.1
 
<tb> Minutes <SEP> elapsed <SEP> after <SEP> Content <SEP> in <SEP> chlorine <SEP> of <SEP> chlorol <SEP> beginning <SEP> of <SEP> formate <SEP> in <SEP >% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of
<tb> addition <SEP> of <SEP> phosgene <SEP> polvcarbonate
<tb>
<tb> 12.5 <SEP> 0.0
<tb>
<tb> 25.0 <SEP> 0.0
<tb>
<tb> 37.5 <SEP> 0.2
<tb>
<tb> 50.0 <SEP> 0.5
<tb>
 
Considerable latitude is allowed under other reaction conditions.

   Temperatures to maintain a liquid reaction mixture and below the boiling point of the organic solvent are generally suitable. Typical temperatures range from 0 C to 50 C. Higher temperatures, for example, temperatures above the normal boiling point of the solvent (or temperatures above that at which substantial volatilization of the sol occurs). vant) are possible, if one makes use of etahches reactors or if one operates at a pressure higher than the atmospheric pressure.



   The total amount of sodium hydroxide or the like inorganic alkali used in forming any given polycarbonate substantially exceeds the stoichiometric amount. 2.5-4.0 moles of sodium hydroxide or the molar equivalent of another organic alkali are used per mole of aromatic diol, such as bisphenol A.



   Another consideration involved in carrying out the process is the ratio of water to organic solvents. 0.3 to 1.5 volume of organic solvent per volume of water is preferably employed. Ordinarily it

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 It suffices to use an amount of organic solvent sufficient to obtain a polycarbonate content of between 5 and 30% by weight of the organic phase at the end of the formation of the polycarbonate.



   Particularly useful organic solvents are the water-insoluble, normally liquid, chemically inert solvents in which the polycarbonate produced is soluble. Most important of these solvents are the partially halogenated and normally liquid aliphatic hydrocarbons, especially the chlorinated aliphatic hydrocarbons, such as chloroform, methylene chloride, methyl chloride, ethylene chloride, beta. beta'-dicyloroethyl-ether, ethylidene bichloride, dichlorethylene, trichlorethylene, and partially chlorinated propanes and butanes.



  Partially halogenated (chlorinated) aliphatic hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms and in which at least one carbon atom is connected to both a hydrogen atom and a halogen atom (chlorine), are suitable. specially. Partially halogenated more volatile derivatives of ethane and methane, such as methyl chloride, ethyl chloride, monochloro-difluoromethane, can be used, if care is taken to keep the solvent as it is. liquid in the reaction medium.



  Other substantially water-insoluble organic solvents in which the polycarbonates produced are soluble in an amount of at least about 5% by weight are also suitable.



   The best inorganic alkali is sodium hydroxide. However, other especially water soluble inorganic alkalis, such as potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate and the like can be used in place of the hydroxy hydroxide.

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 of sodium, alone or in mixtures.



   A wide variety of polycarbonates can be efficiently prepared by the process of the invention.



  One of the most important classes of polycarbonates is that of the polycarbonates of alkylidene bisphenols, such as:: polycarbonates of bisphenol A. The invention therefore relates to the preparation of polycarbonates by phosgenation of the following alkylidene bis-phenols and bis-phenols analogues:

   (4,4'-dihydroxy-dipheyl) -methane
 EMI21.1
 11- (4,4'-dihydroxy-diphenyl} -cyclohexane 2,2'-methylene bis (4-methyl-6-tert.butyl phenol) 2,2'-methylene bis (4-ethyl-6-tert.butyl phenol) 4,4'-butylidene bis (3-methyl-6-tert.butyl phenol) 4,4'-thiobis (3-methyl-6-tert.butyl phenol)
 EMI21.2
 1,1- (Y, Y'-dihydroxy-3,3 "-dimethyl-diphenyl) -cyclohexane 2 2- (2 2l.dihydroxy ...

   li -di-t erty-butyl-diphenyl) -propane 3, Y- (Y, 4'-dihydroxy-diphenyl) -hexane 1,1- (4,41-dihydroxy-diphenyl) -l-phenyl-ethane 2, 2- (4,4'-dihydroxy-dipheyl) butane 2,2'- (4,4'-dinhydroxy-diphenyl) pentane
 EMI21.3
 3 3 '- (44' -dihydroxy-.diphenyl) ..pentan e z2t- (44'-dihydroxy-diphenyl) -3-methyl-butane 2,2 '- (Y,%' - dihydroxy-diphenyl) -hexane 22 '- (4.4'-dihydroxy-phenyl) -! + - methyl-pentane 2,2'- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -heptane 4,4'- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -heptane 2,2- (4,4'-dihydroxy-diphenyl) -tridecane 2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxy phenyl) -propane 2,2-bis (tetrachloro hydroxy phenyl) -propane 2 , 2-bis (3-chloro-4-hydroxy phenyl) -propane
 EMI21.4
 2,2-bis (3,3'-dimet] yi-y, y '% dihydroxy-diphenyl) -propane

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 Furthermore,

   polycarbonates can be prepared using mixtures of two or more of these alkylidene bisphenols.



   In addition to bisphenol polycarbonates, it is also possible to prepare polyhydroxy- and in particular di-hydroxy-benzenes or naphthalene polycarbonates.



  As typical compounds, the following may be mentioned: catechol, resorcinol, quinol, orcinol, mesorcinol, dihydroxy. xylol, thymoquinol; Naphthalene diols, such as 1,3-dihydroxy-naphthalene, 1,8-dihydroxynaphthalene. 16-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene; dihydroxydiphenyls such as 2,5-dihydroxydiphenyl, 2,2'-dihydroxydiphenyl, 2,4'-dihydroxydipheyle, 3,3'-dihydroxydiphenyle, 4,4'-dihydroxydiphenyle, 3,4-dihydroxydiphenyle.



   Mixed polycarbonates can also be prepared in accordance with the present invention from combinations of aromatic diols and various polyhydric diols, particularly aliphatic, or cycloaliphatic diols, or alternatively from aralkyl diols.



  Thus, a mixture of bisphenol A or an analogous alkylidene bisphenol and an aliphatic or cycloaliphatic diol can be phosgenated, so as to produce a substantially linear polycarbonate having separate alternating aromatic and aliphatic groups. by carbonate bonds. As examples of cycloaliphatic diols, mention may be made of the following 1,2-cyclohexanediol, 1,3-cy-clohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1-methyl-cyclohexanediol-2,3, 1,2-cyclopentanediol, 1 , 3-cyclopentanediol, 3,3'-dihydroxydicyclopentyl ether, hydrogenated alkylidene bisphenols such as 4,4'-dihydroxydicyclohexyl-2,2-propane and 1,2-dihydroxy-4-vinylcyclohexane.



   Among the aliphatic dihydric compounds or aliphatic diols, mention may be made of dihydric alcohols

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 saturated acyclics (glycols), such as ethylene glycol, propanediol-1,2, butanediol-1,3, butanediol-2,3, butanediol-1,2, butanediol-1,4, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, dibutylene glycol, tetrabutylene glycol, and olefinically unsaturated dihydric alcohols such as 3-butene-1,2-diol. Polyglycols containing 1 to 4 ether linkages and / or up to 12 carbon atoms, as well as the corresponding thioglycols, such as thiodiglycol, ethylene thiodiglycol, etc. are also included.

   The aralkyl diols, in which the hydroxyl groups are attached to the alkyl substituents are also useful in place of or in combination with the aliphatic or cycloaliphatic diols. Among these compounds, there may be mentioned xylylene glycols, such as phthalyl alcohol, metaxylylene glycol, paraxylylene glycol; dimethylxylylene glycols, such as alpha, alphat-dihydroxy-durene and styryl glycol.



   In order to prepare mixed polycarbonates, for example polycarbonates derived on the one hand from an aromatic diol and on the other hand from a cycloaliphatic or aliphatic diol, the ratio in which the respective diols are employed may vary. Thus, the aromatic diol can constitute from 25 to 90 mole% of the mixture of diols.



  Other polycarbonates can be derived from mixtures of diols, in which the aromatic diol constitutes only 5 to 10 mol% of all the diols.



   Although the present invention has been described primarily with reference to the phosgenation of aromatic diols alone or in admixture with other diols, bishaloformates and especially bischloroformates can be used. Thus, bischloroformate of bis-

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 phenol A can be used in place of or in admixture with phosgene, to provide high molecular weight polycarbonates, by reaction with a mixture of bisphenol A and an alkali metal hydroxide solution.



  Mixed polycarbonates can be prepared from diethylene glycol bis-chloroformate and bis-phenol A.



   The present invention is thus applicable to the preparation of polycarbonates by a type of reaction which can be regarded as directly or indirectly reacting (or consuming) a series of carbonic acid halide (preferably chloride) groups, such as those provided by phosgene (or another carboxylic halide) or by a bischloroformate (or another bishaloformate, such as bromofluoro- or iodoformates) and a series of hydroxyl groups, at least part of which is provided directly or indirectly by an aromatic diol, so that a multiplicity of carbonate bonds is formed in the polycarbonate.



  Generally speaking, this overall effect can be illustrated as follows:
 EMI24.1
 In this relation n is equal to 2 or more and x has a large value.



   Considered from this point of view, the formation of polycarbonates by the process according to the invention is the consequence of the interaction between polyfunctional compounds, which unite (directly or indirectly) reactive carbonic acid halides and groups. phenolic hydroxyls.



   Polycarbonates can, for example, be obtained from an aromatic diol and a bis-

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 haloformate of a diol by the following reaction:
 EMI25.1
 In this reaction, x has a high value, while R and R 'denote the same or different organic groups, R' having an aromatic character. In this way, an organic compound having a reactive hydroxyl group and a reactive carbonic acid halide group (eg, a mono chloroformate of an organic diol) can be used as a source of the groups giving rise to the reaction. forming a series of carbonate bonds and hence a polycarbonate.



   It is also not essential that the organic compounds having the carbonic acid halide groups be preformed. In fact, these groups can also be formed in situ. Thus, organic diols, in particular bisphenols can, when they are phosgenated (that is to say when phosgene is passed through an alkaline aqueous solution of a bisphenol), give rise to the formation of polycarbonates. This can be regarded as a reaction of phosgene with alcoholic or phenolic hydroxyl groups, in the presence of an alkali, with as an intermediate stage the formation of carbonic acid chloride (chloroformate) groups of the bisphenols.



   In accordance with the present invention, in a preferred embodiment thereof, polycarbonates are prepared from a reaction medium formed of an organic diol, especially a bisphenol, an aqueous solution of an inorganic alkali. and a water-insoluble organic solvent, in which the polycarbonate is soluble, completing the formation of the polycarbonate in a

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 emulsified reaction medium. Surprising results are obtained when the formation of the polycarbonate in the emulsion is completed. One of the most notable advantages is the surprising increase in the rate of formation of high molecular weight polycarbonates.

   The emulsion has the effect of greatly accelerating the formation of high molecular weight polycarbonates, reducing the reaction time to a minor fraction, i.e. to less than 1 / 5th of what would normally be. this reaction time.



   The emulsion or the emulsified reaction medium is a synthetic medium generated by altering the normal state of the reaction medium by various measures, some of which will be explained in more detail below.



  One of the dominant characteristics of the state which the reaction medium assumes when it is emulsified is the dispersion of a good fraction of its aqueous phase, usually at least 50% by weight or more, in the form of fine droplets in the water. the organic phase. No appreciable portion of the aqueous phase thus dispersed as a discontinuous phase in the continuous organic phase of the emulsion separates readily, when the emulsion is allowed to stand under quiet conditions, in less than an hour. Often it takes several hours and even days for the emulsion to break down on standing. Breaking up the emulsion may require positive measures, such as acidification, for example by adding hydrochloric acid.

   When the reaction mixture is emulsified, in accordance with preferred practices, as described below, the emulsion occupies a major part of the reaction medium. Thus, while prior to organic phase emulsification (if phase separation is permitted under conditions

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 quiet) can occupy half the volume, the emulsion will occupy more than 75% and often 90% or more of the total volume of the reaction medium.



   The emulsified part of the reaction medium is a thick pasty mass which resembles whipped cream while, however, exhibiting a firmer texture.



  Usually, this paste is very sticky and adheres to a glass rod which is dipped in and removed from it.



   When phosgenating a reaction medium formed from bisphenol A, an aqueous solution of sodium hydroxide and methylene chloride, to obtain high molecular weight polycarbonates, reaction times of 10 hours to several days.



  Thus, while low molecular weight products are formed in shorter times, these extended times are necessary for obtaining polycarbonates having high molecular weights. When the formation of polycarbonates is completed in an emulsified reaction medium, a few hours, usually less than 3 hours, and often 1 to 2 hours, suffice.



   In practice, a reactor is charged with bisphenol A, an aqueous solution of sodium hydroxide and methylene chloride or a similar water-insoluble organic solvent. While stirring the reaction medium, phosgene is gradually added thereto, for example at a rate such that this addition takes 30 to 200 minutes. In this way, the reaction medium is charged with 1.0 to 1.3 moles of phosgene per mole of bisphenol A.



   As soon as it is formed, in the reactor and during the phosgenation, the reaction medium has a heterogeneous character]. The stirring serves to disperse the respective phases.

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 tives and ensures this heterogeneous character. If moderate stirring is not carried out, the medium separates into a heavy organic phase consisting mainly of methylene chloride and polycarbonate, and into an aqueous phase containing the water-soluble constituents of the reaction medium, which constituents may include sodium hydroxide, sodium chloride and water soluble bisphenol A derivatives, such as bisphenol A phenates.



   During the addition of phosgene, a reaction or reactions apparently occur which lead to the formation of polycarbonates. However, high molecular weight polycarbonates are not immediately obtained. On the contrary, polycarbonates of low molecular weight apparently first form, even with continuous stirring of the reaction medium after the addition of phosgene, the chlorine content of chloroformate in the reaction medium remains for a long time. extended to a level which indicates that high molecular weight polycarbonates do not form rapidly.



   According to the discovery of the present invention, the formation of high molecular weight bisphenol A polycarbonates is catalyzed or accelerated, unexpectedly, by altering the physical character of the heterogeneous reaction mixture in the reactor, causing changing this mixture from a state in which phase separation is easily possible to that of an emulsion in which no phase separation occurs within a short period of time on standing. When the reaction medium is converted into an emulsion , the disappearance of the chloroformate chlorine from the reaction medium is greatly accelerated and high molecular weight bisphenol A polycarbonates are formed.

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   In its normal state, the reaction mixture is heterogeneous during and after phosgenation, this mixture comprising an organic phase (consisting mainly of the solvent and the constituents soluble in it) and an aqueous phase (consisting mainly of water. and constituents soluble in water, such as caustic alkali, sodium chloride and water-soluble derivatives of bisphenol A, such as phenates of bisphenol A).



  On standing and without stirring, this reaction mixture rapidly (within a few minutes) breaks down into two distinctly distinct phases, the respective volumes of which correspond approximately to the volumes of water and water-insoluble organic solvent charged. in the reactor.



   Moreover, when this reaction medium is emulsified, it is converted into a thick pasty mass, which resembles whipped cream. The emulsion persists, as soon as it has formed, for a considerable time, that is to say for several hours and even for several days. It does not separate quickly into two large volume phases. On the contrary, the volume of the emulsion occupies the major part of the volume of the reaction medium. A small settleable aqueous phase can be present with the emulsion, but its volume is small compared to the quantity of liquids charged to the reactor.



  The emulsion occupies a much larger fraction of the total volume of the reaction mixture than the organic phase normally encountered. It is not extraordinary that by volume is between 1.5 and 5 times that of the normal organic phase which separates on standing.



   The organic constituents of the reaction mixture, primarily the organic solvent and constituents soluble therein, especially polycarbonate, form the continuous phase of the emulsion. In this continuous organic phase, are dispersed, with extr.

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 ordinary, innumerable small spheres, which constitute the discontinuous phase and which consist of water and water soluble compounds. Microscopic examination of this emulsion, as it forms and initially exists in the reaction medium, shows that the small spheres are less than 5 microns, for example 0.5 to 5 microns, and predominantly there 2 microns in diameter.

   In general, these spheres are extraordinarily uniformly dispersed in the continuous phase and are typically very uniform in size.



   Various measures can be used to transform the heterogeneous unemulsified reaction medium into an emulsion. One of the most efficient techniques, which constitutes a preferred embodiment of the present invention, is to vigorously agitate a relatively small portion of the reaction medium, when at least part of the phosgenation has taken place, by vigorously agitation. stirring using a stirrer rotating at speeds of the order of several tens of thousands of revolutions per minute.



  When vigorous agitation of this nature is carried out, it is ordinarily found in less than a minute that the characteristics of the fraction are radically modified and that the desired emulsion is formed. By bringing this emulsified material into contact with the reaction medium, the entirety of this medium emulsifies, usually within a few minutes to 1 hour. Moderate agitation, such as that applied during phosgenation, facilitates this emulsification.
A suitable procedure is to prick and emulsify a small portion of the reaction medium.

   However, a small fraction can be emulsified by isolating and vigorously stirring in the reaction medium a small fraction thereof, for example by /

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 insertion of an apparatus, which isolates and agitates the small fraction in the remainder of the reaction medium. The latter may optionally surround the fraction isolated and stirred by the apparatus in question. It is also possible to vigorously agitate a localized fraction of the reaction medium, to ensure proper emulsification.



   Moreover, the small amount of emulsified material need not necessarily be derived from the specific reaction medium which ultimately initiates emulsification. Thus, in batch operation, a small emulsified fraction of a preceding charge will serve to initiate the emulsification of a subsequent charge.



   Very small amounts of emulsified material will effectively initiate emulsification of the main reaction medium. Amounts of about 0.5% emulsified material per volume of reaction medium are sufficient. Of course, larger amounts of emulsified material can be emulsified. In general, the emulsified material is used in amounts between 1 and 5% by volume of the main medium.



   Other conditions should preferably be observed to facilitate the emulsification of the reaction medium, when the small emulsified fraction is incorporated therein. Thus, it is recommended not to stir the reaction medium during the addition of the emulsified fraction. Preferably, the reaction medium should be separated into its two main phases, as will occur if no agitation takes place (eg, organic phase and aqueous phase), when the emulsion is added.



   As soon as the emulsion is added, the medium is stirred moderately in the same way as during the phosgenation. Thus in many procedures the agitation ordinarily applied to form the reaction medium.

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 nel main is interrupted, the emulsion is added and agitation is then resumed.



   On the other hand, it is also frequently preferable to add the emulsion to a main reaction medium which has been phosgenated to an extent of between 5 and 17%, preferably between 6 and 10% of stoichiometric excess of. phosgene. In other words, an amount of between 5 and 17 mol% of excess phosgene (based on the amount of phosgene needed to form the polycarbonate from the organic diol and alkali used) is added. to the reaction medium before the addition of the emulsion. However, it is possible to add the emulsion to a phosgenic medium to a greater or lesser degree.



   The following example illustrates the process for emulsifying the reaction medium and obtaining polycarbonates of high molecular weight.



   EXAMPLE VI.-
33.6 g (0.84 mol) of sodium hydroxide and 310 ml of water are charged in a three-necked flask with a capacity of one liter, equipped with a paddle stirrer.



  After dissolution of the hydroxide, 68.4 g (0.3 mol) of bisphenol A are added, which is allowed to dissolve. To the mixture obtained, 180 ml of methylene chloride are then added.



   While stirring the mixture using the stirrer rotating at 300 rpm, 33.6 g (0.34 mole) of phosgene are gradually added over the course of 50 minutes.



  The temperature of the mixture is maintained at 25 ° C. The chlorine content of the chloroformate is at this moment 6% relative to the weight of polycarbonate.



   A small fraction (50 ml) of the mixture presently in the vial is withdrawn from it and emulsified in a beaker, shaking vigorously, for 1

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   timer using a Brookfield stirrer rotating at 10,000 revolutions per minute.



   The resulting emulsion is introduced into the flask with the agitator turned off, after which the agitator is started by rotating it at 300 revolutions per minute for two hours. At the end of this period, the chlorine content of chloroformate is 0.001% based on the weight of polycarbonate. The contents of the vial turn into an emulsion shortly after the addition of the emulsified fraction.



   This emulsion is then broken up by adding dilute hydrochloric acid, after 4uoi the organic phase is separated, washed until it is free of chloride ions, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated, so that one obtains a high molecular weight bisphenol A polycarbonate having a K value of 58.



   By way of comparison, it takes 10 to 24 hours of moderate stirring, in the absence of the emulsion, to reduce the chlorine content of chloroformate to 0.001% and to obtain a polycarbonate of molecular weight (value K) comparable.



   In the previous example, the molar ratio of sodium hydroxide and / or phosgene to bisphenol A employed was changed, using 2.8 to 3.5 moles of sodium hydroxide and 1.5 to 1.3 moles of phosgene per mole of bisphenol A with comparable results.



   It is also possible to use comparable mechanical agents to emulsify the reaction mixture or, preferably, a part of it.



   On a larger scale, the procedure of Example 6 was carried out as follows.



   EXAMPLE VII.-
A container with a capacity of 20 gallons, equipped

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 with a jacket and a stirrer and kept under a nitrogen atmosphere was charged with 13.3 liters of water, 3.285 kg (42.2 moles) of a very pure aqueous solution of hydroxide of sodium containing 51.1% by weight of NaOH, 3.42 kg (15 moles) of bisphenol A and 9.0 liters of methylene chloride. Only half of the sodium hydroxide was added until all of the bisphenol A was dissolved and during this time no more methylene chloride was added.



   After cooling the contents of the vessel to 25 ° C. by circulating a liquid coolant through the jacket, 1.66 kg (16.77 moles) of phosgene gas was added at a substantially constant rate, in within 60 minutes, rotating the agitator at 120 revolutions per minute. A small sample (about 1 liter) of the reaction mixture was taken and emulsified by vigorous stirring, for about 1 minute, with a Bnookfield stirrer rotating at 10,000 rpm.



   This emulsified sample was returned to the vessel, the agitator of which had been turned off and the contents of which had separated into its two predominant phases.



  Emulsification of the reaction mixture then proceeded with resuming normal stirring for two hours.



  By this time, the formation of the polycarbonate was substantially complete, and all of the chlorine in the chloroformate had reacted.



   The emulsion was broken up and the mixture was made into a composition with easily separable phases, comprising an aqueous phase and an organic phase (mainly consisting of methylene chloride containing dissolved polycarbonate), by addition

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 of 18 liters of methylene chloride. After separation of the phases, the organic phase was washed until it was free from chloride ions with water and the polycarbonate was isolated from methylene chloride by adding heptane, so as to precipitate granular polycarbonate.



   Rather than mechanically emulsifying part of the feed, from which the emulsification of the entire feed is then carried out, it is also possible, as indicated in the following example, to ensure emulsification by vigorous stirring of the entire mixture. reaction.



   EXAMPLE VIII.-
In a one liter flask, fitted with three tubes and equipped with a stirrer, 33.6 g (0.4 mole) of sodium hydroxide and 310 ml of water were charged. After dissolving the hydroxide 68.4 g (0.3 mole) of bisphenol A was added and dissolved. To this mixture was added 180 ml of methylene chloride.



   While rotating the stirrer at a speed of 300 revolutions per minute, 33.6 g (0.34 mole) of phosgene were added uniformly over the course of 50 minutes. The temperature of the mixture was maintained at 25 ° C. After the addition of the phosgene, the chlorine content in the chloroformate was 6% based on the weight of the polycarbonate.



   The resulting reaction mixture was transferred to a large capacity vessel, where it was vigorously stirred for one minute with a Brookfield stirrer rotating at 10,000 rpm.



  The resulting emulsion was stirred gently for two hours, after which it contained 0.001% by weight of chloroformate chloride, based on the polycarbonate.



   The polycarbonate recovered by the procedure of Example VI had a K value of 58.



   On a larger scale, the process of emulating

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 Theification of Example VIII is best carried out by localized violent stirring. This consists, for example, in subjecting part of the interfacial region of the two phases of the reaction medium to violent stirring.



  Thus, violent agitation of the entire reaction medium is not essential. Emulsification of the reaction medium can take place before the completion of the phosgenation. Thus, although this is not advisable, part of the phosgenation or the addition of phosgene can take place in an emulsified reaction medium. When gaseous or liquid phosgene is added to the reaction mixture, the reaction medium can be emulsified even while the addition of phosgene is continuing. However, emulsification should not take place until at least one third of the total amount of phosgene has been added. The best emulsification and formation of polycarbonate occurs when emulsification occurs after the addition of phosgene.



   Other techniques for emulsifying the reaction medium can / be applied.



   One of these techniques, illustrated by Example IX, consists in carrying out the emulsification by controlling the way in which the sodium hydroxide or the analogous organic alkali is incorporated into the reaction medium. Thus, during a batch phosgenation, only half of the total amount of NaOH required (1.2 to 1.4 moles of NaOH per mole of bisphenol A) is initially charged into the reactor and the phosgenation is initiated. When the addition of 30 to 85% of the phosgene (about 0.3 to 0.9 moles of phosgene per mole of bisphenol A) is complete, the remainder of the sodium hydroxide is added. During this reaction, or a few minutes after this reaction, the reaction medium undergoes, surprisingly, an emulation.

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 -sification. The addition of phosgene is then completed.



   EXAMPLE IX.-
68.4 g (0.3 mol) of bisphenol A, 188 ml of methylene chloride, 100 ml were introduced into a flask with a capacity of one liter, with three tubes, equipped with a paddle stirrer. of water and 105 ml of 4N aqueous sodium hydroxide solution. The flask was immersed in an ice bath and, during the reaction, the temperature was then kept at 25 ° C.



   While rotating the agitator at 300 rpm, a total of 33 g (0.33 moles) of phosgene gas was added to the liquid mixture over 50 minutes at a uniform rate, if this. was only halfway through the addition of phosgene, the latter was stopped for 3 to 5 minutes, to add 105 ml of 4N aqueous sodium hydroxide solution. During this exposure and after the addition of sodium hydroxide, the reaction mixture emulsified.



   After stirring the reaction mixture for 2 hours after the addition of phosgene was completed, the polycarbonate no longer contained detectable chloroformate chloride. The polycarbonate recovered by the process of Example VI had a K value of 53.



   By repeating the procedure of Example IX, but adding a second charge of sodium hydroxide when 30, 40, 60.70 and 80% of the total amount of phosgene had been added, comparable results were obtained, with emulsification and rapid production of a high molecular weight polycarbonate.



   The following example shows how the invention can be implemented in the manner described in Example IX, on a larger scale.

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   EXAMPLE X.-
A 20 gallon capacity vessel, fitted with a jacket and stirrer, was charged with 26.4 liters of water, 6.84 kg (30.0 moles) of bisphenol A and 3 , 3 kg (42.0 moles) of an aqueous solution of sodium hydroxide containing 50.97% by weight of NaOH. A nitrogen atmosphere was maintained in the vessel. After complete dissolution of the bisphenol A, the reaction mixture was cooled to 25 ° C. by circulating a cooling agent through the jacket. Then 18 liters of methylene chloride were added.



   While maintaining the temperature at 25 ° C and operating the stirrer at ¯120 rpm, 1.671 kg (17.0 moles) of phosgene gas were added at a substantially constant rate over the course of 36 minutes. - your. The addition of phosgene was then stopped for 10 minutes, during which 3.4 kg (42.0 moles) of aqueous sodium hydroxide containing 50.91% by weight NaOH was added rapidly, taking care to maintain the temperature at 25 ° C. During this addition of sodium hydroxide, the mixture emulsified. The addition of phosgene was then resumed and 1.699 kg (17.0 moles) of phosgene was further added over 50 minutes at a substantially constant rate.



   After the addition of phosgene, the stirrer was restarted and temperature control resumed as during phosgenation, for 2 hours. During this time all of the chloroformate chloride was gone and the formation of polycarbonate continued and completed. The emulsion was then broken up by adding 36 hours of methylene chloride. After separation of the organic phase - and washing of the latter with water - until it is free of chloride ions, the polycarbona

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 It was precipitated as a granular product by adding heptane to the methylene chloride solution.



   Still other means can be used to emulsify the reaction mixture and thereby accelerate the formation of high molecular weight polycarbonates.



  The following example illustrates one of these ways.



   EXAMPLE XI. -
In a one liter capacity flask with five tubes, 68.4 g (0.3 mole) of bisphenol A, 188 ml of methylene chloride and 100 ml of water were charged. A Beeman Zéromatiq ph meter with a tubular type reference electrode and a standard glass electrode was immersed in the contents of the vial to allow the pH to be measured. Other tubing from the vial was used to introduce gaseous phosgene and sodium hydroxide, as well as for the insertion of a thermometer and a stirrer.



   The pH of the reaction mixture was then adjusted to 11 by addition of 7 ml of a 4N aqueous solution of sodium hydroxide. While the flask was immersed in an ice bath and maintained at 25 ° C and while the stirrer was operated to moderate the contents of the flask, 33.6 g (0.34 mole) of phosgene gas was introduced into the flask. the liquid medium over 50 minutes at a rate of 0.66 g per minute. A 4N aqueous sodium hydroxide solution is then added in an amount necessary to maintain the pH of the reaction mixture at a value between 10, 8 and 11 during the first 33 minutes of the addition of phosgene.

   At this time, 50 ml of the 4N sodium hydroxide solution was charged to the vessel to cause the reaction medium to emulsify.

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   After the end of the addition of phosgene, while slowly adding the remainder of the sodium hydroxide so that the end of this addition coincides with the end of the addition of phosgene (a total of 210 ml of 4N solution of (sodium hydroxide), stirring was continued for 3 hours, whereby a high molecular weight polycarbonate was obtained. This was recovered as described in detail in Example VI. This polycarbonate had a K value of 53 and a chlorine content of chloroformate of 0.001% based on the weight of the polycarbonate.



   The K values shown herein were obtained by weighing 0.2500g of the polycarbonate into a 50ml capacity flask and then adding 25ml of dioxane. Moderate heating in a steam bath with some agitation is used to achieve complete dissolution. After cooling to 25 ° C. and adding a sufficient quantity of dioxane to bring the level up to the calibration line carried by the volumetric flask, the solution is mixed well and filtered through a sintered glass filter, applying a minimum of vacuum . The viscosity of the filtrate is determined by transferring 10 ml fractions of the solution to a modified Ostwald viscometer, placed in a constant temperature bath of 25 ° C. for 5 minutes. The flux time at 25 C is determined.

   The dioxane is filtered and its efflux time is determined in the same way. Relative viscosity is the ratio of the flow time of the solution to the flow time of the solvent. The logarithm of the relative viscosity is determined and the K value to which it corresponds is formed by reference to a graph indicating the relationship between known K values and known relative viscosities.

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   Considerable latitude is allowed under the other conditions of the reaction. Temperatures above the freezing point of the reaction mixture and below the boiling point of the organic solvent are suitable. Suitable reaction temperatures are between 0 C and 40 C. Somewhat higher temperatures, for example above the normal boiling point of the solvent (or above those at which substantial volatilization of the solvent occurs) , can be used if sealed reactors (autogenous pressure) or if pressures above atmospheric pressure are applied. The operation is currently carried out at atmospheric pressure.



   The total amount of sodium hydroxide or the like alkali mineral used for a given polycarbonate formation usually exceeds the stoichiometric amount. In the phosgenation of bisphenol A, for example, 2.5 to 4.0 moles of NaOH are used per mole of bisphenol A.



   Complete conversion of bisphenol A is preferred. Consequently, the other reagents, namely phosge and inorganic alkali, are used in quantities capable of directly providing a polycarbonate containing a minimum of bisphenol A or not containing it. However, it is not essential for obtaining high molecular weight products to convert all of the bisphenol A.



   The ratio of water to organic solvent in the reaction medium facilitates the formation of an emulsion, The relative volumes, which make the reaction mixture most suitable for emulsification, are of the order of 0.3 to 1.5 volume of organic solvent per mole of water.



  Each of the particular organic solvents will exhibit, within this range of values, a particular optimum value.

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 re. With methylene chloride, the preferred value is about 0.5 to 0.8 volume of solvent per volume of water.



   Another factor which contributes to the emulsification of the reaction medium is the polycarbonate concentration.



  When the polycarbonate content is between 12 and 30% by weight of the organic solvent, emulsification takes place a little more easily than with more dilute polycarbonate solutions. Thus, it is preferable to use bisphenol A in an amount corresponding to about 10-30% by weight of the organic solvent.

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   Although the invention has been described with reference to specific details of certain embodiments, it is understood that it should not be considered as limited to these details, many modifications being possible without departing from the scope of the invention. as defined in the following claims.



    CLAIMS.-
1.- Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that a liquid reaction medium containing the monophenate of an aromatic diol or a source of such a monophenate is subjected to phosgenation.



   2. - A process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate by reacting in a liquid reaction medium a series of carbonic acid halide groups and a series of hydroxyl groups, at least part of which are phenolic hydroxyl groups of an aromatic diol, characterized in that monophenate of the aromatic diol is used in the reaction medium.



   3. - Process for the preparation of an aromatic polycarbonate of high molecular weight, characterized in that a liquid medium consisting of an aromatic diol and an alkali metal hydroxide is subjected to phosgenation and is limited, for a part substantial portion of the phosgenation period, the amount of alkali metal hydroxide to less than two moles of alkali metal hydroxide per mole of aromatic diol.

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Claims (1)

4.- Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, par réaction dans un milieu liquide d'une série de groupes halogénure d'acide carbonique et d'une série de groupes hydroxyle comportant les groupes hydroxyle phénoliques d'un diol aromatique, caractérisé en ce qu'on conduit une partie substantielle de <Desc/Clms Page number 44> la réaction dans un milieu liquide formé d'un diol aromatiquE et d'un hydroxyde de métal alcalin dans la proportion molaire de moins de deux moles d'hydroxyde de métal alcalin par mole de diol aromatique. 4.- Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate by reacting in a liquid medium a series of carbonic acid halide groups and a series of hydroxyl groups comprising the phenolic hydroxyl groups of a diol. aromatic, characterized in that a substantial part of the <Desc / Clms Page number 44> reacting in a liquid medium formed of an aromatic diol and an alkali metal hydroxide in the molar proportion of less than two moles of alkali metal hydroxide per mole of aromatic diol. 5. - Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport molaire est de 0,1 à 1,8 mole d'hy- droxyde de métal alcalin par mole de diol aromatique. 5. - Process according to claim 4, characterized in that the molar ratio is 0.1 to 1.8 moles of alkali metal hydroxide per mole of aromatic diol. 6. - Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu liquide aqueux formé d'un alcoylidène bisphénol et d'un hydroxyde de métal al- calin, le rapport de l'hydroxyde de métal alcalin à l'al- coylidène bisphénol étant inférieur à 2;1 , pendant une partie substantielle de la période de phosgénation. 6. - Process for the preparation of aromatic polycarbonate of high molecular weight, characterized in that an aqueous liquid medium formed of an alkylidene bisphenol and an alkali metal hydroxide is subjected to phosgenation, the ratio of the alkali metal hydroxide of alkylidene bisphenol being less than 2.1, during a substantial part of the period of phosgenation. 7.- Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu liquide aqueux d'un diol aromatique et d'un hydroxyde de métal alcalin et on maintient le milieu aqueux à un pH d'environ 10,8 à 11 partie substantielle de la pendant une/période de phosgénation. 7.- A process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that an aqueous liquid medium of an aromatic diol and an alkali metal hydroxide is subjected to phosgenation and the aqueous medium is maintained at a pH of about 10.8 to 11 a substantial part of the during a / period of phosgenation. 8.- Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgnéation un milieu liquide contenant du monophénate d'un diol aromatique et du diphénate d'un diol aromatique. 8. A process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that a liquid medium containing the monophenate of an aromatic diol and the diphenate of an aromatic diol is subjected to phosgneation. 9. - Procédé de préparation de polycarbonate aro- matique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on ssaumet à une phosgénation un milieu liquide aqueux formé d'un diol aromatique et d'un hydroxyde de métal alcalin dans un rapport molaire de plus d'une mole et d'au plus 1,5 mole d'hydroxyde de métal alcalin par mole de diol aromatique. <Desc/Clms Page number 45> 9. - Process for the preparation of aromatic polycarbonate of high molecular weight, characterized in that a phosgenation is applied to an aqueous liquid medium formed of an aromatic diol and an alkali metal hydroxide in a molar ratio of more one mole and not more than 1.5 moles of alkali metal hydroxide per mole of aromatic diol. <Desc / Clms Page number 45> 10. - Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu liquide formé d'un diol aromatique et d'un hydroxyde de métal alcalin et on maintient une teneur appréciable en chlore de chloro- formiate, allant jusqu'à environ 2% en poids des constituant organiques du milieu liquide , sensiblement pendant toute la durée de la phosgénation. 10. - Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that a liquid medium formed of an aromatic diol and an alkali metal hydroxide is subjected to phosgenation and an appreciable chlorine content of chloroformate, up to about 2% by weight of the organic constituents of the liquid medium, substantially throughout the duration of the phosgenation. 11.- Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on soumet à une phosgénation un milieu liquide consti- tué par un alcoylidène bisphénol et un hydroxyde de métal alcalin, de l'eau et un solvant organique insoluble dans l'eau pour le polycarbonate, tout en maintenant une teneur appréciable en chlore de chloroformiate dans le mélange réactionnel jusqu'à environ 2% en poids de chlore de chloroformiate par rapport au poids de la phase organi- que, sensiblement pendant toute la durée de la phosgéna- tion. 11.- Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that a liquid medium consisting of an alkylidene bisphenol and an alkali metal hydroxide, water and an insoluble organic solvent is subjected to phosgenation. in water for the polycarbonate, while maintaining an appreciable chlorine content of chloroformate in the reaction mixture up to about 2% by weight of chlorine chloroformate based on the weight of the organic phase, substantially throughout the entire time phosgenation. 12. - Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé, caractérisé en ce qu'on ajoute initialement du phosgène à un milieu liqui- de constitué d'un diol aromatique et d'un alcali, la quan- tité d'alcali n'étant qu'une fraction de celle stoechio- métriquement requise pour la formation du diphénate du diol, et on ajoute de l'alcali au mélange réactionnel avant la fin de l'addition de phosgène. 12. - Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate, characterized in that phosgene is initially added to a liquid medium consisting of an aromatic diol and an alkali, the quantity of alkali n being only a fraction of that stoichiometrically required for the formation of the diol diphenate, and alkali is added to the reaction mixture before the addition of phosgene is complete. 13. - Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé par phosgénation d'un diol aromatique, caractérisé en ce qu'on ajoute du phosgène à un milieu liquide constitué par un diol aroma- tique et par--un-hydroxyde da métal alcalin, on limite la quantité d'hydroxyde de métal alcalin contenue dans le mi- <Desc/Clms Page number 46> lieuliquide auquel du phosgène est ajouté initialement à unefraction de la quantité sooechiométriquement requise pour former le diphénate du diol aromatique, et on ajoute une quantité supplémentaire d'hydroxyde de métal alcalin avant la fin de l'addition du phosgène. 13. - Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate by phosgenation of an aromatic diol, characterized in that phosgene is added to a liquid medium consisting of an aromatic diol and of - a metal hydroxide. alkaline, the quantity of alkali metal hydroxide contained in the <Desc / Clms Page number 46> a liquid to which phosgene is added initially at a fraction of the amount sooichiometrically required to form the diphenate of the aromatic diol, and an additional amount of alkali metal hydroxide is added before the addition of the phosgene is complete. 14.- Procédé de préparation de polycarbonate aromatique de poids moléculaire élevé par phosgénation d'un alcoylidène bisphénol, caractérisé en ce qu'on ajoute du phosgène à un milieu liquide constitué par le bisphénol et un hydroxyde de métal alcalin, on limite la quantité d'hydroxyde de métal alcalin à moins de celle stoechiomé- triquement requise pour former le diphénate du bisphénol dans le milieu liquide au début de l'addition de phosgène, et on ajoute de l'hydroxyde de métal alcalin au milieu avant d'achever l'addition de phosgène. 14.- Process for the preparation of high molecular weight aromatic polycarbonate by phosgenation of an alkylidene bisphenol, characterized in that phosgene is added to a liquid medium consisting of bisphenol and an alkali metal hydroxide, the amount of d is limited. alkali metal hydroxide to less than that stoichiometrically required to form bisphenol diphenate in the liquid medium at the start of the addition of phosgene, and alkali metal hydroxide is added to the medium before completion of the addition. addition of phosgene. 15. - Procédé de phosgénation de bisphénol A pour obtenir du polycarbonate de poids moléculaire élevé, carac- térisé en ce qu'on ajoute du phosgène à un milieu liquide de bisphénol A et d'un hydroxyde de métal alcalin, on limite la quantité d'hydroxyde de métal alcalin à moins de celle stoechiométriquement requise pour former le di- phénate de bisphénol A dans le milieu au début de l'addi- tion de phosgène, et on ajoute une quantité supplémentaire d'hydroxyde de métal alcalin au milieu avant d'achever l'addition de phosgène. 15. - A process for the phosgenation of bisphenol A to obtain polycarbonate of high molecular weight, characterized in that phosgene is added to a liquid medium of bisphenol A and an alkali metal hydroxide, the quantity of d is limited. alkali metal hydroxide to less than that stoichiometrically required to form bisphenol A di-phenate in the medium at the start of the addition of phosgene, and an additional amount of alkali metal hydroxide is added to the medium before adding complete the addition of phosgene. 16. - Procédé de préparation de polycarbonate, caractérisé en ce qu'on fait passer du phosgène dans un mélange réactionnel d'alcoylidène bisphénol, d'une solu- tion aqueuse d'hydroxyde d'un métal alcalin et d'un sol- vant prganique du polycarbonate insoluble dans l'eau, on achève le passage de phosgène et la formation de polycar- bonate de faible poids moléculaire, on introduit une fai- ble quantité de mélange réactionnel émulsifié dans le milieu <Desc/Clms Page number 47> phosgéné et on émulsifie ainsi le milieu phosgéné, et on forme, dans le milieu émulsifié, du polycarbonate de poids moléculaire élevé. 16. - Process for the preparation of polycarbonate, characterized in that phosgene is passed through a reaction mixture of alkylidene bisphenol, of an aqueous solution of hydroxide of an alkali metal and of a solvent. The organism of the water-insoluble polycarbonate, the passage of phosgene and the formation of low molecular weight polycarbonate are completed, a small amount of the emulsified reaction mixture is introduced into the medium. <Desc / Clms Page number 47> phosgene and the phosgene medium is thus emulsified, and high molecular weight polycarbonate is formed in the emulsified medium. 17.- Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un milieu réactionnel de bisphénol A, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de métal alcalin et d'un solvant/organique pour le polycarbonate insoluble dans l'eau, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phos- gène et la formation d'un polycarbonate de poids moléculai- re faible, on amène une petite quantité de milieu de mélange réactionnel émulsifié dans le milieu phosgéné et on émulsifie ainsi le milieu phosgéné, et on forme dans le milieu émulsifié du polycarbonate de poids moléculaire élevé. 17.- Process for preparing polycarbonate by passing phosgene through a reaction medium of bisphenol A, an aqueous solution of alkali metal hydroxide and a solvent / organic for the water-insoluble polycarbonate, characterized in that when the passage of phosgen and the formation of a low molecular weight polycarbonate is completed, a small amount of the emulsified reaction mixture medium is brought into the phosgene medium and thus the phosgene medium is emulsified, and formed in the emulsified medium of high molecular weight polycarbonate. 18.- Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel de bis- phénol A, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de métal al- calin et d'un hydrocarbure aliphatique partiellement halo- géné et insoluble dans l'eau, cet hydrocarbure servant de solvant pour le polycarbonate, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phosgène et la formation d'un poly- carbonate de poids moléculaire faible, on amène une petite quantité de milieu de mélange réactionnel émulsifié dans le milieu phosgéné et on émulsifie ainsi le milieu phosgé- né, et on forme dans le milieu émulsifié du polycarbonate de poids moléculaire élevé. 18.- Process for the preparation of polycarbonate by passing phosgene through a reaction mixture of bis-phenol A, an aqueous solution of alkali metal hydroxide and a partially halogenated aliphatic hydrocarbon insoluble in water. water, this hydrocarbon serving as a solvent for the polycarbonate, characterized in that the passage of phosgene and the formation of a polycarbonate of low molecular weight are completed, a small quantity of emulsified reaction mixture medium is brought into the medium phosgene and thus the phosgene medium is emulsified, and high molecular weight polycarbonate is formed in the emulsified medium. 19. - Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hété- rogène d'alcoylidène bisphénol, d'hydroxyde de métal alca- lin aqueux et d'un solvant organique insoluble dans l'eau pour le polycarbona te, caractérisé en ce qu'on achève le passage du phosgène et on forme du polycarbonate de poids moléculaire faible présentant une teneur appréciable <Desc/Clms Page number 48> en chlore de chloroformiate, on émulsifie un milieu hété- rogène de polycarbonate de faible poids moléculaire, d'eau et d'un solvant organique du polycarbonate insoluble dans l'eau, 19. - Process for preparing polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of alkylidene bisphenol, aqueous alkali metal hydroxide and an organic solvent insoluble in water for the polycarbonate, characterized in. in that the passage of phosgene is completed and a low molecular weight polycarbonate having an appreciable content is formed <Desc / Clms Page number 48> in chlorine of chloroformate, one emulsifies a heterogeneous medium of polycarbonate of low molecular weight, of water and of an organic solvent of the insoluble polycarbonate in water, on incorpore le milieu émulsifié dans le mélange réactionnel de façon à émulsifier ce dernier et à former du polycarbonate de poids moléculaire élevé à faible teneur en chlore de chloroformiate dans le mélange émulsifié. the emulsified medium is incorporated into the reaction mixture so as to emulsify the latter and to form high molecular weight polycarbonate with a low chlorine content of chloroformate in the emulsified mixture. 20. - Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hétérogène de bisphénol A , d'hydroxyde de métal alcalin aqueux et d'un solvant organique du polycarbonate insoluble dans l'eau, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phos- gène et on forme du polycarbonate de faible poids molécu- laire présentant une teneur appréciable en chlorure de chloroformiate, on émulsifie un milieu homogène de polycar- bonate de faible poids moléculaire, d'eau et de solvant organique du polycarbonate insoluble dans l'eau, et on incorpore le milieu émulsifié dans le mélange réactionnel, de façon à émulsifier ce mélange et à former du polycar- bonate de poids moléculaire élevé à teneur moindre en chlore de chloroformiate dans le mélange émulsifié. 20. - A process for preparing polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of bisphenol A, aqueous alkali metal hydroxide and an organic solvent for the polycarbonate insoluble in water, characterized in that the process is completed. passage of phos- gen and forming a low molecular weight polycarbonate having an appreciable content of chloroformate chloride, emulsifying a homogeneous medium of low molecular weight polycarbonate, water and organic solvent of the insoluble polycarbonate. water, and the emulsified medium is incorporated into the reaction mixture, so as to emulsify this mixture and to form a high molecular weight polycarbonate with a lower chlorine content of chloroformate in the emulsified mixture. 21. - Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hétérogène de bisphénol A, d'hydroxyde de métal alcalin aqueux et d'un hydrocarbure partiellement halogéné et insoluble dans l'eau servant de solvant pour le polycarbonate, caracté- risé en ce qu'on achève le passage de phosgène et on forme du polycarbonate de faible poids moléculaire présentant une teneur appréciable en chlore de chloroformiate, on émul- sifie un milieu hétérogène de polycarbonate de faible poids moléculaire, d'eau et d'un hydrocarbure partiellement halgéné, insoluble dansl'eau et servant de solvant pour le polycarbonate, on incorpore le milieu émulsifié dans le <Desc/Clms Page number 49> mélange réactionnel, 21. - Process for the preparation of polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of bisphenol A, aqueous alkali metal hydroxide and a partially halogenated and water-insoluble hydrocarbon serving as a solvent for the polycarbonate, characterized in. In that the passage of phosgene is completed and a low molecular weight polycarbonate having an appreciable chloroformate content is formed, a heterogeneous medium of low molecular weight polycarbonate, water and a mixture is emulsified. partially halogenated hydrocarbon, insoluble in water and serving as a solvent for the polycarbonate, the emulsified medium is incorporated into the <Desc / Clms Page number 49> reaction mixture, de façon à émulsifier ce mélange réac- tionnel et à former du polycarbonate de poids moléculaire élevé à teneur moindre en chlore de chloroformiate dans le mélange émulsifié. so as to emulsify this reaction mixture and form high molecular weight polycarbonate with lower chlorine content of chloroformate in the emulsified mixture. 22. - Procédé depréparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hétéro- gène d'alcoylidène bisphénol, d'hydroxyde de métal alcalin aqueux et d'un solvantorganique du polycarbonate insoluble dans l'eau, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phosgène et on forme du polycarbonate de faible poids mo- léculaire présentant une teneur appréciable en chlore de chloroformiate, on agite violemment et on émulsifie une petite fraction du milieu phosgène, on émulsifie ltentiè- reté du milieu phosgéné à l'aide de la petite fraction émulsifiée et on forme du polycarbonate de poids moléculaire élevé dans le milieu émulsifié. 22. - A process for preparing polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of alkylidene bisphenol, aqueous alkali metal hydroxide and an organic solvent for the polycarbonate insoluble in water, characterized in that one completes passage of phosgene and forming a low molecular weight polycarbonate having an appreciable chlorine content of chloroformate, vigorously agitating and emulsifying a small fraction of the phosgene medium, and emulsifying the whole of the phosgene medium with the aid of the small fraction emulsified and high molecular weight polycarbonate is formed in the emulsified medium. 23. - Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hété- rogène d'alcoylidène bisphénol, d'hydroxyde de métal al- calin aquex et d'un solvant organique insoluble dans l'eau pour le polycarbonate, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phosgène et on forme du polycarbonate de faible poids moléculaire présentant une teneur appré- ciable en chlore de chloroformiate, on isole une petite fraction du milieu phosgéné, on émulsifie la petite fraction par agitation violente, on émulsifie le milieu phosgéné en y incorporant la fraction émulsifiée, et on convertit le polycarbonate de faible poids moléculaire en. polycarbonate de poids moléculaire plus élevé à faible teneur en chlore de chloroformiate. 23. - Process for the preparation of polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of alkylidene bisphenol, alkali metal hydroxide aquex and an organic solvent insoluble in water for the polycarbonate, characterized in after completing the passage of phosgene and forming a low molecular weight polycarbonate having an appreciable chlorine content of chloroformate, a small fraction of the phosgene medium is isolated, the small fraction is emulsified by vigorous stirring, the mixture is emulsified. phosgenic medium by incorporating the emulsified fraction therein, and the low molecular weight polycarbonate is converted to. Higher molecular weight polycarbonate with low chlorine content of chloroformate. 24;0 Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hété- <Desc/Clms Page number 50> rogène d'alcoylidène bisphénol, d'hydroxyde aqueux de métal alcalin et d'un solvant organique du polycarbonate insoluble dansl'eau, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phosgène et on forme du polycarbonate de poids moléculaire faible présentant une teneur appréciable en chlore de chloroformiate, on émulsifie une petite fraction isolée du milieu phosgéné, on permet au mélange réactionnel de se séparer en ses deux phases principales non miscibles, on ajoute la fraction émulsifiée au mélange pendant que ses phases sont ainsi séparées, 24; 0 Process for the preparation of polycarbonate by passing phosgene through a hetero reaction mixture. <Desc / Clms Page number 50> Rogen of alkylidene bisphenol, aqueous alkali metal hydroxide and an organic solvent of the water-insoluble polycarbonate, characterized in that the passage of phosgene is terminated and a low molecular weight polycarbonate having an appreciable content is formed in chloroformate, a small fraction isolated from the phosgene medium is emulsified, the reaction mixture is allowed to separate into its two main immiscible phases, the emulsified fraction is added to the mixture while its phases are thus separated, on agite le milieu résultant de façon à l'émulsifier et on convertit le polycarbonate de faible poids moléculaire en polycarbonate de poids moléculaire plus élevé à faible teneur en chlore de chloro- formiate. the resulting medium is stirred to emulsify and the low molecular weight polycarbonate is converted to higher molecular weight low chlorine chloroformate polycarbonate. 25.- Procédé de préparation de polycarbonate par passage de phosgène dans un mélange réactionnel hété- rogène de bisphénol A, d'hydroxyde de métal alcalin a- queux et d'hydrocarbure partiellement chloré, insoluble dans l'eau, servant de solvant pour le polycarbonate, caractérisé en ce qu'on achève le passage de phosgène et on forme du polycarbonate de faible poids moléculaire ayant une teneur appréciable en chlorure de chloroformiate, on émulsifie une petite fraction isolée du milieu phosgéné, on permet au mélange réactionnel de se séparer en ses deux phases principales non miscibles, on ajoute la fraction émulsifiée au mélange pendant que ses phases sont ainsi séparées, 25.- Process for the preparation of polycarbonate by passing phosgene through a heterogeneous reaction mixture of bisphenol A, aqueous alkali metal hydroxide and partially chlorinated hydrocarbon, insoluble in water, serving as solvent for the preparation. polycarbonate, characterized in that the passage of phosgene is completed and low molecular weight polycarbonate having an appreciable content of chloroformate chloride is formed, a small isolated fraction of the phosgene medium is emulsified, the reaction mixture is allowed to separate into its two main immiscible phases, the emulsified fraction is added to the mixture while its phases are thus separated, on agite le milieu résultant de façon à émul- sifier le milieu et on convertit le polycarbonate de fai- ble poids moléculaire en polycarbonate de poids moléculai- re plus élevé à faible teneur en chlore de chloroformia- te -26.- Procédé suivant la revendication 25, ca- ractérisé en ce que lors de l'émulsification la phase <Desc/Clms Page number 51> continue du milieu de réaction émulsifié est constituée par l'hydrocarbure partiellement chloré, tandis que la phase discontinue est constituée par le constituant aqueux sous la forme de petites sphères d'un diamètre de moins de 5 microns. the resulting medium is stirred so as to emulsify the medium and the low molecular weight polycarbonate is converted to higher molecular weight low chlorine polycarbonate of chloroformia. 26. A process according to claim 25, charac- terized in that during emulsification the phase <Desc / Clms Page number 51> The continuous emulsified reaction medium consists of the partially chlorinated hydrocarbon, while the discontinuous phase consists of the aqueous component in the form of small spheres with a diameter of less than 5 microns. 27. - Procédé de préparation de polycarbonate, en substance, tel que décrit plus haut. 27. - Process for preparing polycarbonate, in substance, as described above.
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