BRPI0510183B1 - método para a produção estável de um policarbonato aromático - Google Patents

Abstract

método para a produção estável de um policarbonato aromático um método para a produção estável de um policarbonato aromático, que compreende reagir continuamente um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores, o sistema fechado de tubulações de reator compreendendo: uma pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, a tubulação compreendendo um ou mais tubos, em que a pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações reatores, em que o ou cada filtro é simultaneamente ou separadamente levado para fora do sistema de tubulações de reator e sujeito à lavagem no exterior do sistema de tubulações-reatores, seguido do retomo do filtro lavado resultante para o interior do tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, a lavagem sendo realizada com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico.

Description

“MÉTODO PARA A PRODUÇÃO ESTÁVEL DE UM POLICARBONATO AROMÁTICO” Campo da invenção A presente invenção refere-se a um método para a produção estável de um policarbonato aromático. Mais particularmente, a presente invenção diz respeito a um método para a produção estável de um policarbonato aromático, que compreende reagir continuamente um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores, o sistema fechado de tubulações-reatores compreendendo: uma pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, a tubulação compreendendo um ou mais tubos, em que a pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, em que o ou cada filtro é simultaneamente ou separadamente levado para fora do sistema de tubulações-reatores e submetido à lavagem no exterior do sistema de tubulações-reatores, seguido do retorno do filtro lavado resultante para o interior do tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, a lavagem sendo realizada com uma pluralidade de diferentes agentes de lavagem usados em uma ordem específica. Por meio do método da presente invenção, pode ser estavelmente produzido um policarbonato aromático incolor de alta qualidade, enquanto que soluciona os problemas que um policarbonato aromático produzido exibe uma grande variação de relação de grupos terminais de hidroxila, a operação do equipamento de produção se toma instável, e uma marcante perda de produto ocorre em virtude de uma redução de peso molecular ou semelhante. Por conseguinte, o método da presente invenção é comercialmente muito vantajoso.

Antecedentes da Invenção Nos anos recentes, policarbonatos aromáticos foram amplamente usados em vários campos como plásticos de engenharia tendo excelentes propriedades com respeito à resistência a calor, resistência a impacto e transparência. Com respeito os métodos para a produção de policarbonatos aromáticos, vários estudos foram até agora feitos. Dentre os métodos estudados, um processo que utiliza uma policondensação ínierfacial entre um composto de dihidroxila aromático, tal como 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano (daqui por diante, frequentemente referido como “bisfenol A”), e fosgênio, foi comercial mente praticado.

Todavia, o processo de policondensação interfacíal tern problemas, na medida em que é necessário usar fosgênio, o qual é um gás venenoso; que é provável que um aparelho de reação seja corroído pelos compostos contendo cloro, tais como cloreto de hidrogênio e cloreto de sódio, os quais são subproduzidos, e cloreto de metileno que é usado como solvente em uma grande quantidade, e que dificuldades são encontradas na separação e remoção de impurezas contendo cloro (tais como cloreto de sódio) e cloreto de metileno residual, as quais afetam adversamente as propriedades de um polímero produzido. Como um método para a produção de um poli carbonato aromático a partir de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, um processo de t ran ses teri fi cação por fusão foi convencionalmente conhecido, em que um policarbonato aromático é produzido por meio da realização de uma reação de troca de éster entre um composto de dihidroxila aromático (tal como bisfenol A) e um carbonato de diariía (tala como carbonato de difenila) no estado fundido. Contrariamente ao processo de policondensação interfacial, o processo de transesterificação por fusão tem uma vantagem na medida que um solvente não precisa ser usado. Todavia, no processo de transesterificação por fusão, a reação tem que ser realizada sob elevada temperatura e condições de alto vácuo, desta maneira impondo um problema na medida que o policarbonato aromático produzido é provável que soffa uma descoloração. Em adição, uma vez que a viscosidade de um policarbonato aromático fundido é elevada, é difícil remover materiais estranhos, especialmente partículas de material estranho tendo um tamanho extremamente pequeno, a partir do policarbonato. As partículas de material estranho tendo um tamanho extremamente pequeno são causadores de defeitos ópticos e, quando o policarbonato aromático obtido é usado no campo de aplicação óptico, especialmente na produção de um disco óptico, a presença de extremamente pequenas partículas de material estranho contidas no policarbonato causa um erro de gume. Para solucionar este problema, foi proposto um método em que os materiais estranhos são removidos a partir dos materiais de baixa viscosidade, tais como matérias-primas ou uma mistura de reação no estágio inicial da reação de polímerização.

Nesta situação, os presentes inventores propuseram um método para a produção de um policarbonato aromático incolor por meio de uma reação de transesterificação por fusão em um reator de aço inoxidável, em que o reator de aço inoxidável é lavado com um líquido contendo um composto de hidroxila aromático (ver, por exemplo, O Documento de Patente 1). Por meio do uso deste método, tornou-se possível produzir um policarbonato aromático tendo falta de coloração altamente aperfeiçoada. Todavia, de estudos posteriores, se tomou aparente que este método tem os seguintes problemas. Com respeito ao policarbonato aromático obtido no início do processo de produção, que é iniciado após a lavagem do reator, a relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático produzido é provável que se tome variada e, por esta razão, é provável que ocorra uma perda de produção.

Como uma proposta para reduzir a quantidade de material estranho contido em um policarbonato aromático, pode ser mencionado um método em que um policarbonato aromático é produzido usando um sistema de tubulações de reator contendo pelo menos dois reatores, em que um filtro é seguro em um tubo do sistema de tubulações de reator em uma posição a montante de um reator final (ver, por exemplo, o Documento de Patente 2). Também, pode ser mencionado um método em que o acima mencionado sistema de tubulaçôes-reatores é provido com um dispositivo de troca de filtro para trocar entre filtros para o uso alternativo no sistema de tubulaçôes-reatores (ver, por exemplo, o Documento de Patente 3). Neste método, antes de realizar uma troca a partir de um filtro usado para um filtro novo, os quais são colocados no dispositivo de troca de filtro do sistema de tubulaçôes-reatores, o filtro novo é sujeito à lavagem com um agente de lavagem que é um composto de hidroxila aromático contendo um composto básico, seguida da descarga do agente de lavagem usado para fora do sistema de tubulaçôes-reatores. Após a descarga do agente de lavagem usado, o filtro usado é trocado pelo filtro novo lavado por meio do dispositivo de troca de filtro. A quantidade de partículas de material estranho extremamente pequenas contidas no poiicarbonato aromático produzido foi consideravelmente reduzida por meio deste método. Todavia, neste método, é necessário que um filtro novo no dispositivo de troca de filtro seja lavado por um longo período de tempo. Também, com respeito ao poiicarbonato aromático obtido no início do processo de produção, que é iniciado após a lavagem, do filtro, a relação de grupos terminais de hidroxila é provável que seja variada e, por esta razão, uma perda de produção é provável que ocorra.

Documento de Patente 1: Relatório do Pedido de Patente Japonês Aberto à Exposição Pública Não Examinado No. Hey 6-56984;

Documento de Patente 2: Relatório do Pedido de Patente Japonês Aberto à Exposição Pública Não Examinado No. Hey 6-234845;

Documento de Patente 3: Relatório do Pedido de Patente Japonês Aberto à Exposição Pública Não Examinado No. 2003-34722 Exposição da Invenção Problemas a serem Solucionados pela Invenção Um objetivo da presente invenção é prover um método para a produção estável de um poiicarbonato aromático incolor, em que o método pode ser usado para produzir estavelmente um poiicarbonato aromático de alta qualidade, enquanto que soluciona os problemas de que um poiicarbonato aromático produzido exibe uma grande variação de relação de grupos terminais de hidroxila, a operação do equipamento de produção toma-se instável, e uma marcante perda de produto ocorre em virtude de uma redução de peso molecular ou semelhante.

Meios para Solucionar os Problemas Nesta situação, para solucionar os problemas acima mencionados, os presentes inventores fizeram estudos extensivos e intensivos. Como um resultado, eles inesperadamente encontraram que, na produção de um policarbonato aromático por meio da reação de um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema de tubulações de reator contendo um filtro, o objetivo da presente invenção pode ser facilmente atingido por meio da realização de um processo em que o filtro é levado para fora do sistema de tubulaçÕes-reatores e sujeito à lavagem no exterior do sistema de tubulações de reator, seguido do retomo do filtro lavado resultante para o interior do tubo do sistema de tubulações de reator, em que a lavagem é realizada com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb. A presente invenção foi completada com base neste novo achado. Na presente invenção, por meio da acima mencionada lavagem realizada com os acima mencionados agentes de lavagem específicos (a saber, uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb) que são usados na ordem específica, pode ser obtida a eficiente limpeza do filtro, enquanto que é suprimida a variação de the relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático produzido, por meio disso permitindo a produção estável de um policarbonato aromático de alta qualidade. Tais efeitos do método da presente invenção são muito inesperados da arte anterior.

Os precedentes e outros objetivos, características e vantagens da presente invenção ficarão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada, tomada em conexão com os desenhos acompanhantes, e as reivindicações anexas.

Efeitos da Invenção O método da presente invenção exibe os excelentes efeitos que, na produção de um policarbonato aromático por meio da realização de uma reação de policondensação por fusão em um sistema de tubulações-reatores contendo um filtro, pode ser obtida a eficiente limpeza do filtro enquanto que a solução dos problemas que um policarbonato aromático produzido exibe uma grande variação de relação de grupos terminais de hidroxila, a operação do equipamento de produção toma-se instável, e uma marcante perda de produto ocorre em virtude de uma redução de peso molecular e dé descoloração.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1 é uma vista esquemática de uma forma de um sistema de produção usado para praticar o método da presente invenção.

Descrição Dos Números de Referência la, lb: Entrada para matérias-primas; 2a, 2b, 9, 19,28, 36, e 46: Suspiro; 3a, 3b: Recipiente de mistura de massa fundida para fundir matéria-prima; 4a, 4b, 18,27,39: Agitador; 5a, 5b: Mistura fundida; 11,20,29, e 47: Polímero fundido; 6a, 6b, 12,21, 30,37,48 Saída; 7a, 7b, 13, 15,24, 33,40, 50: Tubo; 8, 16,25, 34, e 41: Entrada; 10: Reservatório; 14,23,32, 38,49: Bomba de transferência; 17: Primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical; 22,31,45: Porta de alimentação de gás; 26: Segundo recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical; 35: Polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo; 42: Polimerizador de molhagem por queda em fio de metal; 43: Placa perfurada; 44: Fio de metal; 51: Porta de remoção; 52: Filtro;

Melhor Maneira de Realizar a Invenção De acordo com a presente invenção, é provido um método para a produção estável de um policarbonato aromático, que compreende reagir continuamente um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores, o sistema fechado de tubulações-reatores compreendendo: uma pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, a tubulação compreendendo um ou mais tubos, em que a pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, em que o ou cada filtro é simultaneamente ou separadamente levado para fora do sistema de tubulações-reatores e sujeito à lavagem no exterior do sistema de tubulações-reatores, seguido do retomo do filtro lavado resultante para o interior do tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, a lavagem sendo realizada com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb.

Para compreensão mais fácil da presente invenção características específicas e várias formas de realização preferidas da presente invenção são enumeradas abaixo. 1. Método para a produção estável de um policarbonato aromático, que compreende reagir continuamente um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores, o sistema fechado de tubulações-reatores compreendendo: uma pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, a tubulação compreendendo um ou mais tubos, em que a pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, em que o ou cada filtro é simultaneamente ou separadamente levado para fora do sistema de tubulações de reator e sujeito à lavagem no exterior do sistema de tubulações-reatores, seguido do retomo do filtro lavado resultante para o interior do tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, a lavagem sendo realizada com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb. 2. Método de acordo com o item 1 acima, em que a solução aquosa de um composto básico tem um valor de pH de 7,5 até 10. 3. Método de acordo com o item 1 ou 2 acima, em que o composto básico é um hidróxido de metal alcalino. 4. Método de acordo com o item 3 acima, em que o hidróxido de metal alcalino c pelo menos um membro selecionado do grupo consistindo de hidróxido de sódio e hidróxido de potássio. 5. Método de acordo com qualquer um dos itens 1 a 4 acima, em que o composto de monohidroxila aromático é fenol.

Daqui em diante, a presente invenção é descrita em detalhe. Na presente invenção, a terminologia “composto de dihidroxila aromático” significa um composto representado por meio da seguinte fórmula: HO-Ar-OH em que Ar representa um grupo aromático bivalente.

Exemplos preferidos de grupos aromáticos bivalentes (grupos de Ar) incluem um grupo representado por meio da seguinte fórmula: - Ar1 - Y - Ar2 - em que cada um de Ar1 e Ar2 independentemente representa um grupo aromático carbocíclico ou heterocíclico bivalente tendo 5 a 70 átomos de carbono, e Y representa um grupo de alcano bivalente tendo 1 a 30 átomos de carbono.

Nos grupos aromáticos carbocíclicos ou heterocíclicos bivalentes Ar1 e Ar", pelo menos um átomo de hidrogênio pode ser substituído por um substituinte que não afeta adversamente a reação, tal como um substituinte selecionado do grupo consistindo de um átomo de halogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de fenila, a grupo de fenóxi, um grupo de vinila, um grupo de ciano, um grupo de éster, um grupo de amida e um nitro-grupo.

Exemplos preferidos de grupos aromáticos heterocíclicos Ar1 e Ar2 incluem um grupo aromático tendo pelo menos um heteroátomo, tal como um átomo de nitrogênio, um átomo de oxigênio ou um átomo de enxofre. Exemplos de grupos aromáticos bivalentes Ar1 e Ar2 incluem um grupo de fenileno não substituído ou substituído, um grupo de bifenileno não substituído ou substituído e um grupo de piridileno não substituído ou substituído. Substituintes para grupos aromáticos bivalentes Ar e Ar são como descritos acima. Exemplos de grupos alcalinos bivalentes (grupos Y) incluem grupos orgânicos respectivamente representados por meio das seguintes fórmulas (1): em que cada um de R1, R2 e R3 e R4 independentemente representa um átomo de hidrogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de cicloalquila tendo 5 a 10 átomos de carbono formando anel, um grupo aromático carbocíclico tendo 5 a 10 átomos de carbono formando anel ou um grupo de aralquila carbocíclico tendo 6 a 10 átomos de carbono formando anel; k representa um inteiro de 3 a 11; cada X representa um átomo de carbono e tem Rí e R6 ligado ao mesmo; cada R5 independentemente representa um átomo de hidrogênio ou um grupo de alquila tendo 1 a 6 átomos de carbono, e cada R6 independentemente representa um átomo de hidrogênio ou um grupo de alquila tendo 1 a 6 átomos de carbono, em que R5 e R6 são iguais ou diferentes; e em que, em cada um de R1, R2, R3, R4, R5 e R6, pelo menos um átomo de hidrogênio pode ser substituído por um substituinte que não afeta adversamente a reação, tal como um substituinte selecionado do grupo consistindo de um átomo de halogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de fenila, um grupo de fenóxi, um grupo de vinila, um grupo de ciano, um grupo de éster, um grupo de amída e um nitro-grupo.

Exemplos específicos de grupos aromáticos bivalentes (grupos de Ar) incluem grupos respectivamente representados por meio das seguintes fórmulas (2): em que cada um de R7 e R8 independentemente representa um átomo de hidrogênio, um átomo de halogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de cicloalquila tendo 5 a 10 átomos de carbono formando anel, ou um grupo de feniía; cada um de m e n independenternentc representa um inteiro de 1 a 4, com a provisão que, quando m é um inteiro de 2 a 4, os R7,s são iguais ou diferentes, e quando n é um inteiro de 2 a 4, os Rs,s são iguais ou diferentes.

Outros exemplos de grupos aromáticos bivalentes (grupos de Ar) incluem um grupo representado por meio da seguinte fórmula: - Ar1 - Z - Ar2 - em que Ar1 e Ar2 são como definidos acima; e Z representa uma única ligação ou um grupo bivalente, tal como -O-, -CO-, -S-, -S02-, -SO-, -COO-, ou -CONÍR1)-, em que R1 é como definido acima.

Exemplos específicos de tais grupos aromáticos bivalentes (grupos de Ar) incluem grupos respectivamente representados por meio das seguintes fórmulas (3): em que R7, R8, m e n são como definidos acima.

Outros exemplos específicos de grupos aromáticos bivalentes (grupos de Ar) incluem um grupo de fenileno não substituído ou substituído, um grupo de naftileno não substituído ou substituído, e um grupo de piridileno não substituído ou substituído. No método da presente invenção, os compostos de dihidroxila aromáticos podem ser usados individualmente ou em combinação. Exemplos representativos de compostos de dihidroxila aromáticos incluem bisfenol A. O carbonato de diarila usado na presente invenção é representado por meio da seguinte fónnula (4): em que cada um de Ar3 e Ar4 independentemente representa um grupo aromático mono valente.

Em cada um de Ar3 e Ar4, que independentemente representa um grupo aromático carbocíclico ou heterocíclico monovalente, pelo menos um átomo de hidrogênio pode ser substituído por um substituinte que não afeta adversamente a reação, tal como um substituinte selecionado do grupo consistindo de um átomo de halogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de fenila, a grupo de fenóxi, um grupo de vinila, um grupo de ciano, um grupo de éster, um grupo de amida e um nitro-grupo. Ar3 e Ar4 são iguais ou diferentes.

Exemplos representativos de grupos aromáticos monovalentes Ar3 e Ar4 incluem um grupo de fenila, um grupo de naftila, um grupo de fenila e um grupo de piridila. Estes grupos podem ou podem não ser substituídos pelo acima mencionado substituinte ou substituintes. Exemplos preferidos de grupos aromáticos monovalentes Ar3 e Ar4 incluem aqueles, que são respectivamente representados por meio das seguintes fórmulas (5): Exemplos representativos de carbonatos de diarila incluem um composto de carbonato de difenila não substituído ou substituído, representado por meio da seguinte fórmula (6); em que cada um de R9 e Ri0 independentemente representa um átomo de hidrogênio, um grupo de alquila tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de alcóxi tendo 1 a 10 átomos de carbono, um grupo de cicloalquila tendo 5 a 10 átomos de carbono formando anel ou um grupo de fenila; cada um de p e q independentemente representa um inteiro de 1 até 5, com a provisão que, quando p é um inteiro de 2 ou maior, os R9’s são iguais ou diferentes, e quando q é um inteiro de 2 ou maior, os R10’s são iguais ou diferentes.

Dentre estes carbonatos de diarila, preferidos são carbonatos de diarila tendo uma configuração simétrica, tal como carbonato de difenila (não substituído) e um carbonato de difenila substituído por um grupo inferior de alquila, por exemplo, carbonato de ditolila e carbonato de di-terc-butilfenila. Especialmente preferido é carbonato de difenila, que é o carbonato de diarila tendo a estrutura mais simples. Estes carbonatos de diarila podem ser usados individualmente ou em combinação. A relação (isto é, uma relação de carregamento) em que o composto de dihidroxila aromático e o carbonato de diarila são usados pode variar na dependência dos tipos do composto de dihidroxila aromático e carbonato de diarila empregados, e das condições de polimerização (tal como uma temperatura de polimerização). O carbonato de diarila é geralmente usado em uma quantidade de 0,9 a 2,5 mols, preferivelmente desde 0,95 a 2,0 mols, mais preferivelmente desde 0,98 a 1,5 mols, por mol do composto de dihidroxila aromático.

Na presente invenção, um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila são sujeitos à policondensação por fusão para, por meio disto, produzir um policarbonato aromático. O número de peso molecular médio do policarbonato aromático obtido de acordo com o método da presente invenção é geralmente desde 5.000 até 100.000, preferivelmente desde 5.000 até 30.000. À policondensação por fusão é geralmente realizada a uma temperatura de 50 até 350 °C, preferivelmente desde 150 até 290 °C. À medida que a reação prossegue, um composto de monohidroxila aromático é subproduzído. Por meio da remoção do composto de monohidroxila aromático a partir do sistema de reação, a taxa de reação pode ser elevada. Por conseguinte, no método da presente invenção é preferível empregar um método em que um gás inerte, que não afeta adversamente a reação, tal como nitrogênio gasoso, gás de argônio, gás de hélio, gás de dióxido de carbono ou um gás de hidrocarboneto de baixo peso molecular, é introduzido de modo a remover o composto de monohidroxila aromático subproduzido, em uma tal forma como entrou por meio do gás inerte; ou um método em que a reação é realizada sob pressão reduzida. Uma adequada pressão de reação é selecionada na dependência do peso molecular do policarbonato aromático no sistema de reação. Por exemplo, em um estágio inicial da polimerização, é preferido que a pressão de reação seja na faixa de 10 mm de Hg até a pressão atmosférica. Por outro lado, em um posterior estágio da polimerização, é preferido que s pressão de reação seja 20 mm de Hg ou menor, mais vantajosamente 10 mm de Hg ou menor, ainda mais vantajosamente 2 mm de Hg ou menor. O método da presente invenção emprega uma combinação de uma pluralidade de reatores, os quais são conectados através de uma tubulação compreendendo um ou mais tubos. A reação entre o composto de dihidroxila aromático e o carbonato de diarila pode ser realizada em uma maneira descontínua ou em uma maneira contínua. Também, na presente invenção, a reação de policondensação por fusão pode ser realizada sem o uso de um catalisador. Todavia, se desejado, a reação pode também ser realizada na presença de um catalisador para a finalidade de elevar a taxa de polimerização. Com respeito ao catalisador, não existe limitação particular, desde que o catalisador seja convencionalmente usado na arte. Exemplos de catalisadores incluem: hidróxidos de um metal alcalino e de um metal alcalino-terroso, tal como hidróxido de lítio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de cálcio; sais de metal alcalino, sais de metal alcalino-terroso e sais de amônio quaternário de hidreto de boro e hidreto de alumínio, tal como hidreto de lítio-alumínio, borohidreto de sódio, e borohidreto de tetrametilamônio; hidretos de um metal alcalino e de um metal alcalino-terroso, tal como hidreío de lítio, hidreto de sódio, e hidreto de cálcio; aicóxidos de um metal alcalino e de um metal alcalino-terroso, tal como metóxido de lítio, etóxido de sódio e metóxido de cálcio,; arilóxidos de um metal alcalino e de um metal alcalino-terroso, tal como fenóxido de lítio, fenóxido de sódio, fenóxido de magnésio, LiO-Ar-Oli, cm que Ar representa um grupo de arila, e NaO-Ar-Ona, em que Ar é como definido acima; sais de ácido orgânico de um metal alcalino e de um metal alcalino-terroso, tal como acetato de lítio, acetato de cálcio e benzoato de sódio, compostos de zinco, tais como oxido de zinco, acetato de zinco e fenóxido de zinco; compostos de boro, tais como óxido de boro, ácido bórico, borato de sódio, borato de trimetila, borato de tributila, borato de trifenila, borato de amônio representado por meio da fórmula: (RWR4} NB (RlR2R3R4), em que R1, R2, R3 e R* são como definidos para a fórmula (1) acima, e boratos de fosfônio representados por meio da fórmula: (R1R2R3R4) PB (R*R2R3R4), em que R1, R2, R3 e R4 são como definidos para a fórmula (1) acima; compostos de silício, tais como óxido de silício, silicato de sódio, tetraalquilsilício, tetraarilsilício e difenil-etil-etoxisilício; compostos de germânio, tais como óxido de germânio, tetracloreto de germânio, etóxido de germânio e fenóxido de germânio; compostos de estanho, tais como óxido de estanho, óxido de dialquilestanho, carboxilato de dialquilestanho, acetato de estanho, compostos de estanho tendo um grupo de alcóxi ou grupo de arilóxi ligado com estanho (por exemplo, tributóxido de etilestanho), e compostos de organoestanho; compostos de chumbo, tais como óxido de chumbo, acetato de chumbo, carbonato de chumbo, carbonato de chumbo básico, e aicóxidos e arilóxidos de chumbo ou organochumbo; compostos de onium, tais como sal de fosfônio quaternário e um sal de arsônio quaternário; compostos de antimônio, tais como oxido de antimônio e acetato de antimônio; compostos de manganês, tais como acetato de manganês, carbonato de manganês e borato de manganês; compostos dc titânio, tais como óxido de titânio, e alcóxidos e arilóxidos de titânio; e compostos de zircônio, tais como acetato de zircônio, óxido de zircônio, alcóxidos e arilóxidos de zircônio, e acetilacetona de zircônio.

Estes catalisadores podem ser usados individualmente ou em combinação. A quantidade do catalisador usado é geralmente desde 10'8 até l parte em peso, preferivelmente desde 10'7 até 10'1 parte em peso, com relação a 100 partes em peso do composto de dihidroxila aromático.

No método da presente invenção, a produção de um policarbonato aromático é continuamente realizada em um sistema fechado de tubulações-reatores, que compreende uma pluralidade de reatores incluindo pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações de reator.

Na presente invenção, não existe limitação particular com respeito aos reatores, desde que eles sejam empregáveis para a produção de um policarbonato aromático. Exemplos de reatores incluem um recipiente de reator do tipo de agitação; um reator do tipo de filme removível; um reator do tipo de evaporação por filme removível, centrífugo, um reator de amassamento de parafuso duplo, do tipo de renovação superficial; um reator do tipo de agitação horizontal com parafuso duplo; um reator de queda com molhagem de parede, um polimerizador por queda livre tendo uma placa perfurada; um reator de queda com molhagem por fio de metal tendo uma placa perfurada e pelo menos um fio de metal provido em associação com a placa perfurada. Estes vários tipos de reatores podem ser usados individualmente ou em combinação. Na presente invenção, com respeito ao material dos reatores, não existe limitação particular, e qualquer material, que é geralmente usado em reatores para uso na produção de um policarbonato aromático, pode ser usado. E preferido que pelo menos a porção que contata com liquido de um reator seja composta de um material que tem um teor de ferro de 20 % ou mais alto. Também, a partir do ponto de vista de processabilidade, é especialmente preferido usar aço inoxidável.

Exemplos de aços inoxidáveis incluem aqueles que são descritos em “Sutenresukou Binran (Handbook of Stainless Steel)”, 5a edição, páginas 13 a 21 (publicado pela THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN, LTD., Japão), ou seja, aços inoxidáveis que geralmente contêm 10 a 30 % em peso de cromo (por exemplo, aço inoxidável martensítico, aço inoxidável ferrítico, aço inoxidável austenítico e aço inoxidável ferrítico-austenítico). Exemplos específicos de aços inoxidáveis incluem SUS201, SUS202, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS347, SUS405, SUS430, SUS403, SUS410, SUS431, SUS440C e SUS630; todavia, aços inoxidáveis que podem ser usados na presente invenção não são limitados àqueles mencionados acima. Dentre os acima mencionados aços inoxidáveis, é preferido usar SUS304, SUS304L, SUS316 e SUS316L. Também, aço inoxidável pode ser sujeito a tratamento superficial, tal como passivação, lavagem com ácido ou neutralização.

No método da presente invenção, um composto de dihidroxila aromático é reagido com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores compreendendo uma pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, a tubulação compreendendo um ou mais tubos, em que a pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores. Na presente invenção, o termo “sistema fechado de tubulações-reatores” significa um sistema de tubulações-reatores em que uma pluralidade de reatores é conectada de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático, exceto que a conexão estanque a líquido não cobre aberturas necessárias, tais como uma entrada para matérias-primas, suspiros e uma saída para formar um produto final de policarbonato aromático. No acima mencionado sistema de tubulações de reator, pelo menos dois reatores são conectados em série. Se desejado, todos os reatores contidos no sistema de tubulações-reatores podem ser conectados em série. No sistema de tubulações-reatores, desde que pelo menos dois reatores são conectados em série, pelo menos dois reatores podem ser conectados em paralelo. Por exemplo, quando o sistema de tubulações-reatores contém pelo menos dois reatores, os quais são conectados em paralelo, é possível executar uma operação em que uma inicial reação de transesterificação de um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila é realizada nos reatores, os quais são conectados em paralelo, em que os reatores conectados em paralelo são altematívamente operados em uma maneira descontínua. Com respeito ao(s) filtro(s) seguro(s) no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores, quando uma pluralidade de filtros é usada, todos os reatores no sistema podem individualmente ter um filtro seguro em um tubo em uma posição a montante de cada reator. Altematívamente, nem todos os reatores no sistema podem individualmente ter um filtro seguro em um tubo em uma posição a montante de cada reator. Na presente invenção, é preferido que o filtro seja seguro em uma posição que permite a filtração de um policarbonato aromático tendo um número de peso molecular médio que não é maior do que 2.000, mais vantajosamente em uma posição que permite a filtração de uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila. Na produção contínua de um policarbonato aromático, é preferido que o sistema de tubulações-reatores contenha uma pluralidade de filtros, os quais são conectados em paralelo, no caso de entupimento de um filtro. Em tal sistema de tubulações-reatores, quando o entupimento de um filtro ocorre, o filtro entupido pode ser facilmente trocado por um filtro novo limpo, sem descontinuar a operação de produção contínua do sistema de tubulações-reatores. Quando o entupimento do filtro é improvável que ocorra, um único filtro é satisfatório. No caso do uso de um único filtro, o filtro é lavado no período de tempo quando a operação do sistema de tubulações-reatores é descontinuada para realizar, por exemplo, uma inspeção periódica do sistema. Também, quando um filtro novo, não usado, é colocado em uso, o filtro novo, não usado, pode ser lavado antes dele ser seguro no tubo ou tubos do sistema de tubulações-reatores.

Na presente invenção, é preferido que a retirada o filtro para fora do sistema de tubulações-reatores seja realizada pelo menos em um predeterminado instante no tempo durante o perdido desde um ponto no tempo antes da reação até um pomo no tempo após a reação. Por exemplo, o filtro pode ser levado para fora do sistema de tubulações-reatores em quaisquer dos seguintes pontos no tempo: o ponto no tempo em que o entupimento do filtro causou com que a pressão exercida sobre o filtro ou linha de tubo atingiu um nível próximo ao limite de resistência de pressão do filtro ou linha de tubo; o ponto no tempo em que o entupimento do filtro ou causou uma marcante elevação na variação da relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático produzido ou causou a necessidade de redução da taxa de produção do sistema de tubulações-reatores; e o ponto no tempo em que a capacidade de filtração foi reduzida para causar descoloração do policarbonato aromático produzido. O entupimento do filtro pode ser confirmado usando sensores de pressão, respectivamente providos em posições a montante e a jusante do filtro. Quando o sistema de tubulações-reatores contém uma pluralidade de filtros, os filtros podem ser levados para fora do reator ou simultaneamente ou separadamente.

Na presente invenção, a lavagem do filtro é realizada no exterior do sistema de tubulações de reator com os agentes de lavagem específicos usados na ordem específica. Especificamente, no exterior do sistema de tubulações-reatores, o filtro é lavado com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático, e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb.

Exemplos dos tipos de filtros usados na presente invenção incluem um filtro do tipo profundo, o qual remove impurezas por meio da captura de matéria sólida, tal como partículas, nos poros do filtro; e um filtro do tipo de peneira, o qual captura matéria sólida por meio de peneiração na superfície do filtro. Exemplos representativos de filtros do tipo de peneira incluem uma malha de fios metálicos e um filtro de membrana de fluororesina. O filtro do tipo de peneira tem, desvaníajosamente, pequena vida útil, porque somente sua superfície é a área de captura. Por conseguinte, na presente invenção, os filtros do tipo profundo, tais como um filtro sinterizado, um filtro de folha e um filtro de vela, são preferidos. Como um material usado para o filtro, pode ser mencionado um material tendo um teor de ferro de 20 % ou mais elevado e uma fluororesina, mas um filtro feito de aço inoxidável é preferido.

Em geral, um filtro tendo uma precisão de filtração (isto é, diâmetro de poro) de 20 pm ou menor é usado, mas é preferido que a precisão de filtração seja 10 pm ou menor, mais vantajosamente 5 pm ou menor. Com respeito a um filtro usado para a filtração de uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila, uma vez que esta mistura tem uma baixa viscosidade, pode ser usado um filtro tendo alta precisão de filtração. Em geral, é usado um filtro tendo uma precisão de filtração de 5 pm ou menor, preferivelmente 1 pm ou menor, mais preferivelmente 0,5 pm ou menor, no máximo preferivelmente 0,2 pm ou menor. Também, uma pluralidade de filtros tendo diferentes precisões de filtração podem ser conectados série para, por meio disto, prolongar a vida útil dos filtros. Não existe limitação particular com respeito ao limite inferior da precisão de filtração (diâmetro de poro) do filtro usado. Todavia, para o uso prático do filtro, é preferido que a precisão de filíração (diâmetro de poro) não seja menor do que 0.1 pm. A seguir, uma explanação é dada com respeito aos agentes de lavagem usados para o tratamento de lavagem do filtro no método da presente invenção: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de monohidroxila aromático e uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diariía, a mistura fundida contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb.

Com respeito ao composto básico usado no método da presente invenção, não existe limitação particular, desde que o composto básico seja fracamente básico quando ele é na forma de uma solução aquosa. Geralmente, quando aquecido juntamente com um policarbonato aromático, um composto básico causa descoloração do policarbonato aromático ou acelera uma reação de rearranjo do policarbonato aromático. Por conseguinte, na presente invenção, é preferido que o composto básico seja selecionado dentre os acima mencionados exemplos de compostos usados como um catalisador de polimerízação. Dentre tais compostos básicos, compostos de metal alcalino, especialmente, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio são preferidos. Também, é preferido que o valor de pH de uma solução aquosa do composto básico esteja dentro da faixa de 7,5 a 10, mais vantajosamente desde 8,0 to 9,5, especialmente vantajosamente 8,5 a 9,0. Quando o valor de pH da solução aquosa de um composto básico é 7,5 ou mais alto, a solução aquosa de um composto básico exibe um efeito de lavagem satisfatório. Quando o valor de pH é 10 ou mais baixo, a relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático obtido por meio da reação efetuada após o tratamento de lavagem do filtro não varia grandemente.

Na presente invenção, com respeito à temperatura em que o tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico é realizada, não existe limitação particular. Todavia, o tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico é geralmente realizada a uma temperatura de 10 até 100 °C, preferivelmente desde 20 até 80 °C. Também, com respeito ao espaço de tempo necessário para o tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico, não existe limitação particular. Todavia, o espaço de tempo necessário para o tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico é geralmente desde vários minutos até várias centenas de horas, preferivelmente desde 10 minutos até 24 horas, dependendo do tipo do composto básico, da temperatura e similares. A pressão usada no tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico pode ser qualquer uma de pressão reduzida, pressão atmosférica e superpressão atmosférica. O tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico na presente invenção pode ser realizado por meio de qualquer um de um método de imersão, em que o filtro é imerso em um recipiente contendo uma solução aquosa de um composto básico e um método de pulverização ou ducha, em que uma solução aquosa de um composto básico é pulverizada ou deixada cair em forma de ducha sobre o filtro. Todavia, é preferido que o tratamento de lavagem do filtro com uma solução aquosa de um composto básico seja realizada por meio de imersão do filtro em um recipiente contendo uma solução aquosa de uin composto básico. No caso do método de imersão, o tratamento de lavagem é realizado uma vez ou mais. E preferido que o filtro seja secado após o tratamento de lavagem com uma solução aquosa de composto básico. Com respeito ao método para secagem do filtro, não existe limitação particular. Exemplos de métodos para secagem incluem secagem por ar, secagem por calor usando um fomo ou semelhante, e secagem a vácuo sob reduzida pressão. Estes métodos podem ser usados individualmente ou em combinação.

Na presente invenção, o termo “composto de monohidroxila aromático” significa um composto representado por meio da fórmula: Ari OH, em que Ari é o mesmo que Ari e Ari, como definidos acima. Exemplos específicos de Ari incluem aqueles que são representados por meio das fórmulas (5) acima. Especialmente preferido é fenol tendo a estrutura mais simples.

Na presente invenção, com respeito à temperatura na qual o tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático é realizado, não existe limitação particular. Todavia, o tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático é realizado geralmente a uma temperatura de o ponto de fusão do composto de monohidroxila aromático + 10 °C até 300 °C, preferivelmente no ponto de fusão do composto de monohidroxila aromático + 10 °C até 200 °C. Quando fenol, que é preferido, é usado, é preferido que o tratamento de lavagem do filtro seja realizado a uma temperatura de 50 até 200 °C. Também, com respeito ao espaço de tempo necessário para o tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático, não existe limitação particular.

Todavia, o espaço de tempo necessário para o tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático é geralmente de vários minutos até varias centenas de horas, preferivelmente 1 hora até 100 horas, dependendo do tipo do composto de monohidroxila aromático, da temperatura e similares. A pressão usada no tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático pode ser qualquer uma de pressão reduzida, pressão atmosférica e superpressão atmosférica. O tratamento de lavagem do filtro com um composto de monohidroxila aromático na presente invenção pode ser realizado ou em uma maneira descontínua ou em uma maneira contínua. Quando uma maneira descontínua é empregada, o tratamento de lavagem com um composto de monohidroxila aromático é realizado uma vez ou mais.

Na presente invenção, após o tratamento de lavagem com um composto de monohidroxila aromático, para remover o agente de lavagem usado a partir do filtro, o filtro é sujeito ao tratamento de lavagem com uma mistura fundida de um composto de dihidroxila aromático e um carbonato de diarila. Na presente invenção, é requerido que a acima mencionada mistura fundida usada no tratamento de lavagem contenha um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb. Na qualidade de um composto básico, aqueles exemplificados em conexão com a solução aquosa de um composto básico podem ser usados. Um exemplo da acima mencionada mistura fundida na qualidade de um agente de lavagem inclui uma mistura fundida dos monômeros de matéria-prima para a produção de um policarbonato aromático, a mistura fundida contendo hidróxido de sódio em uma quantidade de 1 a 10.000 ppb. É preferido que o tratamento de lavagem com a mistura fundida seja realizado, por exemplo, por meio de um processo em que, em uma temperatura de 150 até 230 °C, a mistura fundida é carregada no filtro e então descarregada do filtro, e esta operação de carregamento/descarregamento é repetida várias vezes.

Na produção de um policarbonato aromático por meio de policondensação por fusão, é convencionalmente conhecido para aqueles especializados na arte que um policarbonato aromático sofre uma descoloração como um resultado de contato com oxigênio durante a reação. Por conseguinte, é preferido prevenir que oxigênio vaze para o interior do sistema de tubulaçoes-reatores durante os tratamentos de lavagem e policondensação por fusão. Na presente invenção, para obter um policarbonato aromático isento de descoloração por meio de um método de produção em que a lavagem do filtro é realizada por um pequeno tempo, é eficaz purgar o sistema de tubulaçoes-reatores com um gás inerte antes dos acima mencionados tratamentos de lavagem. E também preferido que o composto de monohidroxila aromático usado como um agente de lavagem seja desgaseificado sob pressão reduzida, desta maneira reduzindo a concentração de oxigênio do agente de lavagem. Também, para obter um policarbonato aromático isento de descoloração, é também eficaz prevenir que oxigênio vaze para o interior do sistema de tubulações de reator durante o tempo entre a finalização dos acima mencionados tratamentos de lavagem do filtro e o início da policondensação por fusão.

Exemplos Daqui em diante, a presente invenção será descrita em maior detalhe com referência aos seguintes Exemplo e Exemplos Comparativos, que não devem ser entendidos como limitativos do escopo da presente invenção. O número de peso molecular médio (daqui por diante, frequentemente abreviado como “Mn”) de um poli carbonato aromático é medido por meio de cromatografía de permeação de gel (GPC) (solvente: tetrahidrofurano), utilizado a curva de calibração de conversão de peso molecular, obtida com respeito às amostras-padrão de poliestireno mono-disperso, em que a curva de calibração de conversão de peso molecular é representada por meio da seguinte fórmula: MpC = 0,3591MpS 1,0388 em que MPc representa o peso molecular do policarbonato aromático e MPS representa o peso molecular do poliestireno-padrâo. O teor de fenol de um agente de lavagem é medido por meio de cromatografía de líquido. A cor do policarbonato aromático é avaliada com respeito a espécimes de teste, cada um tendo uma espessura de 3,2 cm, de acordo com o método CIELAB (Commission Internationale de 1'Eclairage 1976 Lab Díagram). e a coloração amarelada dos espécimes de teste é expressa em termos do valor-b*. A relação de grupos terminais de hidroxila (% em mol) do policarbonato aromático é medida por meio da execução de 'H-NMR.

Exemplo 1 Um policarbonato aromático foi produzido usando um processo esquematicamente mostrado na Figura 1. Especificamente, no sistema de tubulações-reatores usado aqui, os recipientes de mistura de massa fundida 3a e 3b para fundir matérias-primas foram operados altemativamente em uma maneira descontínua, enquanto que o remanescente do sistema, incluindo o reservatório 10 e os reatores, foi operado em uma maneira contínua. Cada um dos recipientes de mistura de massa fundida 3a e 3b, e cada um dos recipientes polimerizadores do tipo de agitação vertical 17 e 26 é equipado com uma lâmina de agitação. Em cada um dos recipientes de mistura de massa fundida, recipientes polimerizadores do tipo de agitação vertical e reservatório 10, a porção de contato com líquido dos mesmos é feita de aço inoxidável SUS 316L. O filtro 52 é composto de dois filtros de linha, a serem usados altemativamente. Cada filtro de linha a filtro de linha é feito de aço inoxidável SUS 316 e tem uma precisão de fíltração absoluta de 0,3 pm (cada filtro de linha é fabricado e vendido por Fuji Filter MGF. Co., Ltd., Japão; tamanho; 60 mm de 0 x 260 mm; área de fíltração: 0,12 m ). Os dois filtros de linha altemativamente usados como filtro 52 (daqui por diante referido como um primeiro filtro e um segundo filtro) são seguros em paralelo em um tubo, de modo que os dois filtros podem ser mutuamente comutados ou trocados, desta maneira permitindo o uso alternado deles na produção de um policarbonato aromático. O polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35 é equipado com uma lâmina de agitação biaxial, em que L/D = 6 e o diâmetro de rotação é 140 mm. No polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35, a porção de contato com líquido do mesmo é feita de aço inoxidável SUS 316. O polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42 é provido com a placa perfurada 43 que tem 50 orifícios, cada um tem 50 orifícios, cada um tendo um diâmetro de 5 mm. No polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42 tendo uma placa perfurada, a porção que contata com líquido é feita de aço inoxidável SUS 316L. Também, o polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42 tendo uma placa perfurada é provido com fios de metal 44 feitos de aço inoxidável SUS 316L, em que cada um dos fios de metal 44 tem um diâmetro de 1 mm e é verticalmente suspenso a partir do centro do correspondente orifício da placa perfurada 43 até uma porção de reservatório no íiindo do polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42, de modo que um polímero fundido não cairá livremente, mas cairá ao longo e em contato com os fios de metal. A distância de queda de molhagem em fio de metal é 8 m. Em cada um dos tubos 7a, 7b, 13, 15, 24, 33, 40 e 50, que conectam os recipientes de mistura de massa fundida e polimerizadores. a porção que contata com líquido é feita de aço inoxidável SUS31ÓL.

Uma mistura de monômero fundido foi produzida nos recipientes de mistura de massa fundida 3a e 3b, os quais foram altemativamente operados em uma maneira descontínua. As condições de mis de massa fundida em cada um dos recipientes de mistura de massa fundida 3a e 3b foram como segue: a temperatura de reação foi 180 °C, a pressão de reação foi pressão atmosférica, e a taxa de fluxo de nitrogênio gasoso (concentração de oxigênio: 0,5 ppm) usado como um gás de selagem foi 1 litro/hr. Em primeiro lugar, no interior do recipiente de mistura de massa fundida 3a foram carregados 80 kg de uma mistura de monômeros de um pó de bisfenol A e um pó de carbonato de difenila (a relação molar entre carbonato de difenila e bisfenol A: 1,10) e 7 mg de hidróxido de sódio, sendo que cada um dos pós foi individualmente sujeito, cinco vezes, a um ciclo de desgaseificação a vácuo (sob 50 mm Hg) e introdução de nitrogênio gasoso. Então, a mistura fundida do conteúdo do recipiente foi realizada por cinco horas, desta maneira obtendo uma mistura fundida. Toda a porção da mistura fundida 5a foi transferida do recipiente de mistura de massa fundida 3a para o reservatório 10 através do tubo 7a. A mistura fundida 5a a ser alimentada no reservatório 10 tem um número de peso molecular médio (Mn) de 360. Subsequentemente, uma outra mistura fundida foi produzida pela realização substancialmente da mesma operação como mencionada acima por meio do uso do recipiente de mistura de massa fundida 3b, desta maneira obtendo mistura a fundida 5b. A mistura fundida 5b foi transferida para o reservatório 10 antes de todo polímero fundido 11 contido no reservatório 10 ser transferido para os reatores posicionados a jusante. O acima descrito ciclo de mistura de massa fundida e transferência foi repetidamente realizado por meio do uso dos recipientes de mistura de massa fundida 3a e 3b, altemadamente, em uma maneira descontínua. Durante a operação, o reservatório 10 foi mantido cm 180 °C sob pressão atmosférica. A mistura fundida transferida para o reservatório 10 como polímero fundido 11 foi continuamente carregada no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 a uma taxa de fluxo de 10 kg/hr através do filtro 52 (primeiro filtro), que foi mantido em 180 °C.

No primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17, para o qua! o polímero fundido 11 foi transferido a partir do reservatório 10, urna reação de polimerização foi continuamente realizada sob condições de reação de polimerização, nas quais a temperatura de reação foi 235 °C e a pressão de reação foi 100 mm Iíg, por meio disto obtendo o polímero fundido 20. Quando o volume de polímero fundido 20 no fundo do primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 atingiu 20 litros, parte do polímero fundido 20 foi continuamente alimentada no segundo recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 26, de modo que o volume de polímero fundido 20 no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 foi constantemente mantido em 20 litros. O polímero fundido 20 a ser alimentado no segundo recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 26 tem um número de peso molecular médio de 850.

No segundo recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 26, uma reação de polimerização foi continuamente realizada sob condições de reação de polimerização, nas quais a temperatura de reação foi 251 °C e a pressão de reação foi 6 mm de Hg, desta maneira obtendo o polímero fundido 29. Quando o volume de polímero fundido 29 no fundo do segundo recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 26 atingiu 20 litros, parte do polímero fundido 29 foi continuamente alimentada no polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35, de modo que o volume de polímero fundido 29 foi constantemente mantido em 20 litros. O polímero fundido 29 a ser alimentado no polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35 tem um número de peso molecular médio de 2.400.

Em um polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35, uma reação de polimerização foi continuamente realizada sob condições de reação de polimerização, nas quais a temperatura de reação foi 263 °C e a pressão de reação foi 1,0 mm de Hg, por meio disto obtendo um polímero fundido. Quando o volume do polímero fundido no fundo do polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35 atingiu 10 litros, o polímero fundido foi continuamente alimentado no polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42, de modo que o volume do polímero fundido no polimerizador horizontal do tipo de agitação com parafuso duplo 35 foi constante mente mantido em 10 litros. O polímero a ser alimentado no polimerizador de molhagem por queda em fío de metal 42 tem um número de peso molecular médio de 4.500.

No polimerizador de molhagem por queda em fío de metal 42, uma reação de polimerizaçâo de molhagem por queda em fío de metal foi continuamente realizada sob condições de reação de polimerizaçâo, nas quais a temperatura de reação foi 261° C e a pressão de reação foi 0,6 mm de Hg, por meio disto obtendo o polímero fundido 47. Quando o volume de polímero fundido 47 no fundo do polimerizador de molhagem por queda em fío de metal 42 atingiu 20 litros, o polímero fundido 47 foi continuamente descarregado a partir do polimerizador de molhagem por queda em fío de metal 42 através do tubo 50 e removido através da porta de remoção 51, de modo que o volume do polímero fundido 47 no polimerizador de molhagem por queda em fio de metal 42 foi constantemente mantido em 20 litros. Desta maneira, um policarbonato aromático foi obtido. Com respeito ao policarbonato aromático removido através da porta de remoção 51 após a operação do sistema de tubulações-reatores atingir um estado estável, o número de peso molecular médio do mesmo é 8.500 e a relação de grupos terminais de hidroxila do mesmo é 27 % em mols, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático.

Subsequentemente, a lavagem do filtro 52 (primeiro Filtro) foi realizada como segue. Em primeiro lugar, o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 no tubo foi comutado do primeiro filtro para o segundo filtro. Então, o primeiro filtro foi retirado do sistema dc tubulações-reatores e sujeito à lavagem no exterior do sistema de tubulações-reatores. Especificamente, o primeiro filtro foi imerso em um recipiente contendo uma solução aquosa de hidróxido de sódio (tendo um valor de pH de 9) por 1 hora em temperatura ambiente (25 °C) de modo que a porção inteira do primeiro filtro foi contatada com a solução, por meio disto realizando uma primeira lavagem do primeiro filtro. Então, o resultante primeiro filtro lavado foi retirado do recipiente e secado. Subsequentemente, fenol foi carregado no primeiro filtro e mantido em 60 °C por 1 hora, desta maneira realizando uma segunda lavagem do primeiro filtro. Após a segunda lavagem ter sido finalizada, o fenol foi descarregado do primeiro filtro. Subseqüentemente, a mistura fundida (tendo um número de peso molecular médio de 360) foi transferida do reservatório 10 e carregada no primeiro filtro. A mistura fundida no primeiro filtro foi mantida em 60 °C por 1 hora e então descarregada do primeiro filtro, por meio disto realizando uma terceira lavagem do primeiro filtro. Desta maneira, a lavagem do primeiro filtro foi finalizada. Subseqüentemente, o primeiro filtro foi retomado para o interior do sistema de tubulações-reatores, e o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 foi comutado do segundo filtro para o primeiro filtro lavado, de modo que um polímero fundido fluiu através do primeiro filtro lavado. Desta maneira, a produção de um policarbonato aromático foi continuamente realizada. Na produção de um policarbonato aromático após a lavagem do primeiro filtro, um policarbonato aromático foi estavelmente obtido e descarregado a partir da porta de remoção 51. O policarbonato aromático obtido tinha um número de peso molecular médio de 8.500 e uma relação de grupos terminais de hidroxila de 27 % em mol, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático. Em um ponto no tempo de 10 horas após o primeiro filtro lavado ter retomado para o sistema de tubulações-reatores, o valor-b* do policarbonato aromático descarregado da porta de remoção 51 foi medido. Como um resultado, foi encontrado que o valor-b* foi tão pequeno quanto 3,0, o que é bom.

Exemplo Comparativo 1 Substancialmente o mesmo procedimento que no Exemplo 1 foi repetido, exceto que a lavagem do primeiro filtro não foi sobretudo realizada. Imediatamente após o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 no tubo ser comutado do segundo filtro para o primeiro filtro (que não foi lavado após o uso), ocorreu um contratempo na medida que o nível de líquido no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 flutuou vigorosamente. Depois disto, o número de peso molecular médio do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 foi reduzido para um valor tão baixo quanto 4.800, a relação de grupos terminais de hidroxila foi elevada para um valor tão alto quanto 73 %, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático, e o valor-b* foi 5,2, que é muito ruim. Demorou tanto tempo quanto 24 horas até que o peso molecular e relação de grupos de hidroxila terminais do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 retomaram para valores que são os mesmos que aqueles do policarbonato aromático obtido quando a operação do sistema de tubulações-reatores foi estável, isto é, uma grande perda de produto ocorreu.

Exemplo Comparativo 2 Substancialmente o mesmo procedimento que no Exemplo 1 foi repetido, exceto que, em lugar da solução aquosa de hidróxido de sódio (como um agente de lavagem), água (pH 7) não contendo composto básico foi usada. Imediatamente após o percurso de fluxo do polímero fundido através do filtro 52 no tubo ter sido comutado do segundo filtro para o primeiro filtro lavado, um contratempo ocorreu, na medida que o nível de líquido no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 flutuou vigorosamente. Depois disto, o número de peso molecular médio do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 foi reduzido para um valor tão baixo quanto 4.900, o valor-b* foi 5,9, o que é muito ruim, e a relação de grupos terminais de hidroxila foi elevada para um valor tão alto quanto 72 %, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático. Demorou tanto tempo quanto 24 horas até que o peso molecular e relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 retomaram para valores que são os mesmos que aqueles policarbonato aromático obtido quando a operação do sistema de tubulações-reatores foi estável, isto é, uma grande perda de produto ocorreu.

Exemplo Comparativo 3 Substancialmente o mesmo procedimento que no Exemplo 1 foi repetido, exceto que água foi usada em lugar de fenol (como um agente de lavagem). Imediatamente após o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 no tubo ter comutado do segundo filtro para o primeiro filtro lavado, um contratempo ocorreu, na medida que o nível de líquido no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 flutuou vigorosamente. Depois disto, o número de peso molecular médio do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 foi reduzido para um valor tão baixo quanto 5.300, o valor-b* foi 4,9, o que é muito ruim, e a relação de grupos terminais de hidroxila foi elevada para um valor tão alto quanto 69 %, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático. Demorou tanto tempo quanto 24 horas até que o peso molecular e relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 retomaram para valores que são os mesmos que aqueles do policarbonato aromático obtido quando a operação do sistema de tubulações-reatores foi estável, isto é, uma grande perda de produto ocorreu.

Exemplo Comparativo 4 Substancialmente o mesmo procedimento que no Exemplo Comparativo 3 foi repetido, exceto que em lugar de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (como um agente de lavagem), uma solução aquosa de hidróxido de potássio (pH 11) foi usada. Imediatamente após o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 no tubo ser comutado do segundo filtro para o primeiro filtro lavado, o nível de líquido no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 não flutuou. Todavia, após isto, o número de peso molecular médio do policarbonato aromático removido a partir da porta de remoção 51 foi elevado para um valor tão alto quanto 9.200, a relação de grupos terminais de hidroxila foi reduzida para um valor tão baixo quanto 23 %, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonalo aromático, e o valor-b* foi 6,0, o que é muito ruim. Demorou tanto tempo quanto 30 horas até que o peso molecular e relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 retomaram para valores que são os mesmos que aqueles do policarbonato aromático obtido quando a operação do sistema de tubulações-reatores foi estável, isto é, uma grande perda de produto ocorreu.

Exemplo Comparativo 5 Substancialmente o mesmo procedimento que no Exemplo 1 foi repetido, exceto que lavagem do primeiro filtro foi realizada como segue. Fenol contendo 300 ppb de hidróxido de sódio foi carregado no primeiro filtro e mantido em 150 °C por 1 hora, seguido do descarregamento do fenol do primeiro filtro. Subsequentemente, a mistura fundida (tendo um número de peso molecular médio de 360) foi transferida a partir do reservatório 10 e carregada no primeiro filtro. A mistura fundida no primeiro filtro foi mantida em 180 °C por 1 hora e então descarregada a partir do primeiro filtro. Desta maneira, a lavagem do primeiro filtro foi finalizada. Imediatamente após o percurso de fluxo de polímero fundido através do filtro 52 no tubo ser comutado do segundo filtro para o primeiro filtro lavado, um contratempo ocorreu, na medida que o nível de líquido no primeiro recipiente polimerizador do tipo de agitação vertical 17 flutuou vigorosamente. Depois disto, o número de peso molecular médio do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 foi reduzido para um valor tão baixo quanto 5.000, o valor-b* foi 5,2, o que é muito ruim, e a relação de grupos terminais de hidroxila foi elevada para um valor tão alto quanto 68 %, em termos da quantidade de grupos terminais de hidroxila, com base na quantidade de todos grupos terminais do policarbonato aromático. Demorou tanto tempo quanto 24 horas até que o peso molecular e relação de grupos terminais de hidroxila do policarbonato aromático removido da porta de remoção 51 retomaram para valores que são os mesmos que aqueles do policarbonato aromático obtido quando a operação do sistema de tubulações-reatores foi estável, isto é, uma grande perda de produto ocorreu.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL O método da presente invenção pode ser vantajosamente usado para a produção estável de um policarbonato aromático incolor enquanto que soluciona os problemas de que quando um policarbonato aromático produzido exibe uma grande variação de relação de grupos terminais de hidroxila, a operação do equipamento de produção se toma instável, e uma marcante perda de produto ocorre em virtude de uma redução de peso molecular ou semelhante.

REIVINDICAÇÕES

Claims (5)

1. Método para a produção estável de um policarbonato aromático, caracterizado pelo fato de que compreende reagir continuamente um composto de dihidroxila aromático com um carbonato de diarila em um sistema fechado de tubulações-reatores, referido sistema fechado de tubulações-reatores compreendendo: urna pluralidade de reatores que são conectados de forma estanque a líquido através de uma tubulação em direção a urna saída (6a, 6b, 12, 21,30, 37, 48) para formar um produto final de policarbonato aromático, a referida tubulação compreendendo um ou mais tubos (7a, 7b, 13, 15, 24, 33, 40, 50), em que a referida pluralidade de reatores inclui pelo menos dois reatores conectados em série, e pelo menos um filtro (52) seguro no tubo ou tubos (7a, 7b, 13, 1 5, 24, 33, 40, 50) do referido sistema de tubulações-reatores, em que o ou cada filtro (52) é simultaneamente ou separadamente retirado do referido sistema de tubulações de reator e sujeito à lavagem no exterior do referido sistema de tubulações-reatores, seguido do retomo do filtro (52) lavado resultante para o interior do tubo ou tubos (7a, 7b, 13, 15, 24, 33, 40, 50) do referido sistema de tubulações-reatores, a referida lavagem sendo realizada com os abaixo mencionados agentes de lavagem usados na seguinte ordem: uma solução aquosa de um composto básico, um composto de nionohidroxila aromático, e uma mistura fundida (5a, 5b) de um composto de dihidroxila aromático e utn carbonato de diarila, a referida mistura fundida (5a, 5b) contendo um composto básico em uma quantidade de 1 até 10.000 ppb.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida solução aquosa de um composto básico tem um valor de pH de 7,5 a 1,0.

3. Método, de acordo com reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o referido composto básico é um hidróxido de metal alcalino.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o referido hidróxido de metal alcalino é pelo menos um membro selecionado do grupo consistindo em hidróxido de sódio e hidróxido de potássio.

5. Método, de acordo com qualquer uma das rei vindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o referido composto de monohidroxila aromático é fenol.