DE2725967A1 - Verfahren zur herstellung von polycarbonatoligomeren - Google Patents
Verfahren zur herstellung von polycarbonatoligomerenInfo
- Publication number
- DE2725967A1 DE2725967A1 DE19772725967 DE2725967A DE2725967A1 DE 2725967 A1 DE2725967 A1 DE 2725967A1 DE 19772725967 DE19772725967 DE 19772725967 DE 2725967 A DE2725967 A DE 2725967A DE 2725967 A1 DE2725967 A1 DE 2725967A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reaction
- stage
- reactor
- organic solvent
- phosgene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C68/00—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids
- C07C68/02—Preparation of esters of carbonic or haloformic acids from phosgene or haloformates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
PATEMAt
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG ^ / Z J b O /
TEIEFON:555<76 ^ 8000 M ü N C H E N 2,
TELEGRAMME: KAR PATENT M AT HILDENSTRASSE 12
TELEX: 529068 KARP D
8.Juni 1977 W. 42 899/77 - Ko/Ja
Mitsubishi Gas Chemical Company, Ine.
Tokyo (Japan)
Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren
Die Erfindung betrifft, ein Verfahren zur Herstellung
von Polycarbonato!!igomeren.
Bekanntlich umfaßt die Herstellung eines Polycarbonats üblicherweise die Herstellung eines Polycarbonatoligonieren
eines relativ niedrigen Molekulargewichtes als Zwischenprodukt und die Polymerisation des Oligomeren zu dem Polycarbonat
von hohem l-iolekulargevicht. Bei der üblichen Herstellung
von Polycarbonatoligomeren werden entweder rchrfcrmige
Reaktoren oder Reaktoren vom Tanktyp verwendet.
Beispielsweise ist in der japanischen Patentveröffcnt,-lichung
4352/66 ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
von Polycarbonatoligomeren unter Anwendung eines rohrförmigen
70985071199
Reaktors vom Packungskolonnentyp beschrieben. Dieses Verfahren
hat den Vorteil, daß die Reaktionszeit im Vergleich zu einem Verfahren unter Anwendung eines Reaktors vom Tanktyp
abgekürzt werden kann. Jedoch kann bei dem Verfahren dieser japanischen Patentveröffentlichung die Reaktionswärme
nicht einfach entfernt werden und es zeigt weiterhin den Fehler, daß, da die Strömung des Reaktionsgemisches nicht
zufriedenstellend einen stetigen Zustand erreicht, die Reproduzierbarkeit
der Reaktion schlecht ist und infolgedessen die Qualität des in der anschließenden Polymerisationsstufe
erhaltenen Polymeren nicht konstant ist.
Die japanische Patentveröffentlichung 14297/72 beschreibt gleichfalls ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren
unter Anwendung eines rohrförmigen Reaktors vom Pakkungskolonnentyp,
bei dem Phosgen zusammen mit einem Inertgas verwendet wird, um die Reaktionswärme leicht zu entfernen.
Das Verfahren hat jedoch den Fehler, daß es eine Gas-Flüssigkeitc-Trenneinrichtung
erfordert und ist immer noch nicht frei von dem Fehler, daß die Qualität des schließlich erhaltenen
Polymeren aufgrund der schlechten Reproduzierbarkeit der Reaktion nicht konstant ist.
Die japanische Patentveröffentlichung 21460/71 gibt ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren unter
Anwendung eines rohrförmigen Reaktors mit einer hierin eingesetzten
Mundstückplatte an. Gemäß diesem Verfahren muß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Reaktionsrohres beträchtlich
hoch sain. Da weiterhin lediglich die Phosgenierungsreaktion allein abläuft, hat das erhaltene Oligomere
ein niedriges Molekulargewicht und enthält eine große Menge an endständigen Gruppen -OCOCl. Deshalb erfolgt leicht die
Zersetzung der Gruppen -OCOCl bei der Reaktion zur Bildung des Polymeren durch Polymerisation des Oligomeren.
709850/1199
In der japanischen Patentveröffentlichung 116195/74 ist ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten angegeben,
welches die getrennte Einleitung von gasförmigen Phosgen mit hoher Geschwindigkeit und einer alkalischen
wäßrigen Lösung einer Dihydroxyverbindung mit niedrigerer Geschwindigkeit in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels
in einen mit einer Zweikomponentendüse ausgerüsteten rohrförmigen Reaktor zur Bildung des Polycarbonatoligomersn,
Vereinigung des erhaltenen wäßrigen Gemisches mit einem organischen Lösungsmittel stromabwärts vom rohrförmigen
Reaktor, Einführung des vereinigten Stroms in einen zweiten rohrförmigen Reaktor und Polymerisation des Oligomeren hierin
umfaßt. Jedoch ist die Entfernung der Reaktionswärme lediglich durch Ausdüsen des gasförmigen Phosgens, um eine Strömung
der Flüssigkeit zu bewirken, unzureichend und es wird auch schwierig, Nebenreaktionen zu vermeiden.
Die vorstehend abgehandelten Verfahren, die auf der Anwendung von rohrförmigen Reaktoren beruhen, haben ien Fehler,
daß die Reaktionswärme schwierig abzuleiten irt, das
Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Reaktionsrohres hoch liegen muß und zahlreiche Reaktoren für die Massenproduktion
installiert werden müssen. Verfahren, die die Anwendung von Reaktoren vom Tanktyp umfassen, um die mit rohrförmigen Reaktoren
verbundenen Fehler zu vermeiden, sind bekannt. Diese Verfahren haben jedoch den Fehler einer verringerten Reaktionsgeschwindigkeit.
Vermutlich ist die verringerte Reaktionsgeschwindigkeit der Tatsache zuzuschreiben, daß, falls ein rohrförmiger
Reaktor verwendet wird, die Reaktion zwischen einer Dihydroxyverbindung und Phosgen stark am Einlaß des Reaktors
stattfindet, während im Fall eines Reaktors vom Tanktyp die Umsetzung langsam im Gesamtinnenraum des Reaktors abläuft.
Da weiterhin die Reaktion langsam im Reaktor vom Tanktyp ausgeführt wird, ist die Entfernung der Reaktionswärme relativ
leicht, jedoch treten andererseits stärkere Zersetzungsreaktionen auf und die Ausbeute am Endprodukt nimmt ab.
709850/1199
- k -(ο
Als Versuch zur Verhinderung dieser Abnahme der Reaktionsgeschwindigkeit
eines Reaktors vom Tanktyp ist in der britischen Patentschrift 1 118 146 ein Verfahren angegeben,
bei dem die Umsetzung im emulgierten Zustand ausgeführt
wird. Diese Umsetzung hat jedoch den Fehler, daß die Zersetzung des Phosgens rasch wird und die Ausbeute am
Produkt abnimmt.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem neuen Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren, das
frei von den vorstehend aufgeführten Fehlern der üblichen Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren unter
Anwendung eines rohrförmigen Reaktors oder eines Reaktors vom Tanktyp ist.
Aufgrind der Erfindung ergibt sich ein Verfahren zur
Herstellung von Polycarbonatoligomeren durch Umsetzung von Dihydroxyverbindungen mit Phosgen, welches die Kontaktierung
eines Gemisches einer Dihydroxyverbindung und einer wäßrigen Alkalilösung mit Phosgen in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels
in einem rohrförmigen Reaktor unter Ausführung einer Reaktion der ersten Stufe, Einleitung des Reaktionsgemisches aus der ersten Stufe in einem Reaktor vom Tanktyp,
der mit einem Rührer ausgestattet ist und die wäßrige Alkalilösung eines durch Umsetzung des Reaktionsproduktes der ersten
Stufe in der zweiten Stufe gebildeten Polycarbonatoligomeren in einem organischen Lösungsmittel enthält, und Ausführung
der Umsetzung in der zweiten Stufe unter Rühren des Reaktionsgemisches im Reaktor vom Tanktyp unter Haltung desselben bei
einer bestimmten Temperatur durch ausreichende Entfernung der Reaktionswärme umfaßt.
In den beiliegenden Zeichnungen stellen
Fig. 1 ein Fließschema, das ein Beispiel der praktischen Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt,und die Fig. 2 bis A Beispiele für die Struktur des Auslaßteiles
eines Förderrohres zur Einführung der Ausgangsmaterialien in einem rohrförmigen Reaktor
70985071199
- sr -
dar, um die Reaktion der ersten Stufe durch Kontaktierung
des Geraisches aus der Dihydroxyverbintiung und einer wäßrigen
Alkalilösung mit Phosgen in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels auszuführen.
Im Rahmen einer ausführlichen Beschreibung der Erfindung
besteht die erfindungsgemäß eingesetzte Dihydroxyverbindung aus mindestens einer Verbindung der Formel
(D
HO -// \— Y
worin Y eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Gruppierung -0-, -S-, -S- oder -o- und R1, R9, R, und
R. unabhängig voneiander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, ein Chloratora oder ein
Bromatom bedeuten.
4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan (Bisphenol A) ist
eine besonders bevorzugt im Rahmen der Erfindung eingesetzte Dihydroxyverbindung.
Die erfindungsgemäß angewandte wäßrige Alkalilösung stellt eine wäßrige Lösung eines stark basischen Hydroxids,
wie Natriumhydroxid, oder Kaliumhydroxid dar. Die Anwendung
einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid vird besonders bevorzugt. Die Konzentration des basischen Hydroxids in der
wäßrigen Alkalilösung beträgt üblicherweise 5 bis 10 Gewichts-%. Die Menge des basischen Hydrcxids ist vorzugsweise in geringem
Überschuß zu 2 Mol, wie es stöchiometrisch als Menge für die Hydrcxyverbindung erforderlich ist. Spezifisch ist
die bevorzugte Menge des basischen Hydroxids 2,2 bis 3,0 Mol
Je Mol der Dihydroxyverbindung.
709850/1199
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch ausgezeichnet, daß ein Polycarbonatoligcmeres in einer zweistufigen
Reaktion gebildet wird, wobei die Reaktion der ersten Stufe in einem rohrförmigen Reaktor und die Reaktion der
zv/eiten Stufe in einem Reaktor vom Tanktyp durchgeführt wird,
Die Reaktion der ersten Stufe wird durch Kontaktierung eines Gemisches einer Dihydroxyverbindung und einer wäßrigen Alkalilösung
mit Phosgen in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels in einem rohrförmigen Reaktor ausgeführt. Die
Umsetzung der ersten Stufe besteht hauptsächlich in einer Reaktion zur Umwandlung einer oder beider Hydroxylgruppen
der Dihydroxyverbindung durch Phosgenierung in -OCOCl. Im Fell der Anwendung von Bisphenol A wird diese Umsetzung
schematisch in folgender Weise wiedergegeben:
OH + COCl2
OCOCl + NaCl (II)
worin X eine Gruppe -OH,-ONa oder -OCOCl bedeutet.
Die Umsetzung der zweiten Stufe, die in einem Reaktor
vom Tanktyp ausgeführt wird, besteht hauptsächlich in der Umsetzimg zur Bildung von Polycarbonatoligomeren von relativ
niedrigem Molekulargewicht, beispielsweise 2 bis 20 als Polymerisationsgrad, durch die Kondensationsreaktion des
Phosgenierungsreaktionsproduktes. Ein Beispiel zur Bildung des Dinieren (Polymerisationsgrad =2) ist nachfolgend
schematisch wiedergegeben:
709850/1199
OCOCl + NaO
OCOCl
Cl + NaCl
(III)
Das im Reaktor vom Tanktyp gebildete Polycarbonatoligomere
kann in ein Polycarbonat mit einem hohsn Molekulargewicht, beispielsweise 20 bis 100 als Polymerisationsgrad, beim Einbringen desselben in einem Pclymerisationsreaktor
und Durchführung der gleichen Kondensationsreaktiont
wie in der Formel(III) gezeigt, in Gegenwart eines Polym&risationskatalysators
umgewandelt werden.
Die Reaktion der ersten Stufe gemäß der Erfindung, die im rohrförmigen Reaktor ausgeführt wird, betrifft ha iptsächlich
die Bildung eines Phosgenierungsreaktionsprodi ktes mit einem Polymerieationsgrad von 1. Das Reaktionsprodukt dor
ersten Stufe kann jedoch nicht-umgesetzte Dihydroxyverbindung
oder eine geringe Menge eines Polycarbonatoligomeren eines sehr niedrigen Molekulargewichtes, angegeben durch
einen Polymerisationsgrad von 2 oder 3, oder die beiden Verbindungen enthalten.
Andererseits richtet sich die im Reaktor vom Tanktyp ausgeführte Umsetzung der zweiten Stufe hauptsächlich auf
die Bildung eines Polycarbonatoligomeren mit einem Polymerisationsgrad von 2 bis 20. Die Umsetzung der zweiten Stufe
kann teilweise eine Phosgenierung der unumgesotzten Dihydroxyverbindung
oder eine Reaktion zur Bildung eines Polycarbonats mit einem Polyraerisationsgrad geringfügig höher als 20 oder
diese beiden Reaktionen umfassen.
Es ist notwendig, daß die Dihydroxyverbindung und die
bei der Umsetzung der ersten Stufe eingesetzte wäßrige Alkalilösung vermischt sein müssen, bevor sie Phosgen oder ein organisches
Löcungsmittc-l oder beide in rohrförmigen Reaktor
kontaktieren. Bei dieser Vermischung wird üblicherweise verursacht, daß ein größerer Teil der Dihydroxyverbindung sich
in der wäßrigen Alkalilösung löst. Es wird allgemein bevorzugt, ist jedoch nicht stets notwendig, die Dihydroxyverbindung
vollständig in der wäßrigen Alkalilösung aufzulösen. Die Vermischung der Dihydroxyverbindung mit der wäßrigen
Alkalilösung wird vorzugsweise bei eirer Temperatur von 10 bis 300C im Hinblick auf die Löslichkeit der Dihydroxyverbindung,
der oxidativen Schädigung der Dihydroxyverbindung, der Entfernung der Reaktionswärme und dgl. ausgeführt. Es wird auch
bevorzugt, das Gemisch bei dieser Temperatur während der Zuführung
in ien rohrförmigen Reaktor zu halten. Erforderlichenfalls
kann ein Antioxidationsmittel, wie Natriumhydrosulfit zu dem Gemisch aus Dihydroxyverbindung und wäßriger Alkalilösung
oder zu dem rohrförmigen Reaktor oder zu dem Reaktor vom Tanktyp zugesetzt werden, um eine oxidative Schädigung
der Dihydroxyverbindung zu verhindern.
Das beim erfindungsgeraäßen Verfahren eingesetzte Phosgen kenn im flüssigen oder gasförmigen Zustand zugeführt werden.
Es kann allein eingeführt werden, jedoch wird es bevorzugt, mit dem organischen Lösungsmittel vor dem Kontakt mit
der wäßrigen Alkalilösung vermischt. Falls das Phosgen mit dem organischen Lösungsmittel vermischt wird, wird es bevorzugt,
daß das Lösungsmittel auf etwa -1CPC bis +200C gekühlt
ist, und die Lösung des Phosgene bei dieser Temperatur in den rohrförmigen Reaktor eingeführt wird, damit die Absorption
des Phosgens und die Abführung der Reaktionswärme erhöht wird.
Das erfindungcgemäß eingesetzte organische Lösungsmittel
ist für die Reaktionen inert und löst das gebildete Polycarbonatoligomers
und die durch Polymerisation desselben erhaltenen hochmolekularen Polycarbonate. Beispiele für organische
709850/1199
Lösungsmittel sind chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Hethylenchlorid,
Tetrachlcräthan, 1,2-Dichloräthylen, Chloroform,
Trichloräthan, Dichloräthan odor Chlorbenzol, Dioxan, Tetrahydrofuran
und Acetophenon. Sie können entweder allein oder als Gemische verwendet werden. Die bevorzugte Menge des Lösungsmittels
ist so, daß die Konzentration des Polycarbonatoligcmeren in der Lösung 10 bis 30 Gew.% botregt. Bevorzugt
beträgt das Volumenverhältnis des organischen Lösungsmittels (organische Schicht) zu der alkalischen wäßrigen Lösung der
Dihydroxyverbindung (wäßrige Schicht) einen Wert von 0,2 bis 1,0.
Ein Verfahren zur Zuführung des Gemisches aus der Dihydroxyverbindung
und der wäßrigen Alkalilösung, des Phosgens und des organischen Lösungsmittels in einen rohrförmigen
Reaktor, um die Umsetzung dor ersten Stufe auszuführen, ist in Fig. 2 gezeigt. Das Gemisch aus der Dihydroxyverbindung und
der wäßrigen Alkalilösung v/ird entv/eder in das äußere Rohr oder das innere Rohr eines Doppelrohres der in Fig. 2 gezeigten
Art geführt und das Phosgen und das organische Lösungsmittel werden in das andere Rohr geführt. Somit werden am Auslaßteil
des Doppelrohres das Gemisch aus Dihydroxyverbindung und wäßriger Alkalilösung mit dem Phosgen in Gegenwart des
organischen Lösungsmittels kontaktiert, um die Umsetzung der ersten Stufe auszuführen. Falls ein Doppelrohr der in Fig. 2
gezeigten Art verwendet v/ird, bestehen keine speziellen Begrenzungen hinsichtlich dos Durchmessers des inneren Rohres
und des äußeren Rohres, jedoch sind diese vorzugsweise so gestaltet, daß die Lineargeschwindigkeit der durch das innere
und das äußere Rohr fließenden Lösungen miteinander gleich sind,
Ein weiteres Verfahren zur Zuführung der Ausgangssubstanzen
in den rohrförmigen Reaktor zur Ausführung der Umsetzung der ersten Stufe umfaßt die Anwendung eines T-förmigen
Rohres mit 2 Zufuhröffnungen, wie in Fig. 3 gezeigt, und
der Zuführung des Gemisches aus der Oihydroxyverbindung und
709850/1199
- Vd -
4L
der wäßrigen Alkalilösung und dor Mischlösung aus organischem
Lösungsmittel und Phosgen getrennt in die Zuführungsöffnungen.
Alternativ kann auch ein Rohr mit 3 Zuführungsöffnungen,
wie in Fig. 4 gezeigt, verwendet werden und das Gemisch aus Dihydroxyvorbindung und wäßriger Alkalilösung, Phosgen und
das organische Lösungsmittel v/erden getrennt in das Rohr aus diesen Öffnungen eingeführt, um die Umsetzung der ersten
Stufe im Rohr auszuführen.
In dieser V/eise können das Gemisch aus Dihydroxyverbindung
und wäßriger Alkalilösung mit Phosgen in Gegenwart des organischen Lösungsmittels in dem rohrförmigen Reaktor
gemäß verschiedenen modifizierten Ausführungsform durch Wahl der Struktur des rohrförmigen Reaktors kontaktiert
werden. Die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Strukturen sind lediglich typische Beispiele, ohne daß hierdurch das erfindungsgemäße
Verfahren begrenzt würde.
Vorzugsweise sind die Auslaßteile dieser Zuführungsrohre mit Polytetrafluoräthylen überzogen oder mit Glas verkleidet
oder aus rostfreiem Stahl gefertigt.
Um eine noch einheitlichere Kontaktierung des Gemisches aus Dihydroxyverbindung und wäßriger Alkalilösung mit Phosgen
und dem organischen Lösungsmittel bei der Umsetzung der ersten Stufe auszuführen, kann eine statische Mischeinrichtung,
wie ein statischer Mischer an solchen Teilen vorhanden sein, wo die Kontaktierung ausgeführt wird. Dies macht die
Reaktion der ersten Stufe noch wirksamer. Weitein in können
2 oder mehr rohrförmige Reaktoren erforderlichenfalls zur Ausführung der Kontaktierung verwendet werden.
Es wird bevorzugt, daß die Reaktionszeit bei der Umsetzung der ersten Stufe allgemein 0,5 bis 15 see beträgt.
Falls die Reaktionszeit weniger als 0,5 ssc ist, läuft die Phosgenierung bisweilen nicht zufriedenstellend ab. Wenn die
709850/1199
Zeit 15 sec überschreitet, wird durch lokale Reaktionen
Wärme erzeugt und Nebenreaktionen v/erden leicht eingeleitet.
Das im rohrförmigen Recktor gebildete Reaktionsgemisch
der ersten Stufe wird dann in den mit Rührer ausgerüsteten Reaktor vom Tanktyp, der mit dom Reaktionsgemisch dar zweiten
Stufe gefüllt ist, eingeführt und dabei wird das Reaktionsgemisch der ersten Stufe mit dem Reaktionsgemisch der zweiten
Stufe durch Rühren vermischt. Das Reaktionsgemisch der zweiten Stufe im Reaktor vom Tangtyp ist das bei der Umsetzung der
zweiten Stufe aus dem in den Reaktor vom Tanktyp eingeführten Reaktionsgemisch der ersten Stufe gebildete Produkt. Es besteht
aus einer Lösung des bei dsr Umsetzung der zweiten Stufe gebildeten Polycarbonatoligomeren in dem organischen Lösungsmittel
(organische Schicht) und der wäßrigen alkalischen Lösung (wäßrige Schicht). Die organische Schicht und die wäßrige
Schicht werden im vermischten Zustand durch Rühren gehalten, sodaß sie sich nicht in zwei unterschiedlichen Schichten trennen.
Das im rohrförmigen Reaktor gebildete Phosgenierungsprodukt
mit einem Polyraerisationsgrad von 1 wird da bei der Umsetzung der zweiten Stufe unterzogen, während es mit dem Reaktionsgemisch
der zweiten Stufe vermischt wird. Dabei wird es in ein Polycarbonatoligomeres rait einem Polymerisationsgrad von mindestens 2 umgewandelt.
Um gute Ergebnisse beim erfindungsgemäßen Verfahren zu erzielen, ist es wichtig, die Reaktionstenperatur im Rer.V.tcr
vom Tanktyp bei einem bestimmten Wert zu halten und die Temperatur
der Reaktionslösung wird günstigerweise innerhalb eines Bereiches von - yc hinsichtlich dieser bestimmten
Temperatur gesteuert. Die Reaktionstemperatur im Reaktor vom Tanktyp variiert entsprechend der Art des eingesetzten
organischen Lösungsmittels, muß Jedoch eine Temperatur sein, die unterhalb des Siedepunktes des Lösungsmittels liegt und
Nebenreaktionen hemmt. Falls beispielsweise Methylenchlorid als Lösungsmittel verwendet wird, betragt die bevorzugte Re-
7098 50/1199
aktionstemperatur etv/a i 5 bis 50'C.
Um die Reaktionstemperatur im Reaktor vom Tanktyp bei einem bestimmten V.Tert zu halten, ist es notwendig, die Reaktionswärme
ausreichend abzuführen. Zu diesem Zweck wird das Reaktionsgemisch im Reaktor vom Tenktyp nach verschiedenen
Verfahren gekühlt, beispielsweise durch Ausbildung eines äußeren Kühlmantels im Reaktor oder durch Ausbildung eines
spiralartigen Kühlrohres innerhalb des Reaktors oder durch Kreislaufführung des Reaktionsgemisches im Reaktor vom
Tanktyp und Anbringung eines Wärmeaustausches im Kreislaufweg.
Es besteht keine spezielle Begrenziing hinsichtlich der Kreislaufpumpe
zur Kreislaufführung des Reaktionsgeroisches und diese kann von jedsr gewünschten Art sein. Auch der Wärmeaustauscher
kann von jeder bekannten Art sein. Günstigerweise zeigt jedoch der Wärmeaustauscher nur eine geringe Verweilzeit
und besitzt eine große Wärmeübertragungsfläche und einen hohen Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten. Die Strömung des
im Kreislauf zu führenden Reaktionsgemisches ist nicht speziell begrenzt und es kann jeder gewünschte Wert entsprechend der
Kapazität des Wärmeaustauschers gewählt v/erden. Es ist jedoch notwendig, daß das Reaktionsgemisch mit einer ausreichenden
linearen Geschwindigkeit im Kreislauf geführt wird, um die Trennung desselben in eine organische Schicht und eine wässrige
Schicht zii verhindern. Allgemein beträgt jedoch die
bevorzugte durchschnittliche Anzahl der Kreislaufzyklen (definiert als Verhältnis der zirkulierenden Strömungsgeschwindigkeit
zu der Strömungsgeschwindigkeit des in den ,Reaktor vom Tanktyp eingeführten Reaktionsproduktes der ersten
Stufe) einen Wert von 2 bis 30.
Die durchschnittliche Verweilzeit des Reaktionsgemisches im Reaktor vom Tanktyp betragt bevorzugt 5 bis 20 min.
Der rchrförraige Reaktor für die Umsetzung der ersten
Stufe kann in jeder gewünschten Weise mit dsm Reaktor vom
Tanktyp für die Umsetzung der zweiten Stufe verbunden sein.
709850/1199
Bevorzugt ist der Auslaß des rohrförmigen Reaktors in den Reaktor von Tanktyp eingesetzt.
Die Innenwand des rohrförmigen Reaktors und des Reaktor
vom Tenktyp sind bevorzugt mit Polytetrafluorethylen überzogen, mit Glas ausgekleidet oder aus rostfreiem Stahl gefertigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird spezifisch anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 ist ein Fließschema, das ein Beispiel der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt. In der Fig. ist mit 1 die Zuführung für die Dihydroxyverbindung, mit 2
die Zuführung für dia alkalische wäßrige Lösung, mit 3 die Zuführung für Phosgen und mit 4 die Zuführung des organischen
Lösungsmittels bezeichnet. Diese zugeführten Mengen v/erden im rohrförmigen Reaktor 5 zur Ausführung der Reaktion der
ersten Stufe.vermischt. Die Fig. 2 bis 4 zeigen typische Arten der Struktur, des Auslaßteilos der Förderrohre für
diese Beschickungen. In diesen Figuren bedeutet die Angabe (1+2), daß die Dihydroxyverbinduns und die wäßrige alkalische
Lösung in Form eines Gemisches zugeführt werden und die Angabe (3+4) gibt an, daß Phosgen und organisches Lösungsmittel in
form eines Gemisches zugeführt werden. Der Auslaß des rohrförmigen
Reaktors 5 ist in das im Reaktor 6 vom Tanktyp enthaltene Reaktionsgomisch eingesetzt. Das Reaktionsprodukt
der ersten Stufe fließt aus dem rohrförmigen Reaktor 5 aus und wird mit dem Reaktionsgemisch im Reaktor 6 vom Tanktyp
vermischt. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet einen Rührer, die Bezugsziffer 9 einen Kühlmantel und die BezugsziffemiO bzw.
11 einen Einlaß bzw. einen Auslaß für das Kühlmedium für den Kühlmantel, während mit 12 eine Pumpe zur Kreislaufführung
des Reaktionsgemi£cher,mit 13 ein Wärmeaustauscher zur Kühlung
des Reaktionsgemisches, mit 14 und 1.5 ein Einlaß bzw. ein Auslaß für das Kühlmedium für den Wärmeaustauscher, mit
709850/1199
- VC-
16 der Abzug des Reaktionsgemisches durch Überlauf und mit
17 der Abzug des Reaktionsgemisches durch die Steuerung des Flüssigksitsniveaus bezeichnet sind.
Wie vorstehend angegeben ist das erfindungsgemäße Verfahren
dadurch ausgezeichnet, daß zwei Arten von Reaktoren, nämlich ein rohrförmiger Reaktor und ein Reaktor vom Tanktyp
verbunden sind, ein Gemisch aus einer Dihydroxyverbindung und einer* wäßrigen alkalischen Lösung mit Phosgen in Gegenwart
eines organischen Lösungsmittels umgesetzt wird, die Reaktionszeit auf eine relativ kurze Zeit eingestellt wird,
sodaß die Umsetzung der ersten Stufe im rohrförmigen Reaktor praktisch aus der Phosgenierung der Dihydroxyverbindung besteht,
daß das Reaktionsprodukt der ersten Stufe in den Reaktor vom Tanktyp eingeführt v/ird und die Umsetzung der
zweiten Stufe unter Rühren bei einer bestimmten Raaktionstemperatur
unter vollständiger Abführung der Reaktionswärme ausgeführt wird, sodaß die Umsetzung der zweiten Stufe praktisch
aus der Polycarbonatoligomerbildungsreaktion durch Kondensation besteht, wodurch die Phosgenierungsreaktion
der Dihydroxyverbindung und die Oligomerisierung des Phosgenierungsproduktes
praktisch in getrennten Reaktionszonen ausgeführt werden.
Da durch das erfindungsgemäß9 Verfahren Nobenreaktionen
verhindert werden, nimmt das Verhältnis der Ausnützung der Reaktionsmaterialien zu und Polycarbonatoligomere mit sehr
einheitlicher und überlegener Qualität werden erhalten.
Die Polymerisation der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Polycarbonatoligomeren liefert Polycarbonate
von hohem Molekulargewicht. Bei der Polymerisation wird ein bekanntes Kettenbeendigungsmittel, wie Phenol, ptert.-Butylphenol,
verwendet. Allgemein wird das Kettenabbruchmittel in den rohrförmigen Reaktor oder den Polynerisationsreaktor
vor der Zugabe des Polymerisationskatalysators eingeführt. Die Menge des Kettenabbruchmittels beträgt
1 bis 5 Mol-96, bezogen auf Dihydroxyverbindung. Der PoIy-
709850/1199
jnerisationskatalysator ist allgemein ein tertiäres Amin wie
Triäthylamin oder Tributylamin oder deren Salze oder quaternäre
Ammoniumsalze.
Nach dem vorstehend abgehandelten erfindungsgemäßsn Verfahren
ist der Verlust an Ausgangsrnaterialian gering, die Umwandlung
ist hoch und die Reproduzierbarkeit dor Reaktion ist überlegen. Deshalb enthalten aus den erhaltenen PoIycarbonatoligcrr.eren
hergestellte Polycarbonate nur äußerst geringe Mengen an unumgesetzten Verbindungen. Da weiterhin
die Polymeren einen niedrigen endständigen Chlorgehalt haben, und die Streuung des Molekulargewichtes niedrig ist, besitzen
sie eine gute Qualität.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren in einzelnen.
Ein rohrförmiger Reaktor der in Fig. 2 gezeigte ι Art,
welcher ein mit Polytetrafluorethylen überzogenes Doppelstrukturzuführrohr
enthielt, wurde eingesetzt. Das innere Rohr hatte einen Durchmesser von 2,54 cm und das äußere
Rohr hatte einen Durchmesser von 4,44 cm (1,75 inch). Der rohrförmige Reaktor selbst war gleichfalls mit Polytetrafluoräthylen
überzogen und hatte einen Durchmesser von 4,44 cm und eine Länge von 200 mm.
Der rohrförmige Reaktor war mit einem glasausgekleideten
40 1-Reaktor vom Tanktyp in der in Fig. 1 gezeigten Weise verbunden. Der Reaktor vom Tanktyp war mit einer
äußeren Kreislaufleitung zur Kühlung des Reaktionsgemische^
ausgerüstet und ein Wärmeaustauscher mit mehreren Rohren war in der Kreislaufleitung angebracht.
Eine Mischlösung, die aus 4,4f-Dihydro:cydiphenyl-2,?~
propan (Strömungsgeschwindigkeit 15,2 kg/Std.), einer wässrigen
709850/1199
Lösung mit. 7 Gew.% Nct.riunbyd.roxid (Strömungsgeschwindigkeit
104,8 kg/Std.) und Natriumhydrosulfit (Strömungsgeschwindigkeit 20 g/Std.) bestand, wurde bei 20 bis 25T in das äußere
Rohr des Doppslstrukturfordcrrohres eingeführt und einü Mischlösung
aus flüssigen Phosgen (Strömungsgeschwindigkeit 7,3 kg/Std.) und Möthylchlorid (Strömungsgeschwindigkeit 66,5
kg/Std.) v.-urdc- bei 0 bis 100C in das innere Rohr eingeführt.
Die durchschnittliche Verweilzeit das Gemisches in rohrförmigen Reaktor betrug 7 see.
Das den rohrförmigen Reaktor verlassende Roaktionsprodukt
der ersten Stufe wurde mit dem im Reaktor von Tanktyp
befindlichen Reaktionsgemisch unter Rühren vermischt. Das Reaktionsgemisch im Reaktor vom Tcnktyp wurde der Reaktion
der zweiten Stufe unterworfen, wahrend es mit einer Kreislaufpumpe
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 3600 l/ Std. zirkuliert wurde, um das Polycarbonatoligomere zu bilden.
Die Temperatur des Reektionsgsmisches im Reaktor vom Tanktyp wurde bei etwa 2CFZ durch Einstellung der Menge des
in den Wärmeaustauscher strömenden Kühlmediums gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde aus dem Reaktor vom Tanktyp durch
Überlaufen abgezogen. Das Reaktionsgemisch wurde untersucht und es wurden die in Tabelle I aufgeführten Ergebnisse erhalten.
Das erhaltene Polycarbonatoligomers wurde mittels des
nachfolgend beschriebenen ansatzweisen Verfahrens und des nachfolgend beschriebenen kontinuierlichen Verfahrens polymerisiert.
Zu 11 des das Polycarbonatoligonere enthaltenden Reaktionsgemische,
welches aus dem Reaktor vom Tanktyp abgezogen warden war, mirden 1,4g p-tert.-Butylphenol als Kettenabbruchmittel
zugesetzt. Das Material v/urde zum emulgierten Zustand
kräftig gerührt. Dann wurden 0,1 ml Triethylamin als Polymerisationskatalysator
zugesetzt und die ansatzweisc Polymeri-
709850/1199
- vr -
sation wurde während 60 min ausgeführt.
Ein getrennter Polymerisationsreaktor vom Tanktyp wurde in Kaskade mit dem zur Ausführung der Reaktion der
zweiten Stufe verwendeten Reaktor vom Tanktyp verbunden. Das aus dem zur Ausführung der Reaktion der zweiten Stufe
verwendeten Reaktor vom Tanktyp abgezogene oligcmerhaltige Reaktionsgemisch wurde direkt in den Polymerisationsreaktor
vom Tanktyp eingeführt. Getrennt wurde eine Lösung von 1 kg p-tert.-Butylphenol in 6 1 Methylenchlorid in den Polymerisationsreaktor
vom Tanktyp mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2 kg/Std. eingeführt. Die Materialien wurden kräftig
gerührt und eine Lösung von 1 1 Triethylamin in 10 1 Methylcnchlorid
wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,12 kg/Std. zugesetzt. Die kontinuierliche Polymerisaticn
wurde während eines Gesamtzeitraunes von 30 min ausgeführt.
Die Ergebnisse bei den beiden Arten der Polymerisation
sind aus Tabelle II ersichtlich.
Ein Polycarbonatoligomeres v/urde unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 1 hergestellt, woboi jedoch ein Wärmeaustauscher vom Plattentyp anstelle des Mehrrohr-V/ärmeaustauschers
verwendet wurde und die Mange des Kreislaufes durch die Kreislaufpumpe zu etwa 1500 l/std. geändert wurde,
der Abzug des Reaktionsgemischc-s cus dem Reaktor vom Tanktyp
durch Steuerung des Flüssigkeitsniveaus anstelle von Überströnung ausgeführt wurde und eine Lösung von 1 kg p-tert.-Butylphenol
in 6 1 Methylenchlorid zu dem Reaktor vom Tanktyp mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2,0 kg/Std. zugeführt
wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
70985071199
Das erhaltene Polycarbonatoligomere wurde kontinuierlich
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert (um die entsprechenden Polyraerisationsbedingungen
aufrecht zuerhalten, wurde die Zufuhr der MethylenchloridlöEung
vom p-tert<~Butylphenol zu dem Polymerisationsreaktor
bei dem in Beispiel 2 ausgeführten kontinuisrlichen Polymerisationsverfahren
weggelassen). Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.
Ein Polycarbonatoligomeres wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die
Strömungsgeschwindigkeiten der Zufuhren in der nachfolgend gezeigten V/eise verdoppelt wurden und eine Methylenchloridlösung
vom p-tert.-Butylphenol in den Reaktor vom Tanktyp wie in Beispiel 2 eingeführt wurde,(die Konzentration dieser
Lösung wurde die gleiche wie in Beispiel 2, jedoch betrug die Zufuhrgeschwindigkeit 4,0 kg/Std., das doppelte der Zuführgeschwindigkeit
in Beispiel 2).
4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan 30,4 kg/Std.
Wäßrige Lösung mit 7 Gew.# Natriumhydroxid
209,6 kg/Std.
Natriumhydrosulfit 40 g/Std.
Verflüssigtes Phosgen 14,6 kg/Std.
Methylenchlorid 133 kg/Std.
Um die Reprcduzierbarkeit der Reaktion zu untersuchen, wurden dreimal in Abständen von 1 Std. beim vorstehenden Verfahren
Proben aus dem Reaktionsgemisch entnommen. Die erhaltenen Proben v/erden als A, B und C bezeichnet. Diese drei
Proben wurden untersucht und die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
709850/1199
Weiterhin wurde das Pclycarbon&toligomere nach jcv/cils
1 Std. nach einem Einzelansatzverfahren und einem kontinuierlichen
Verfahren unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert, scdaß es den Polymerisationen der Proben A, B
und C jeweils entsprach. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt.
Ein Polyccrbonatoligcmeres wurde unter den gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Zuführgeschwindigkeit der Zuführungen verdreifacht wurden.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
Das erhaltene Polycarbonatoligomere wurde kontinuierlich
unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.
Ein Polycnrbonatoligomeres wurde unter den gleicien
Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch 2 rohrf örmige Reaktoren, die mit einem Doppelstruktv.rzufuhrrohr
ausgestattet waren, parallel miteinander \'erbunden und
in den Reaktor vom Tanktyp eingesetzt, verwendet wurden und die Strömungsgeschwindigkeit jeder Zufuhr in den rohrförmigen
Reaktor auf das 1,5-fache, d.h., insgesamt dreifache erhöht wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.
Das Polycarbonatoligomere wurde kontinuierlich unter
den gleichen Bedingungen wie in Beispiel I polymerisiert. Die Ergebnisse sind in Tabslle.II enthalten.
Raschigringe wurden in einen ummantelten rohrförmigen
Reaktor mit einem Innendurchmesser von 10 cm und einer Länge von 1,5 m (L/d=15) gebracht und die verschiedenen in Bei-
709850/1 199
spiel 1 angewandten Zufuhren wurden in den Reaktor von oben
mit den gleichen Strömungsgeschwindigkeiten wie in Beispiel 1
eingeführt. Während die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 2CFZ gehalten wurde, wurde das Resktionsgemisch vom Boden
des Reaktors abgezogen, sodaß ein Polycarbonatoligomeres gebildet
wurd.s. Beim vorstehenden Verfahren wurden aus dam Reaktionsgemisch
dreimal in Abständen von 1 Std. Proben entnommen und die Proben A, B und C erhalten.
Die Strömungsgeschwindigkeit der verschiedenen Zuführungen wurden auf das doppelte erhöht und ein Polycarbonatoligomeres
wurde in der gleichen Weise wie vorstehend hergestellt. In diesem Fall konnte die Temperatur des Reaktionsgenisches nicht
bei 2OC gehalten werden, sondern stieg auf 270C am Auslaß des
rohrförmigen Reaktors. Aus dem Reaktionsganisch wurden dreimal
in A.bstrnden von 1 Std. Proben entnommen und die Proben
D, E und F erhalten.
Die Proben A bis F wurden untersucht und die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.
Weiterhin wurden die Polycarbonatoligomeren der Proben A, B, C, D, E und F jeweils ansatzweise unter gleichen Bedingungen
wie in Beispiel 1 polymerisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt.
In die in Beispiel 5 eingesetzte Reaktionsapparatur wurden zwei gewöhnliche zylindrische Zufuhrrohre jeweils mit einem
Durchmesser von 2,54 cm in den Reaktor vom Tanktyp anstelle " des rohrförmigen Reaktors mit einem Doppelstrukturzufuhrrohr
eingesetzt.
Die gleiche Mischlösung aus A,4'-Dihydrcxydiphenyl-2,2-propan,
einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxid mit 7 Gev.#
709850711«·
- al -
und Natriumhydrosulfit, vie in Beispiel 1 verwendet, wurde
in eines der Zufuhrrohre unter den gleichen Bedingungen v/ie in Beispiel 1 eingeführt. Andererseits wurde die gleiche
Mischlösung aus verflüssigt ein Phosgen und Methylenchlorid
wie in Beispiel 1 in das andere Zufuhrrohr unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 eingeführt. Deshalb kontaktierten
die beiden Mischlösungen einander nicht im Rohr, sondern erst im Reaktor vom Tanktyp. Die Reaktionsbedingungen
im Reaktor vom Tanktyp waren die gleichen wie in Beispiel 1. In dieser V/eise wurde ein Polycarbonatoligomeres
hergestellt (Vergleichsbeispiel 2-1).
Polycarbonatoligomere wurden auch unter den gleichen
Bedingungen wie vorstehend hergestellt, wobei jedoch die Strömungsgeschwindigkeiten der Zufuhren auf das Zweifache
und Dreifache erhöht wurden (Vergleichsbeispicl 2-2 und 2-3).
Die Ergebnisse der 3 Vergleichcvercuche sind in Tabelle I
aufgeführt.
Weiterhin wurde die jeweils in den Vergleichsbsispielen 2-1, 2-2 und 2-3 erhaltenen Polycarbonate kontinuierlich
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.
Ein Polycarbonat wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch das Reaktionsgemisch im Reaktor vom Tanktyp unter Anwendung eines am
Reaktor vom Tanktyp befestigten Kühlmantels anstelle der Anwendung eines V/ärme&ustauschers vom Plattentyp gekühlt
wurde. Die Temperatur des Reaktionsgemisches im Reaktor vom Tanktyp konnte bei 200C gehalten v/erden. Falls jedoch die
Zufuhren der Ausgangsnaterialien auf das Zweifache wie in
Beispiel 3 und auf das Dreifache wie in Beispiel h erhöht wurden, war die Entfernung der Reaktionswärme durch den
7O98B0/1139
Kühlmantel allein unzureichend und es war unmöglich, die
Temperatur des Reaktionsgeraischc-s im Reaktor vom Tanktyp·
bei 200C zu halten.
709850/1199
Umsetzung zur Bildung der Polycarbonatoligcmeren
Proben | Strömungs geschwin digkeit d. Zufuhren (*1) |
Molekular gewicht d. Oligomeren ("I) |
Ausmaß d. Zersetzung des Phos gens (%) (*3) |
Index dor PhoGgsn- zerestzung (*'O |
Beispiel 1 | 1 | 1100 | 10,2 | 74 |
Beispiel 2 | 1 | 1080 | 10,2 | 74 |
Vergleichs- beisiDiel 1-A 1-B 1-C |
1 1 1 |
620 560 700 |
10,5 10,3 10,5 |
77 75 77 |
Vergleichs beispiel 2-1 |
1 | 1230 | 10,6 | 77 |
B&ispiel 3-A 3-B 3-C |
2 2 2 |
1050 1020 1040 |
10,6 10,7 10,6 |
77 -7g Π |
Vergleichs- beispiel 1-D 1-E 1-F |
2 2 2 |
450 420 500 |
11,5 13,0 12,7 |
84 95 93 |
Vergleichs beispiel 2-2 |
2 | 1090 | 12,6 | 92 |
Beispiel 4 | 3 | 930 | 12,0 | 88 |
Beispiel 5 | •χ | 980 | 10,9 | 80 |
Vergleichc- beiüpiel 2-3 |
3 | 1010 | 13,7 | 100 |
709850/1
Fußnoten
0*1): Die Strömungsgeschwindigkeiten der Zufuhren in
Beispiel 1 wurden als 1 genommen.
Beispiel 1 wurden als 1 genommen.
(*2): Numerisches durchschnittliches Molekulargewicht,
bestimmt nach dem Dampfdruckgleichgewichtsverfahren.
(*3): Die Menge des Phosgens, die durch Nebenreaktionen
verbraucht wurde, wird aus der in der wäßrigen Schicht gebildeten Mcngo an Na0CO7. berechnet. Das Zersctzungs\rerhältnis
ist als Prozentsatz dieser Menge, bezogen auf die anfänglich eingebrachte Menge definiert.
ist als Prozentsatz dieser Menge, bezogen auf die anfänglich eingebrachte Menge definiert.
C*4): Das Ausmaß der Phosgenzersetzung 1st durch einen
Proportionalindex angegeben. In Tabelle I wurde des Vergleichsbeispiel 2-3, bei dem das Zersetzungsverhältnis des Phosgens
am größten wer, als Standard angenommen und der Zersetzungsindex wurde hierbei zu 100 gesetzt. Kleinere Phosgenzersetzungen
bedeuten ein niedrigeres Ausmaß an Nebenreaktionen.
709850/1 199
Polymerisationsumsotzung der Oligomeren zu Polyme
lyneren
Probe | Verfahren d.Poly merisation |
Molekular- geyieht χ 1 θ4 (*' 1) |
Index εη verblie benem NaOH i.d.wäss rig en Phase |
Verhältnis an unumge- setzten Monomeren |
Beispiel 1 | ans at zvs:'. se kontinuierl, |
2,5 2,4 |
100 99 |
0,6 0,6 |
Beispiel 2 | kontinuierl, | 2,5 | 90 | 0,4 |
Vergleichs beispiel 1-A 1-B 1-C |
ansatzweise | 2,4 | 82 91 96 |
1,7 0,3 0,9 |
Vergleichs beispiel 2-1 |
kontinuierl, | 2,5 | 99 | 0,8 |
Beispiel 3-A 3-B 3-C Beispiel 3-A 3-B 3-C |
ansatzweise | 2,5 2,5 2,5 |
74 71 76 |
0,6 0,8 0,6 |
Vergleichs beispiel 1-D 1-E 1-F |
kontinuierl, | 2|4 2,5 |
COCOCO VJl -»·->] |
0,9 1,0 0,8 |
Vergleichs- beispiel 2-2 |
ansatzweise | 2,4 2,4 2,3 |
51 49 30 |
2,'6 3,5 |
Beispiel 4 | kontinuiarl, | 2,4 | 60 | 1,1 |
Beispiel 5 | kontinuierl | 2,4 | 56 | 1,2 |
Vergleichs- beispiel 2-3 |
kontinuierl | 2,4 | 62 | 0,9 |
kontinuierl | 2,4 | 41 | 2,6 |
709850/1199
- 26 -
Fußnoten:
(*1): Durchschnittliches Viskositätsnolekulargewicbt
aus einer Methylenchloridlösung.
0*2): Die Konzentration des in der wäßrigen Schicht
nach der Polymerisation verbliebenen NaOH ist als Proportionalindex
sngegeben. Beispiel 1, worin die verbliebene'
NaOH-Kcnzentration am höchsten ist, wird als Standard
angewandt und die übrigen Indizes zu diesen Zeitpunkt sind als Prozent angegeben. Höhere Rectindi^es bezeichnen ein
größeres Ausmaß der Abnahme an Natriumhydroxid durch Nebenreaktionen
sowohl bei der Oligomerbildungsroaktion als auch
bei der Polymerisationsreaktion.
Wie sich aus den in den Tabellen I und II enthaltenen
Werten ergibt, hängen die Reproduzierbarkeit der Reaktionen und das Ausmaß der Nebenreaktion stark von den Mengen der
eingeführten Zufuhrmaterialien ab.
Vergleichsuntersuchungen zeigen, daß in den erfindungsgemäßen
Beispielen das Auftreten von unerwünschten Nebenreaktionen
verringert ist, Fluktuierungen der Reaktion im Verlauf der Zeit gering sind und somit die Reprocluzic-rbarkeit
der Reaktion gut ist und daß die Umwandlung hoch ist, verglichen mit den Vergleichsbeispielen. Diese Unterschiedlichkeit
zwischen den Beispielen und den Vergloichsbeispielen
wird besonders bemerkenswert, wenn die Strömungsgeschwindigkeiten der Materialien erhöht v/erden.
Weiterhin enthält das nach dom erfindungssrmäßen Verfahren
erhaltene Polycarbonato!:gom.erc- gut ausgeglichene
enclctändige Gruppen, die die Zersetzung zum Zeitpunkt der
Polymerisation hemden kennen. Somit hat das bei der Polymerisation
der Polycarbcnatoliconeren erhaltene Polycarbonat eine
gute Rsproduzierbarkeit der Qualität und. die Auebeute an
Polymeren ist hoch.
109850/1199
Claims (6)
- Patentansprüche' 1J Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatoligomeren durcfcr Umsetzung von Dihydroxyverbindungen mit Phosgen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus einer Dihydroxyverbindung und einer wäßrigen Alkalilösung mit Phosgen in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels in einem rohrförmigen Reaktor zur Ausführung der Reaktion der ersten Stufe kontaktiert wird, das Reaktionsgemisch der ersten Stufe in einen mit einem Rührer ausgerüsteten Reaktor vom Tanktyp eingeführt wird, der die wäßrige Alkalilösung und eine Lösung in einem organischen Lösungsmittel des durch Umsetzung des Reaktionsproduktes aus der ersten Stufe in der zweiten Stufe gebildeten Polycarbonatoligomeren enthält, die Umsetzung der zweiten Stufe unter Rühren des Reaktionsgemisches im Reek tor vom Tanktyp ausgeführt wird und das Gemisch bei einer bestimmten Temperatur durch ausreichende Abführung der Reaktionswärme gehalten wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dihydroxyverbindung mindestens eine Verbindung der Formelworin Y eine Alkylengruppe m£t 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Gruppierung -0-, -S-, -S- oder -$- und R1, R2, R, und R^ unabhängig voneinander ein Wassers^offatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, ein Chloratom oder ein Bromatom bedeuten.709850/1199ORIGINAL INSPECTED
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wäßrige Alkalilösimg eine wäßrige Lösung mit 5 bis 10 Gev.% Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid als basisches Hydroxid vcrvrendet wird, wobei das basische Hydroxid in einer Menge von 2,2 bis 3,0 Mol Je Mol der Hydroxyverbindung eingesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, welches für die Reaktion inert ist und das Polycarbonatoligor.ere und das bei der Polymerisation desselben erhaltene Polycarbonat löst.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis A, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch der Pihydroxyverbindung und der wäßrigen Alkalilösung von 10 bis 300C und eine Lösung des Phosgens im organischen Lösungsmittel von -10 bis +2CFC dem rohrförmigen Reaktor zugeführt werden.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reaktionszeit bei der Umsetzung der ersten Stufe von 0,5 bis 15 see angewandt wird.709850/1199
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6745176A JPS52150496A (en) | 1976-06-09 | 1976-06-09 | Preparation of polycaronate oligomers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2725967A1 true DE2725967A1 (de) | 1977-12-15 |
DE2725967C2 DE2725967C2 (de) | 1986-09-18 |
Family
ID=13345292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2725967A Expired DE2725967C2 (de) | 1976-06-09 | 1977-06-08 | Verfahren zur Herstellung von Carbonatoligomeren |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4122112A (de) |
JP (1) | JPS52150496A (de) |
DE (1) | DE2725967C2 (de) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3125485A1 (de) * | 1981-05-04 | 1983-02-03 | Galina Alekseevna Škarpejkina | Niedermolekulare polykarbonate mit endstaendigen arylgruppen, verfahren zu ihrer herstelung und mit hilfederselben weichgemachte polykarbonatmischung |
WO1986003192A1 (en) * | 1984-11-29 | 1986-06-05 | General Electric Company | Chloroformate compositions and method for their preparation |
EP0281002A2 (de) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | General Electric Company | Verfahren zur Herstellung von zyklischen Polycarbonatoligomeren |
EP0517044A2 (de) * | 1991-06-04 | 1992-12-09 | Bayer Ag | Kontinuierliche Herstellung von Polycarbonaten |
EP0520272A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Bayer Ag | Kontinuierliche Herstellung von Polycarbonaten |
EP0520276A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat |
EP0523686A2 (de) * | 1991-07-19 | 1993-01-20 | Teijin Chemicals, Ltd. | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Polycarbonatoligomers |
DE4129545C1 (en) * | 1991-09-05 | 1993-04-15 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De | Prodn. of finely divided aq. sodium bis:phenolate - by mixing bisphenol=A with sodium hydroxide to ppte. prod. and stirring vigorously |
DE4129546C1 (de) * | 1991-09-05 | 1993-04-15 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De | |
EP2098553A1 (de) | 2008-03-05 | 2009-09-09 | Bayer MaterialScience AG | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren |
US9771451B2 (en) | 2014-01-24 | 2017-09-26 | Covestro Deutschland Ag | Method for producing polycarbonate according to the phase interface method |
EP3719052A1 (de) | 2019-04-03 | 2020-10-07 | Covestro Deutschland AG | Verfahren zur herstellung von polycarbonat mit reduziertem phosgenüberschuss |
WO2022248501A1 (de) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von phosgen |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5552321A (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-16 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | Preparation of polycarbonate oligomer |
US4529791A (en) * | 1981-01-28 | 1985-07-16 | The Dow Chemical Company | Interfacial polycarbonate preparation by adding additional solvent |
US4388455A (en) * | 1982-05-17 | 1983-06-14 | The Dow Chemical Company | Process for preparing ester carbonate copolymers |
US4489189A (en) * | 1983-08-08 | 1984-12-18 | Ppg Industries, Inc. | Alkanediyl bromo-substituted arylenediyl carbonate polymers |
US4737573A (en) * | 1986-10-10 | 1988-04-12 | General Electric Company | Method for polymerizing aromatic bischloroformate composition to polycarbonate |
US4743676A (en) * | 1987-05-07 | 1988-05-10 | General Electric Company | Method for preparing polycarbonate of controlled molecular weight from aromatic bischloroformate |
US4902735A (en) * | 1987-06-03 | 1990-02-20 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | High impact resistant polycarbonate and process for producing said polycarbonate |
IT1204729B (it) * | 1987-06-17 | 1989-03-10 | Enichem Tecnoresine | Policarbonati ramificati contenenti acici idrossinaftoici o loro derivati e procedimento per la loro preparazione |
US4847352A (en) * | 1987-08-26 | 1989-07-11 | The Dow Chemical Company | Polycarbonate production with motionless mixer |
US4814429A (en) * | 1987-12-22 | 1989-03-21 | General Electric Company | Method for preparing cyclic polycarbonate oligomers |
US4994594A (en) * | 1988-02-29 | 1991-02-19 | General Electric Company | Oligomeric carbonate chainstoppers |
US4939230A (en) * | 1988-11-16 | 1990-07-03 | The Dow Chemical Company | Elimination of monocarbonate from polycarbonate |
US5037941A (en) * | 1988-12-06 | 1991-08-06 | The Dow Chemical Company | Interfacial preparation of polycarbonate prepolymer with motionless mixer |
US5162564A (en) * | 1989-04-03 | 1992-11-10 | General Electric Company | Method for making oligomeric carbonate bischloroformates with low phosgene usage |
US5037942A (en) * | 1990-03-28 | 1991-08-06 | The Dow Chemical Company | Continuous motionless mixer reactor process for the production of branched polycarbonate |
US5034505A (en) * | 1990-07-27 | 1991-07-23 | General Electric Company | Single-step method for preparing polycarbonates from bischloroformates |
US5200496A (en) * | 1991-07-02 | 1993-04-06 | The Dow Chemical Company | Process for preparing polycarbonate having reduced carbonate byproduct content |
US5412060A (en) * | 1991-08-20 | 1995-05-02 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the production of polycarbonate of constant viscosity |
DE69323807T2 (de) * | 1992-07-27 | 1999-10-21 | Mitsui Chemicals, Inc. | Verfahren zur Herstellung von aromatischem Polycarbonat-Oligomer und aromatischem Polycarbonat |
DE4239131C2 (de) * | 1992-11-20 | 1998-04-09 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten |
US5508375A (en) * | 1992-12-10 | 1996-04-16 | Bayer Aktiengesellschaft | Process for the preparation of polycarbonates |
EP1453883B1 (de) | 2000-12-07 | 2012-11-21 | Grupo Petrotemex, S.A. de C.V. | Kostengünstiges polyesterverfahren unter verwendung eines rohrreaktors |
US6906164B2 (en) | 2000-12-07 | 2005-06-14 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
US7135541B2 (en) | 2003-06-06 | 2006-11-14 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
US7074879B2 (en) | 2003-06-06 | 2006-07-11 | Eastman Chemical Company | Polyester process using a pipe reactor |
US7332548B2 (en) | 2004-03-04 | 2008-02-19 | Eastman Chemical Company | Process for production of a polyester product from alkylene oxide and carboxylic acid |
US7943094B2 (en) | 2006-12-07 | 2011-05-17 | Grupo Petrotemex, S.A. De C.V. | Polyester production system employing horizontally elongated esterification vessel |
US7649109B2 (en) | 2006-12-07 | 2010-01-19 | Eastman Chemical Company | Polyester production system employing recirculation of hot alcohol to esterification zone |
US7863477B2 (en) | 2007-03-08 | 2011-01-04 | Eastman Chemical Company | Polyester production system employing hot paste to esterification zone |
US7829653B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-11-09 | Eastman Chemical Company | Horizontal trayed reactor |
US7842777B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-11-30 | Eastman Chemical Company | Sloped tubular reactor with divided flow |
US7868129B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-01-11 | Eastman Chemical Company | Sloped tubular reactor with spaced sequential trays |
US7847053B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-12-07 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with oppositely extending segments |
US7858730B2 (en) | 2007-07-12 | 2010-12-28 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with dual headers |
US7868130B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-01-11 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with vertically spaced segments |
US7872090B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-01-18 | Eastman Chemical Company | Reactor system with optimized heating and phase separation |
US7872089B2 (en) | 2007-07-12 | 2011-01-18 | Eastman Chemical Company | Multi-level tubular reactor with internal tray |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3133044A (en) * | 1959-03-16 | 1964-05-12 | Eastman Kodak Co | Continuous process for polymerizing bisphenols and phosgene |
US3646102A (en) * | 1968-08-28 | 1972-02-29 | Idemitsu Kosan Co | Method for continuously preparing polycarbonate oligomer |
US3674740A (en) * | 1969-04-22 | 1972-07-04 | Bayer Ag | Process of producing polycarbonate |
US3974124A (en) * | 1973-06-06 | 1976-08-10 | Woodall Industries Inc. | Energy absorbing vehicle body material |
-
1976
- 1976-06-09 JP JP6745176A patent/JPS52150496A/ja active Granted
-
1977
- 1977-06-06 US US05/804,169 patent/US4122112A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-06-08 DE DE2725967A patent/DE2725967C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS-ERMITTELT * |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3125485A1 (de) * | 1981-05-04 | 1983-02-03 | Galina Alekseevna Škarpejkina | Niedermolekulare polykarbonate mit endstaendigen arylgruppen, verfahren zu ihrer herstelung und mit hilfederselben weichgemachte polykarbonatmischung |
WO1986003192A1 (en) * | 1984-11-29 | 1986-06-05 | General Electric Company | Chloroformate compositions and method for their preparation |
EP0281002A2 (de) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | General Electric Company | Verfahren zur Herstellung von zyklischen Polycarbonatoligomeren |
EP0281002A3 (de) * | 1987-03-03 | 1991-01-16 | General Electric Company | Verfahren zur Herstellung von zyklischen Polycarbonatoligomeren |
EP0517044A2 (de) * | 1991-06-04 | 1992-12-09 | Bayer Ag | Kontinuierliche Herstellung von Polycarbonaten |
EP0517044A3 (en) * | 1991-06-04 | 1993-09-01 | Bayer Ag | Continuous preparation of polycarbonates |
EP0520272A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Bayer Ag | Kontinuierliche Herstellung von Polycarbonaten |
EP0520276A2 (de) * | 1991-06-27 | 1992-12-30 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat |
EP0520276A3 (en) * | 1991-06-27 | 1993-09-15 | Bayer Ag | Process for the preparation of polycarbonates |
EP0520272A3 (en) * | 1991-06-27 | 1993-09-15 | Bayer Ag | Continuous preparation of polycarbonates |
EP0523686A3 (en) * | 1991-07-19 | 1993-04-21 | Teijin Chemicals, Ltd. | Process for continuous production of polycarbonate oligomer |
EP0523686A2 (de) * | 1991-07-19 | 1993-01-20 | Teijin Chemicals, Ltd. | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Polycarbonatoligomers |
DE4129546C1 (de) * | 1991-09-05 | 1993-04-15 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De | |
DE4129545C1 (en) * | 1991-09-05 | 1993-04-15 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De | Prodn. of finely divided aq. sodium bis:phenolate - by mixing bisphenol=A with sodium hydroxide to ppte. prod. and stirring vigorously |
EP2098553A1 (de) | 2008-03-05 | 2009-09-09 | Bayer MaterialScience AG | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren |
DE102008012613A1 (de) | 2008-03-05 | 2009-09-10 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Phasengrenzflächenverfahren |
US7847051B2 (en) | 2008-03-05 | 2010-12-07 | Bayer Materialscience Ag | Phase boundary processes for preparing polycarbonates |
US9771451B2 (en) | 2014-01-24 | 2017-09-26 | Covestro Deutschland Ag | Method for producing polycarbonate according to the phase interface method |
EP3719052A1 (de) | 2019-04-03 | 2020-10-07 | Covestro Deutschland AG | Verfahren zur herstellung von polycarbonat mit reduziertem phosgenüberschuss |
WO2020201180A1 (de) | 2019-04-03 | 2020-10-08 | Covestro Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung von polycarbonat mit reduziertem phosgenüberschuss |
WO2022248501A1 (de) * | 2021-05-27 | 2022-12-01 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von phosgen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4122112A (en) | 1978-10-24 |
JPS52150496A (en) | 1977-12-14 |
JPS5440280B2 (de) | 1979-12-03 |
DE2725967C2 (de) | 1986-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2725967A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polycarbonatoligomeren | |
DE2461658C2 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Polyphosphonat in fester, poröser Form | |
DE19630121A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polymilchsäure | |
DE68916474T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat. | |
DE69429091T2 (de) | Verfahren zur herstellung von aromatischem polycarbonat | |
DE1520285A1 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von polymerem Polymethylenterephthalat | |
EP1740638B1 (de) | Verfahren zur herstellung von polycarbonat | |
DE69824646T2 (de) | Verfahren zur herstellung von aromatischem polycarbonat | |
DE2410716C3 (de) | ||
DE69123203T2 (de) | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Carbonatoligomeren | |
DE69631836T2 (de) | Verfahren zur herstellung von aromatischem polycarbonat | |
EP0520272B1 (de) | Kontinuierliche Herstellung von Polycarbonaten | |
DE2622608A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kolloidalem antimonoxid | |
DE2826548C2 (de) | ||
DE2558480C2 (de) | Verfahren zur Polymerisation von epsilon-Caprolactam | |
DE2940957C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Carbonatoligomeren | |
DE3213735C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von hochschlagfestem Polystyrol | |
DE4121212A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polycarbonat | |
EP1362063A1 (de) | Verfahren zur herstellung hochreaktiver polyisobutene | |
DE2745150A1 (de) | Kontinuierliche herstellung und reinigung von epoxidharzen | |
DE60214739T2 (de) | Verfahren zur herstellung von polyacarbonatoligomer und verfahren zur herstellung von polycarbonatharz daraus | |
DE2900167C2 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Polyäthern | |
DE69229926T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatharz | |
DE69915924T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von bis(Trifluormethyl)benzol | |
DE68905666T2 (de) | Verwendung von Polythioharnstoffen zur Verhinderung oder Herabsetzung der Krustenbildung von Polymerisationsreaktoren für PVC. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 80 |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GLAESER, J., DIPL.-ING., 2000 HAMBURG KRESSIN, H., |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |