DE69906429T2

DE69906429T2 - Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatharz

Info

Publication number: DE69906429T2
Application number: DE69906429T
Authority: DE
Inventors: Katsushi Sasaki; Toru Sawaki; Masashi Shimonaru; Kazuhiro Uenishi
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1998-06-04
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: TW526218B; SG93204A1; CN1158328C; ID25914A; DE69906429D1; CN1242386A; EP0976773A2; KR20000005892A; EP0976773A3; EP0976773B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch eine Schmelzpolykondensationsreaktion zwischen einer aromatischen Diolverbindung und einem Kohlensäurediester. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen eines Ventils, einer Zahnradpumpe, eines Flansches oder eines Strömungsdurchgangs für die Überführung eines Reaktionsgemischs zwischen einer Mehrzahl von Polymerisationsreaktoren in einem industriellen Verfahren zur Erzeugung eines Polycarbonatharzes durch eine Schmelzpolykondensationsreaktion. Die Verbesserungen der vorliegenden Erfindung werden auf die Ausgabe eines Polycarbonatharzes aus einem Polymerisationsendreaktor und die Überführung des Polycarbonatharzes zum nächsten Schritt angewandt.
Ein aromatisches Polycarbonatharz wird aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften wie z. B. Schlagzähigkeit sowie Wärmebeständigkeit und Transparenz verbreitet als Formmaterial verwendet. Bekannte Verfahren zur Herstellung eines solchen aromatischen Polycarbonatharzes umfassen ein Verfahren (Grenzflächenverfahren), bei dem eine aromatische Diolverbindung wie z. B. ein Bisphenol und Phosgen direkt miteinander umgesetzt werden, und ein Verfahren (Schmelzverfahren), bei dem eine aromatische Diolverbindung wie z. B. ein Bisphenol und ein aromatischer Kohlensäurediester wie z. B. Diphenylcarbonat einer Esteraustauschreaktion unterworfen werden.
Von diesen Herstellungsverfahren wird das Verfahren zur Erzeugung eines Polycarbonats durch eine Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Diolverbindung und einem aromatischen Kohlensäurediester im Allgemeinen durch Abdestillieren einer Monohydroxyverbindung wie z. B. eines Phenols als Nebenprodukt, von einem Reaktionsgemisch durch schrittweises Erhöhen der Reaktionstemperatur von 150ºC, bei der es sich um die niedrigste Temperatur handelt, die zum Starten einer Esteraustauschreaktion erforderlich ist, bis zu etwa 350ºC in Gegenwart eines Salzes einer organischen Säure, eines Salzes einer anorganischen Säure, eines Oxids, Hydroxids, Hydrids oder Alkoholats eines Metalls als Katalysator und schrittweises Vermindern des Druck von Atmosphärendruck auf 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa durchgeführt.0
Bei dem Schritt des Überführens des Reaktionsgemischs zwischen den Polymerisationsreaktoren und dem Schritt des Ausgebens des Reaktionsgemischs aus dem Polymerisations- Endreaktor werden Ventile, Pumpen, Flansche und Strömungsdurchgänge (Rohre) verwendet. Diese Überführungsbauteile werden bei hoher Temperatur und bei einem starken Vakuum verwendet. Da die Viskosität des Reaktionsgemischs mit fortschreitender Reaktion (gegen Ende) auf ein extrem hohes Maß ansteigt, und zwar im Allgemeinen auf 200 bis 10000 Pa·s (2000 bis 100000 Poise), wobei sich die Viskosität gemäß den Reaktionsbedingungen unterscheidet, muss der Druck der Pumpe gemäß dem Widerstand (Druckverlust), der in dem Rohr (Strömungsdurchgang) erzeugt wird, zur Überführung des Reaktionsgemischs durch das Rohr erhöht werden, und diese Überführungsbauteile müssen hohen Drücken widerstehen.
Der Begriff "Reaktionsgemisch", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gemisch, das nach dem Beginn, dem Fortschreiten oder dem Ende einer Polykondensationsreaktion in dem Schritt der Herstellung eines aromatischen Polycarbonats durch Durchführen der Schmelzpolykondensationsreaktion eines Gemischs, das als essentielle Bestandteile eine aromatische Diolverbindung und einen aromatischen Kohlensäurediester enthält, in Gegenwart eines Esteraustauschkatalysators erhalten wird. Ein Reaktionsgemisch, dessen Polymerisationsgrad schon etwas fortgeschritten ist, wird gemäß der chemischen Terminologie im Allgemeinen als "Vorpolymer" bezeichnet, und ein Reaktionsgemisch, dessen Polymerisationsgrad weiter fortgeschritten ist, wird gemäß der chemischen Terminologie als "Polymer" bezeichnet.
Fig. 1 ist ein Diagramm eines Verfahrens, das typischerweise ein Beispiel der Anordnung von Ventilen, Pumpen, Flanschen und Strömungsdurchgängen zur erfindungsgemäßen Herstellung des Polycarbonatharzes zeigt.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das typischerweise den Überführungsweg eines Reaktionsgemischs zeigt, bei dem Ventile, Pumpen, Flansche und Strömungsdurchgänge in Polymerisationsreaktoren (I bis IV) zur Herstellung des Polycarbonatharzes der vorliegenden Erfindung angeordnet werden können (Teile, die mit gepunkteten Linien dargestellt sind, zeigen den Überführungsweg).
Erläuterungen der Bezeichnungen in Fig. 1 und Fig. 2:
(1) Ventil
(2) Zahnradpumpe
(3) Flansch
(4) Strömungsdurchgang
I bis IV: Polymerisationsreaktor
A: Vertikalpolymerisationsreaktor
B: Horizontalpolymerisationsreaktor
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines Kugelventils des Standes der Technik.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines Kegelventils des Standes der Technik.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines T-förmigen Kugelventils des Standes der Technik.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Y-förmigen Kugelventils.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Y-förmigen Kugelventils,
Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Ventils.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Ventils.
Erläuterungen der Bezeichnungen in den Fig. 3 bis 9:
1 Kugel
2 Innenraum einer Kugel
3 Teil, welcher der Kugel 1 gegenüberliegt
4 Zwischenraum
5 Plattendichtung
11 Kegel
12 Innenraum
13 Ventilkörper
14 Raum
31 Spindel
32 Scheibe
33 Verweilraum
34 Sitz
41 Spindel
42 Scheibe
43 Sitz
44 Griff
45 Raum
51 Ventilkörper
52 Heizmedium-Mantel
53 Röhrenförmiger Teil
54 Reaktionsgemischeinlassöffnung
55 Reaktionsgemischauslassöffnung
56 Spindel
57 Stopfbuchsenpackung
58 Griff
59 Teil auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Abstandshalters 62
60 Sitz
61 O-Ring
62 Abstandshalter
63 Raum
a Fluidströmungsrichtung
b Kegelbewegungsrichtung
c Fluidströmungsrichtung
d Fluidströmungsrichtung
e Fluidströmungsrichtung
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe von einer axialen Richtung her betrachtet.
Fig. 12 zeigt eine Buchse, die an einer Deckelplatte fixiert ist.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel des Schmier-Strömungsdurchgangs eines Reaktionsgemischs, der von einer erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ausgebildet wird.
Erläuterungen der Bezeichnungen in den Fig. 10 bis 13:
101 Frontplatte
102 Zahnradgehäuse
103 Rückplatte
104 Buchse
105 Heizmedium-Mantel
106 Antriebswelle
107 Nachlaufwelle
108 Zahnrad
109 Zahnrad
110 Reaktionsgemischeinlassöffnung
111 Reaktionsgemischauslassöffnung
112 Antriebswellenabdichtung
113 O-Ring
114 Schaber
115 Buchsenfixierschraube
116 O-Ring
117 Schmierrille
118 Ausstoßrille
119 Gleitflächen der Zahnräder 108 und 109
120 Kontaktflächen zwischen der Buchse 104 und der Frontplatte 101 und zwischen der Buchse 104 und der Rückplatte 103
121 Reaktionsgemischeinlassöffnung zum Schmieren
Fig. 14 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Flansches.
Fig. 15 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Flansches.
Erläuterungen der Bezeichnungen in den Fig. 14 und 15:
201 Flansch (weiblich)
202 Flansch (männlich)
203 Heizmedium-Mantel
204 Geschweißter Rohrteil
205 Metall-Metall-Dichtungsoberfläche
206 Metall-O-Ring-Befestigungsteil
207 Rillenteil (männlich)
208 Rillenteil (weiblich)
209 Schraube/Mutter-Befestigungsloch
Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Stutzens.
Erläuterungen der Bezeichnungen in der Fig. 16:
301 Rohr
302 Rohr
303 Stutzen
304 Verschweißung
305 Flüssigkeitskontaktteil
306 Oberflächen, die mit dem Stutzen 303 der Rohre 301 und 302 in Kontakt sind
307 Oberflächen, die mit den Rohren 301 und 302 des Stutzens 303 in Kontakt sind
Fig. 17 zeigt ein Beispiel eines Verminderers (konzentrischer Typ) in einem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines Verminderers (konzentrischer Typ) in einem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang.
Fig. 19 zeigt ein Beispiel eines Verminderers (exzentrischer Typ) in einem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang.
Fig. 20 zeigt ein Beispiel eines Verminderers (exzentrischer Typ) in einem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang.
Fig. 21 zeigt ein Beispiel eines gekrümmten Rohrteils in einem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang
Erläuterungen der Bezeichnungen in den Fig. 17 bis 21:
401 Vermindererkörper
402 Kleine Seite des Rohrs
403 Große Seite des Rohrs
404 Flüssigkeitskontaktteil
405 Geschweißtes Teil
406 Gekrümmtes Teil
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, (1) Ventile, (2) Pumpen, (3) Flansche und (4) Strömungsdurchgänge (die nachstehend als "Überführungsbauteile" bezeichnet werden können) bereitzustellen, die zur Überführung eines Reaktionsgemischs verwendet werden, wenn ein Polycarbonatharz (nachstehend einfach als "Polycarbonat" bezeichnet) mit einem industriellen Verfahren hergestellt wird. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung Verbesserungen durchzuführen, so dass ein hochqualitatives Polycarbonat durch die weitestgehende Unterdrückung eines zersetzten Produkts erhalten wird, das durch den Verbleib des Reaktionsgemischs in den Überführungsbauteilen gebildet wird.
Gemäß den von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Studien wurde gefunden, dass die vorstehend genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung von (1) Ventilen, (2) Pumpen, (3) Flanschen und (4) Strömungsdurchgängen gelöst werden, welche den nachstehenden Aufbau und die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch die Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, wobei Ventile (1), Pumpen (2), Flansche (3) und Strömungsdurchgänge (4), die in dem Herstellungsverfahren eingesetzt werden, den nachstehenden Aufbau und die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
(1) Ventil; Y-förmiges Kugelventil, das eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist;
(2) Zahnradpumpe; Zahnradpumpe, die eins Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa, eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr und einen Ausgabedruck von 1 MPa oder mehr aufweist, deren Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und die einen derartigen Aufbau aufweist, dass das Reaktionsgemisch bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger ausgegeben werden kann und dass das Reaktionsgemisch zum Schmieren von Kontaktteilen zwischen Zahnrad-, Wellen- und anderen Zahnradpumpenbauteilen nicht in die Pumpe zurückgelangt und von der Pumpe nach außen ausgegeben wird;
(3) Flansch; Flansch, der eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und mit einem Mantel für ein Heizmedium darin;
(4) Strömungsdurchgang; Strömungsdurchgang, der eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, der in einem vertikalen Winkel von 20º oder weniger verengt und/oder erweitert ist, und dessen Oberfläche ohne Niveauunterschiede glatt ist.
Das erfindungsgemäße Polycarbonat-Herstellungsverfahren wird nachstehend detailliert beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung werden die Überführungsbauteile zur Überführung eines Reaktionsgemischs zwischen Polymerisationsreaktoren oder zum Ausgeben des Reaktionsgemischs aus einem Polymerisations-Endreaktor bei der Herstellung eines Polycarbonats durch Schmelzpolykondensation verwendet. Die Überführungsbauteile werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Vertikalpolymerisationsreaktor A und ein Horizontalpolymerisationsreaktor B verwendet werden. In Fig. 1 wird ein Reaktionsgemisch quantitativ von einer Zahnradpumpe (2) von dem Vertikalpolymerisationsreaktor A ausgegeben, durch ein gekrümmtes Rohr in die gekrümmten Rohre (4') und (4") eingeführt, durch ein gekrümmtes Rohr (4) und ein Ventil (1) hindurchgeführt und in den Einlass des Horizontalpolymerisationsreaktors B eingeführt. Das Reaktionsgemisch wird von dem Auslass des Horizontalpolymerisationsreaktors B mittels einer Zahnradpumpe (2') ausgegeben. Bei diesem Überführungsweg werden die Flansche (3) verwendet.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das in typischer Weise ein Beispiel der Anordnung der erfindungsgemäßen Ventile (1), Zahnradpumpen (2), Flansche (3) und Strömungsdurchgänge (4) zeigt. Die Arten der Polymerisationsreaktoren, die Anordnungsreihenfolge der Überführungsbauteile und die Anzahl der Überführungsbauteile jeder Art sind nicht auf diejenigen von fig. 1 beschränkt.
Die Überführungsbauteile, einschließlich der Rohre in Fig. 1 werden mit einem Heizmedium- Mantel geheizt.
Fig. 2 zeigt die Strömung eines Reaktionsgemischs, wenn die Polymerisationsreaktoren I bis IV in Reihe verbunden sind. Die erfindungsgemäßen Überführungsbauteile können entlang des durch die gepunkteten Linien in Fig. 2 gezeigten Wegs angeordnet sein. Die Polymerisationsreaktoren I bis IV können entweder vom vertikalen oder vom horizontalen Typ sein.
Fig. 2 zeigt vier Polymerisationsreaktoren. Die Anzahl der Polymerisationsreaktoren kann jedoch auch 2 bis 5 betragen und jeder der Polymerisationsreaktoren wird bei einem vorbestimmten Druck und einer vorbestimmten Temperatur gehalten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Erzeugung eines hochqualitativen Polycarbonats, bei dem nur selten ein zersetztes Produkt eines Polymers erzeugt wird und das als Grundmaterial für ein optisches Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, und zwar unter Verwendung von (1) Ventilen, (2) Zahnradpumpen, (3) Flanschen und (4) Strömungsdurchgängen als Überführungsbauteile, die den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird (a) ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, bei dem die im Herstellungsverfahren verwendeten (1) Ventile, (2) Zahnradpumpen und (3) Flansche den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird (b) ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, bei dem mindestens zwei Bauteile, ausgewählt aus (1) Ventilen, (2) Zahnradpumpen und (3) Flanschen, die in dem Herstellungsverfahren verwendet werden, den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
In diesem Aspekt (b) können (4) Strömungsdurchgänge verwendet werden, die den den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird (c) ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, bei dem mindestens ein Bauteil, ausgewählt aus (1) Ventilen, (2) Zahnradpumpen und (3) Flanschen, das in dem Herstellungsverfahren verwendet wird, den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweist.
In diesem Aspekt (c) können ferner (4) Strömungsdurchgänge verwendet werden, die den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird (d) ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, bei dem mindestens ein Bauteil, ausgewählt aus (1) Ventilen, (2) Zahnradpumpen, (3) Flanschen und (4) Strömungsdurchgängen, das in dem Herstellungsverfahren verwendet wird, den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweist.
In diesem Aspekt (d) ist es bevorzugt, dass mindestens zwei der vorstehend genannten Überführungsbauteile den vorstehend genannten Aufbau und die vorstehend genannten charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
Nachstehend wird das Polycarbonat in der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Der Ausdruck "aromatisches Polycarbonat", wie er hier verwendet wird, steht für ein aromatisches Polycarbonat, das durch Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und eines Kohlensäurediesters als essentielle Bestandteile in Gegenwart eines Esteraustauschkatalysators erhalten wird, wie z. B. eines Katalysators, der eine Erdalkalimetallverbindung, eine Alkalimetallverbindung oder eine Stickstoff-enthaltende basische Verbindung umfasst.
Veranschaulichende Beispiele der aromatischen Diolverbindung umfassen Bis(4- hydroxyphenyl)methan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-methytphenyl)- propan, 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)heptan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)propan, 2,2- Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 4,4-(m-Phenylendiisopropyliden)diphenol, Bis(4-hydroxyphenyl)oxid, Bis(3,5-dichlor-4- hydroxyphenyl)oxid, pp'-Dihydroxydiphenyl, 3,3'-Dichlor-4,4'-dihydroxydiphenyl, Bis- (hydroxyphenyl)sulfon, Resorcin, Hydrochinon, 1,4-Dihydroxy-2,5-dichlorbenzol, 1,4- Dihydroxy-3-methylbenzol, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfid, Bis(4-hydroxyphenyl)sulfoxid und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan besonders bevorzugt.
Veranschaulichende Beispiele des Kohlensäurediesters umfassen Diphenylcarbonat, Ditolylcarbonat, Bis(chlorphenyl)carbonat, m-Kresylcarbonat, Dinaphthylcarbonat, Bis(diphenyl)- carbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dibutylcarbonat, Dicyclohexylcarbonat und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist Diphenylcarbonat besonders bevorzugt.
Ferner kann das Polycarbonat der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls ein aliphatisches Diol wie z. B. Ethylenglycol, 1,4-Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol oder 1,10-Decandiol; eine Dicarbonsäure wie z. B. Bernsteinsäure, Isophthalsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, Adipinsäure, Cyclohexancarbonsäure oder Terephthalsäure; oder eine Oxysäure wie z. B. Milchsäure, p-Hydroxybenzoesäure oder 6-Hydroxy-2-naphthoesäure enthalten.
Die als Katalysator verwendete Alkalimetallverbindung ist z. B. ein Hydroxid, Hydrogencarbonat, Carbonat, Acetat, Nitrat, Nitrit, Sulfit, Cyanat, Thiocyanat, Stearat, Borhydrid, Benzoat, Hydrogenphosphat, Bisphenolsalz oder Phenolsalz eines Alkalimetalls.
Veranschaulichende Beispiele der Alkalimetallverbindung umfassen Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Lithiumcarbonat, Natriumacetat, Kaliumacetat, Lithiumacetat, Natriumnitrat, Kaliumnitrat, Lithiumnitrat, Natriumnitrit, Kaliumnitrit, Lithiumnitrit, Natriumsulfit, Kaliumsulfit, Lithiumsulfit, Natriumcyanat, Kaliumcyanat, Lithiumcyanat, Natriumthiocyanat, Kaliumthiocyanat, Lithiumthiocyanat, Natriumstearat, Kaliumstearat, Lithiumstearat, Natriumborhydrid, Kaliumborhydrid, Lithiumborhydrid, Natriumphenylborat, Kaliumphenylborat, Lithiumphenylborat, Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat, Lithiumbenzoat, Dinatriumhydrogenphosphat, Dikaliumhydrogenphosphat, Dilithiumhydrogenphosphat, Dinatriumsalze, Dikaliumsalze und Dilithiumsalze von Bisphenol A, und Natriumsalze, Kaliumsalze und Lithiumsalze von Phenol.
Die als Katalysator verwendete Erdalkalimetallverbindung ist ein Hydroxid, Acetat, Nitrat, Nitrit, Sulfit, Cyanat, Thiocyanat, Stearat, Benzoat, Hydrogenphosphat, Bisphenolsalz oder Phenolsalz eines Erdalkalimetalls.
Veranschaulichende Beispiele der Erdalkalimetallverbindung umfassen Bariumhydroxid, Calciumhydroxid, Strontiumhydroxid, Magnesilimhydroxid, Bariumacetat, Calciumacetat, Strontiumacetat, Magnesiumacetat, Bariumnitrat, Calciumnitrat, Strontiumnitrat, Magnesiumnitrat, Calciumsalze, Bariumsalze, Strontiumsalze und Magnesiumsalze von Bisphenol A, Calciumsalze, Bariumsalze, Strontiumsalze und Magnesiumsalze von Phenol und dergleichen.
Die Alkalimetallverbindung oder Erdalkalimetallverbindung als Katalysator wird vorzugsweise in einem Anteil verwendet, so dass die Menge an Alkalimetall- oder Erdalkalimetallelement, das in dem Katalysator enthalten ist, 1 · 10&supmin;&sup8; bis 5 · 10&supmin;&sup5; Äquivalente, vorzugsweise 5 · 10&supmin;&sup7; Äquivalente bezogen auf 1 mol der aromatischen Diolverbindung beträgt.
Veranschaulichende Beispiele der Stickstoff-enthaltenden basischen Verbindung als Katalysator umfassen Ammoniumhydroxide mit einer Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylgruppe wie z. B. Tetramethylammoniumhydroxid (Me&sub4;NOH), Tetraethylammoniumhydroxid (Et&sub4;NOH), Tetrabutylammoniumhydroxid (Bu&sub4;NOH), Benzyltrimethylammoniumhydroxid (Φ-CH&sub2;(Me)&sub3;NOH) und Hexadecyltrimethylammoniumhydroxid; tertiäre Amine wie z. B. Triethylamin, Tributylamin, Dimethylbenzylamin und Hexadecyldimethylamin; und basische Salze wie z. B. Tetramethylammoniumborhydrid (Me&sub4;NBH&sub4;), Tetrabutylammoniumborhydrid (Bu&sub4;NBH&sub4;), Tetrabutylammoniumtetraphenylborat (Me&sub4;NBPh&sub4;) und Tetrabutylammoniumtetraphenylborat (Bu&sub4;NBPh&sub4;).
Die vorstehend genannte Stickstoff-enthaltende basische Verbindung wird vorzugsweise in einem Anteil verwendet, so dass die Menge an Ammonium-Stickstoffatomen, die in der Stickstoff-enthaltenden basischen Verbindung enthalten ist, 1 · 10&supmin;&sup5; bis 5 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente; mehr bevorzugt 2 · 10&supmin;&sup5; bis 5 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente und ganz besonders bevorzugt 5 · 10&supmin;&sup5; bis 5 · 10&supmin;&sup4;-Äquivalente bezogen auf 1 mol der aromatischen Diolverbindung beträgt.
In der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls (a) ein Alkalimetallsalz eines Komplexes von Elementen der Gruppe 14 des Periodensystems oder (b) ein Alkalimetallsalz einer Oxosäure von Elementen der Gruppe 14 des Periodensystems als Alkalimetallverbindungskatalysator verwendet werden, wie es in der JP-A 7-268091 (der Begriff "JP-A", wie er hier verwendet wird, steht für "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") beschrieben ist. Elemente der Gruppe 14 des Periodensystems sind Silicium, Germanium oder Zinn.
Die Polykondensationsreaktion kann unter Verwendung des Alkalimetallsalzes des vorstehend genannten Komplexes des Elements der Gruppe 14 des Periodensystems als Polykondensationsreaktionskatalysator schnell und vollständig durchgeführt werden. Ferner kann eine unerwünschte Nebenreaktion, wie z. B. eine Verzweigungsreaktion, die während der Polykondensationsreaktion auftritt, unter Verwendung des vorstehend genannten Katalysators auf ein niedriges Niveau gedrückt werden.
Der vorstehend genannte Polykondensationsreaktionskatalysator wird vorzugsweise in einem Anteil verwendet, so dass die Menge an Alkalimetallelement, das in dem Katalysator enthalten ist, 1 · 10&supmin;&sup8; bis 5 · 10&supmin;&sup5; Äquivalente, mehr bevorzugt 5 · 10&supmin;&sup7; bis 1 · 10&supmin;&sup5; Äquivalente bezogen auf 1 mol der aromatischen Diolverbindung beträgt.
In der erfindungsgemäßen Polykondensationsreaktion kann zusammen mit dem vorstehend genannten Katalysator gegebenenfalls mindestens ein Co-Katalysator verwendet werden, der aus der Gruppe bestehend aus Oxosäuren von Elementen der Gruppe 14 des Periodensystems und Oxiden dieser Elemente ausgewählt ist.
Durch die Verwendung des vorstehend genannten Co-Katalysators in einem spezifischen Anteil können eine Verzweigungsreaktion, die während der Polykondensationsreaktion leicht ausgelöst wird, die Bildung von Fremdstoffen in einer Vorrichtung während des Formens und eine unerwünschte Nebenreaktion wie z. B. ein Farbunterschied leicht unterdrückt werden, ohne die Absättigungsreaktion einer Endgruppe zu beeinträchtigen und ohne die Polykondensationsreaktionsgeschwindigkeit zu vermindern.
Der Co-Katalysator liegt vorzugsweise in einem Anteil vor, so dass die Menge der Metallelemente der Gruppe 14 des Periodensystems, die in dem Co-Katalysator enthalten sind, 0,1 bis 30 mol bezogen auf 1 mol (Atome) des Alkalimetallelements beträgt, das in dem Polykondensationsreaktionskatalysator enthalten ist.
Das vorstehend genannte katalytische System hat den Vorteil, dass eine Polykondensationsreaktion und eine Endgruppenabsättigungsreaktion durch die Verwendung dieser Katalysatoren für die Polykondensationsreaktion schnell und vollständig durchgeführt werden kann. Es kann auch eine unerwünschte Nebenreaktion wie z. B. eine Verzweigungsreaktion in der Polykondensatiansreaktion auf ein niedriges Niveau drücken.
Die Temperatur und der Druck zur Durchführung einer Esteraustauschreaktion zwischen einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung sind in der vorliegenden Erfindung nicht besonders beschränkt. Es ist jegliche Temperatur und jeglicher Druck akzeptabel, wenn die Reaktion in Gang kommt und eine durch die Reaktion gebildete Monohydroxyverbindung schnell aus dem Reaktionssystem entfernt wird. Es ist jedoch am gebräuchlichsten, dass nach dem Start der Reaktion bei einer Temperatur von 150 bis 200ºC und einem Druck von 40000 · 10&supmin;&sup6; bis 13333 · 10&supmin;&sup6; MPa die Reaktionstemperatur erhöht und der Reaktionsdruck vermindert wird, wenn das Molekulargewicht des Polycarbonats im Laufe der Reaktion zunimmt, und die Reaktion schließlich bei einer Temperatur von 270 bis 350ºC und einem Druck von 133 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger durchgeführt wird. Insbesondere ist es bevorzugt, die Reaktion bei einer Temperatur von 150 bis 220ºC und einem Druck von 40000 · 10&supmin;&sup6; bis 13333 · 10&supmin;&sup6; MPa durchzuführen, wenn das Viskositätsmittel der Molekulargewichts (Mv) des Polycarbonats 1000 bis 2000 beträgt, bei einer Temperatur von 180 bis 240ºC und einem Druck von 20000 · 10&supmin;&sup6; bis 2000 · 10&supmin;&sup6; MPa, wenn Mv 2000 bis 4000 beträgt, bei einer Temperatur von 200 bis 250ºC und einem Druck von 13333 · 10&supmin;&sup6; bis 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa, wenn Mv 4000 bis 6000 beträgt, bei einer Temperatur von 220 bis 280ºC und einem Druck von 4000 · 10&supmin;&sup6; bis 133 · 10&supmin;&sup6; MPa, wenn Mv 6000 bis 10000 beträgt und bei einer Temperatur von 250 bis 300ºC und einem Druck von 133 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger, wenn Mv mehr als 10000 beträgt. Die in der Beschreibung verwendete Einheit des Drucks ist der Absolutdruck, falls nichts anderes angegeben ist.
Dem in der vorliegenden Erfindung erhaltenen Polycarbonat kann ein Stabilisator zugesetzt werden. Bekannte Stabilisatoren können effektiv als Stabilisator in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Von diesen Stabilisatoren sind Ammoniumsalze und Phosphoniumsalze von Sulfonsäuren bevorzugt und die vorstehenden Salze von Dodecylbenzolsulfonsäure wie z. B. Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat und die vorstehenden Salze von p- Toluolsulfonsäure wie z. B. Tetrabutylammonium-p-toluolsulfonat sind besonders bevorzugt. Bevorzugte Sulfonsäureester umfassen Methylbenzolsulfonat, Ethylbenzofsulfonat, Butylbenzolsulfonat, Octylbenzolsulfonat, Phenylbenzolsulfonat, Methyl-p-toluolsulfonat, Ethyl-p- toluolsulfonat, Butyl-p-toluolsulfonat, Octyl-p-toluolsulfonat, Phenyl-p-toluolsulfonat und dergleichen. Von diesen Verbindungen ist Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulonat am meisten bevorzugt.
Die Menge des Stabilisators beträgt 0,5 bis 50 mol, vorzugsweise 0,5 bis 10 mol, mehr bevorzugt 0,8 bis 5 mol bezogen auf 1 mol des Polymerisationskatalysators, der aus Alkalimetallverbindungen und/oder Erdalkalimetallverbindungen ausgewählt ist.
Die Ausrüstung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt und die vorliegende Erfindung kann in einem Chargensystem oder einem kontinuierlichen System durchgeführt werden. Wenn ein Chargensystem verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei Reaktoren in Reihe verbunden, ein mit einer Destillationsvorrichtung ausgestatteter Rührer wird für den ersten Reaktor verwendet und ein Rührer ohne Destillationsvorrichtung wird für den zweiten Reaktor verwendet, um die Reaktion unter verschiedenen Bedingungen auszuführen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass beide Reaktoren mit einem Rohr verbunden sind, das mit einem Ventil ausgestattet ist, wobei das Reaktionsgemisch des ersten Reaktors zu dem zweiten Reaktor überführt wird, ohne dass es der Außenluft ausgesetzt ist, und im zweiten Reaktor eine Reaktion bis zu einem gewünschten Polymerisationsgrad durchgeführt wird.
Wenn ein kontinuierliches System verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei oder mehr Reaktoren in Reihe miteinander verbunden, angrenzende Reaktoren sind mit einem Rohr verbunden, das mit einem Ventil ausgestattet ist, wobei gegebenenfalls eine Ausrüstung, die eine Pumpe zum Überführen eines Reaktionsgemischs umfasst, zum kontinuierlichen Zuführen von Rohmaterialien und eines Katalysators zu dem ersten Reaktor verwendet wird, während die Reaktoren unter verschiedenen Bedingungen gehalten werden, und ein Polycarbonat mit einem gewünschten Polymerisationsgrad kontinuierlich von dem Endreaktor ausgegeben wird.
Die vorstehend genannte Ausrüstung muss eine Funktion zum Stoppen oder Verzweigen einer Strömung des Reaktionsgemischs aufweisen und Ventile, die in Kesseln und Rohren zu diesem Zweck installiert sind, spielen eine wichtige Rolle.
Zahnradpumpen, Flansche und Strömungsdurchgänge zum Überführen oder Ausgeben des Reaktionsgemischs müssen eine wichtige Funktion ausüben, um ein hochqualitatives Polycarbonat zu erhalten.
Gemäß von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Studien wurde gefunden, dass das Polycarbonat anders als andere Polykondensationspolymere wie z. B. Polyethylenterephthalat trotz eines vollständigen Ausschlusses eines Sauerstoffeinflusses gefärbt, verändert oder in ein zersetztes Produkt umgewandelt wird, das als "dreidimensional vernetztes Gel" bezeichnet wird, wenn es längere Zeit einer Erwärmung ausgesetzt wird. Dies vermindert die Qualität des erhaltenen Polycarbonats und verursacht ein schwerwiegendes Problem bei optischen Anwendungen.
Zur Lösung dieses Problems ist es wichtig, einen Verweilanteil des Reaktionsgemischs in der Ausrüstung auszuschließen. Es wurden verschiedene Studien durchgeführt, um einen Verweilanteil im Reaktor auszuschließen und es wurden verschiedene Vorschläge gemacht. Die Qualität eines Polycarbonats, das durch Schmelzpolymerisation erhalten wird, ist jedoch nach wie vor nicht zufriedenstellend.
Der Ausdruck "Verweilanteil des Reaktionsgemischs", wie er hier verwendet wird, steht für einen Anteil des Reaktionsgemischs, der die Qualität eines Polycarbonatprodukts verschlechtert, da ein zersetztes Produkt in dem Reaktionsgemisch enthalten ist, das an einer Stelle gebildet worden ist, bei der ein Ersetzen des Reaktionsgemischs kaum stattfindet. Der Begriff "Verweilanteil" steht in der ganzen Beschreibung für "Verweilanteil des Reaktionsgemischs".
Wie vorstehend beschrieben ist es bei der Erzeugung eines Polycarbonats in einem industriellen Verfahren eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, (1) Ventile, (2) Pumpen, (3) Flansche und (4) Strömungsdurchgänge (die als "Überführungsbauteile" bezeichnet werden können) für die Überführung eines Reaktionsgemischs zu verbessern und zu ändern. Die Probleme der jeweiligen Überführungsbauteile des Standes der Technik und die Verbesserungen der Überführungsbauteile, die durch die vorliegende Erfindung bewirkt werden, werden nachstehend detailliert beschrieben.

(1) Ventil:

Bei der Herstellung eines Polycarbonats durch eine Schmelzpolykondensationsreaktion wurden ein Kugelventil, ein Kegelventil oder ein T-förmiges Kugelventil verwendet, um die Strömung eines Reaktionsgemischs in einem geraden Teil eines Rohrs zu stoppen.
Die Signifikanz des Einflusses des Ventils auf die Qualität eines Polycarbonatprodukts wurde im Stand der Technik jedoch nicht erkannt und diese Ventile wurden im Hinblick auf einen im Rohr verursachten Druckverlust, der Druckdauerbeständigkeit, der Vakuumbeständigkeit und der Wirtschaftlichkeit der Investition für die Ausrüstung ausgewählt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben im Verlauf von Studien über die Verbesserung der Qualität eines Polycarbonatprodukts, das durch ein Esteraustauschverfahren hergestellt worden ist, gefunden, dass die Struktur eines Ventils einen großen Einfluss auf die Qualität eines Polycarbonatprodukts hat und sie haben intensive Studien bezüglich der Strukturen verschiedener Ventile durchgeführt.
Der Grund dafür, warum dieses Problem bei der Herstellung eines Polycarbonats durch ein Grenzflächenverfahren nicht erkannt worden ist, liegt darin, dass der Druck und andere Bedingungen wesentlich milder sind als bei dem Esteraustauschverfahren.
Die Probleme des Ventils des Standes der Technik, die im Verlauf von Studien gefunden worden sind, sind wie folgt.

(1) Beispiel eines Kugelventils (vgl. Fig. 3)

Gemäß Fig. 3 weist ein Kugelventil eine Struktur auf, bei der ein hindurchtretendes Fluid strömen kann, wenn der Innenraum 2 einer Kugel 1 in einer Strömungsrichtung "α" des Fluids geöffnet ist, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und bei der die Strömung des hindurchtretenden Fluids gestoppt wird, wenn der Innenraum 2 nicht in der Strömungsrichtung "α" des Fluids geöffnet ist.
Es wurde gefunden, dass bei dem Ventil mit der vorstehenden Struktur dann, wenn die Strömung eines Reaktionsgemischs gestoppt wird, das Reaktionsgemisch, dass im Innenraum 2 der Kugel vorliegt, im Innenraum 2 eingeschlossen wird, und das eingeschlossene und zurückgehaltene Reaktionsgemisch diskontinuierlich zur Zersetzung und Beeinträchtigung der Qualität eines Polycarbonatprodukts durch Öffnen des Kugelventils neigt. Es wurde auch gefunden, dass aufgrund der Anordnung eines Zwischenraums 4 zum Bewegen des Ventils zwischen der Kugel 1 und einem Teil 3 des Ventilkörpers, welcher der Kugel 1 gegenüberliegt, das Reaktionsgemisch in diesen Zwischenraum eindringt, in dem Zwischenraum verbleibt und sich zersetzt, was die Bewegung des Ventils erschwert und ein sehr stark zersetztes Fremdmaterial erzeugt, das die Fließfähigkeit verliert (Gel), mit dem Ergebnis, dass bei dem Polycarbonatprodukt ein nicht vernachlässigbares Qualitätsproblem entsteht. Der Zwischenraum 4 über und unter der Kugel ist in Fig. 3 gezeigt. Der Zwischenraum liegt jedoch auch um Seitenteile der Kugel 1 vor. Da die Kugel 1 über eine Plattendichtung 5 gleitet, während sie diese während des Betriebs des Ventils kontaktiert, neigt die Oberfläche der Sitzdichtung 5 dazu, zerspant zu werden und ein Pulver zu erzeugen. Insbesondere wenn als Sitzdichtung 5 eine wärmedauerbeständige Carbondichtung verwendet wird, hat das erzeugte Pulver einen signifikant schlechten Einfluss auf die Qualität eines Produkts.

(2) Beispiel eines Kegelventils (vgl. Fig. 4)

Dieses Ventil hat eine Struktur, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist und ist einem Kugelventil überlegen, da es kein Dichtungspulver erzeugt, weil es anders als das Kugelventil nicht mit einer Sitzdichtung abgedichtet ist, dessen Wartung einfach ist, da keine Sitzdichtung verwendet wird, die eine kürzere Nutzungsdauer aufweist, als der Ventilkörper, und da es keinen Verweilanteil gibt, weil zwischen einem Kegel 11 und einem Ventilkörper 13 kein Zwischenraum vorliegt. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wird wie bei dem Kugelventil jedoch dann, wenn die Strömung des Reaktionsgemischs gestoppt wird, das Reaktionsgemisch in dem Innenraum 12 des Kegels 11 eingeschlossen und das eingeschlossene und zurückgehaltene Reaktionsgemisch neigt zur Zersetzung. Ferner muss zur Bewegung des Ventils der Kegel 11 gedreht werden, nachdem der Kegel zur Bildung eines Zwischenraums angehoben worden ist (der Kegel selbst wird in eine Richtung des Ventilgriffs bewegt, das in Richtung "b" in Fig. 4), da eine Metall-Metall-Abdichtung für eine Lücke zwischen dem Ventilkörper 13 und dem Kegel 11 bewirkt wird. Durch diese Betätigung wird ein Raum 14, in den das Reaktionsgemisch eintritt, um die Seitenfläche des Kegel gebildet, und das Reaktionsgemisch, das in diesem Teil vorliegt, neigt zur Zersetzung. Ferner ist es schwierig, eine Vakuumatmosphäre in dem Ventil aufrechtzuerhalten, wenn das Ventil bewegt wird, es ist wahrscheinlich, dass das Reaktionsgemisch mit Luft außerhalb des Ventils in Kontakt kommt und durch Oxidation zersetzt wird, und die Automatisierung der Betätigung oder des Anhebens dieses Kegels ist schwierig.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Studien bezüglich des Aufbaus und der charakteristischen Eigenschaften eine Ventils zur Verminderung der vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik und bezüglich der effizienten Herstellung eines Polymers durchgeführt, bei der kaum ein zersetztes Produkt erzeugt wird, und das eine hervorragende Qualität in einem industriellen Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats aufweist. Als Ergebnis haben sie gefunden, dass ein hochqualitatives Polycarbonat, bei dem das zersetzte Produkt des Polymers kaum erzeugt wird, durch die Verwendung des folgenden Ventils erhalten werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch die Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, wobei (1) Ventile, die den nachstehenden Aufbau und die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen, in dem Herstellungsverfahren verwendet werden.
(1) Ventil; Y-förmiges Kugelventil, das im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger aufweist und dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material hergestellt ist, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist.
Im Folgenden wird das vorstehend genannte Ventil detailliert beschrieben.
In dem erfindungsgemäßen Ventil bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger", dass die Leckage von Gas aus dem Ventil 120 · 10&supmin;&sup6; MPa 1/Stunde oder weniger bezogen auf 1 Liter des Innenvolumens des Ventils beträgt, wenn der Endvakuumgrad des Ventils 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa beträgt.
Bei diesem Verfahren zur Messung der Leckage von Gas ist die Messung möglicherweise nicht einfach, da das Innenvolumen des Ventils zu klein ist. In diesem Fall können bei der Durchführung eines Helium-Leckagetests, der bei 0,133 · 10&supmin;&sup6; MPa durchgeführt wird, 3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger eingesetzt werden. Das Messverfahren läuft folgendermaßen ab.

a. Gasleckage-Messverfahren

Die Messung der Leckage eines Gases wird durch Absaugen von Gas vom Inneren des Ventils durch eine Vakuumpumpe zur Verminderung des Drucks innerhalb des Ventils auf 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa, Stoppen des Absaugens und Bestätigen nach einer Stunde, dass der Druck innerhalb des Ventils niedriger ist als ein vorbestimmter Druck, durchgeführt. Wenn das Volumen des Ventils beispielsweise 1 Liter ist, dann ist der Druck innerhalb des Ventils für ein Bestehen des Tests 1 Stunde nach dem Ende des Absaugens durch die Vakuumpumpe niedriger als 133 · 10&supmin;&sup6; MPa.

b. Helium-Leckagetest

Das Gas vom Inneren des Ventils wird durch eine Vakuumpumpe zur Verminderung des Drucks innerhalb des Ventils auf 0,133 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger abgesaugt, ein Helium- Leckagedetektor wird mit dem Ventil und der Vakuumpumpe verbunden, das Ventil wird mit einem Beutel abgedeckt, während das Absaugen mit der Vakuumpumpe fortgesetzt wird, Helium wird von Außen in das Innere des Beutels geblasen und die Leckage von Helium in das Innere des Ventils wird mit dem Helium-Leckagedetektor gemessen. Wenn die Leckage des detektierten Heliums 3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger beträgt, dann hat das Ventil den Test bestanden. Als Helium-Leckagedetektor kann das Gerät DLMS-TP3E von Nippon Shinku Gijutsu Co., Ltd. verwendet werden.
ACC/S steht für atm. cm³/s, was ein Volumen bei 1 atm und Normaltemperatur als Leckage des Heliums pro Sekunde angibt.
Folglich ist es erwünscht, dass das Ventil keine Leckage aufweist, da es die in den Reaktor eindringende Außenluft und insbesondere der eindringende Sauerstoff ist, der das Reaktionsgemisch zersetzt und einen signifikant schlechten Einfluss auf die Qualität eines Polycarbonatprodukts hat. Da das Ventil eine relativ komplexe Struktur aufweist, nämlich einen bewegbaren Teil, tritt diese Luft leicht in das Ventil ein.
Da das Reaktionsgemisch oxidiert wird, sobald es Sauerstoff ausgesetzt ist, wird es gefärbt oder zersetzt, wodurch die Qualität des Polycarbonats stark vermindert wird. Daher ist es wichtig zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch Sauerstoff ausgesetzt wird, der in der Luft enthalten ist und es ist erwünscht, die Luftdichtigkeit zu verbessern und den Stopfbuchsenteil des Ventils in einer Stickstoffatmosphäre von 98 Vol.-% oder mehr zu platzieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Ventil bedeutet der Ausdruck "der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, ist aus einem Material hergestellt, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist", dass ein beliebiges Material als Material des Teils, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, akzeptabel ist, wenn es die Funktion des Ventils nicht beeinträchtigt und sich während des Gebrauchs des Ventils nicht wesentlich in dem Produkt löst. Ein Sitzteil des Ventils ist vorzugsweise aus Stellit wie z. B. STELLIT FACE#6 hergestellt und der Ventilkörper ist vorzugsweise aus Edelstahl wie z. B. SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS630, SCS13, SCS14, SCS16 oder SCS19 hergestellt, der gemäß JIS spezifiziert ist.
Als Material der Stopfbuchsenpackung ist ein beliebiges Material akzeptabel, wenn es die erforderlichen Dichtungseigenschaften aufweist. Beispielsweise wird/werden vorzugsweise eine Spiraldichtung, die durch Wirken von Asbest, Kohlefasern, Polytetrafluorethylenfasern (PTFE-Fasern), Aramidfasern oder eines expandierten Graphitgams zu einer vorbestimmten Gestalt mit einem rechteckigen Querschnitt oder dergleichen und Tränken mit PTFE, Graphit oder einem Schmieröl und/oder eine Dichtung verwendet, die zu einer Ringform mit einem V- förmigen Querschnitt geformt worden ist.
Als Material einer Dichtung ist ein beliebiges Material akzeptabel, wenn es während des Gebrauchs des Ventils die erforderlichen Dichtungseigenschaften aufweist. Vorzugsweise wird eine Spiralwicklungsdichtung verwendet, die durch Platzieren eines Füllstoffs wie Asbest, anorganisches Papier, expandierter Graphit oder PTFE auf einem Metallring mit V- förmigem Querschnitt und spiralförmiges Aufwickeln des Laminats unter Spannung hergestellt wird.
In der vorliegenden Erfindung ist das Y-förmige Kugelventil gemäß Fig. 6 derart gestaltet, dass ein Rohr und die Spindel des Ventils in der Form des Buchstabens Y angeordnet sind. Wenn das Ventil geöffnet ist, kann sich die Spindel so bewegen, dass sie die Strömung eines Reaktionsgemischs in dem Rohr möglichst wenig stört.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben sich auf ein Kugelventil als Ventil konzentriert, das einen vorteilhaften Einfluss auf die Qualität eines Polycarbonatprodukts hat.
In einem T-förmigen Kugelventil des Standes der Technik, dessen Spindel in einer Richtung senkrecht zu einem Strömungsdurchgang an der Reaktionsgemischeinlassöffnung und -auslassöffnung des Ventils bewegt wird, ist das Problem des Reaktionsgemischs, das in dem vorstehend genannten Kugelventil und Kegelventil verbleibt, und des Verweilanteils in dem Zwischenraum etwas abgeschwächt wird. Das T-förmige Kugelventil hat die in Fig. 5 gezeigte Struktur. Es weist eine Scheibe 32 mit einem größeren Durchmesser als derjenige einer Spindel 31 am Ende der Spindel auf, ein großer Verweilraum 33 ist hinter der Scheibe 32 ausgebildet, das Reaktionsgemisch in diesem Verweilraum 33 wird im Unterschied zu dem Kugelventil und dem Kegelventil zu einem Verweilanteil, der kaum dem Einfluss der Strömung eines Fluids unterliegt (ein oberer Teil des Verweilraums 33 von Fig. 5), der Querschnitt des Strömungsdurchgangs in dem Ventil wird durch das Vorliegen eines Sitzes 34, der die Scheibe 32 aufnimmt, stark verändert, und die Strömung des Fluids ändert seine Richtung stark, wie es durch den Pfeil "c" gezeigt ist. Daher wurde gefunden, dass bei dem T-förmigen Kugelventil das Problem auftritt, dass die Strömung gestört wird, wodurch ein großer Druckverlust erzeugt wird, und dieses Problem wird schwerwiegender, wenn die Viskosität des Fluids zunimmt.
Im Gegensatz dazu ist in dem Y-förmigen Kugelventil, das in Fig. 6 gezeigt ist, eine Scheibe 42 am Ende einer Spindel 41 bereitgestellt, die in einem Winkel zu einer Strömungsrichtung eines Reaktionsgemischs angeordnet ist, eine Strömung des hindurchtretenden Fluids, die durch den Pfeil "d" gezeigt ist, wird durch den Kontakt zwischen der Scheibe 42 und einem Sitz 43 gestoppt, der in einem Fluiddurchtrittsteil bereitgestellt ist, die Spindel 41 und die Scheibe 42 werden in der Richtung eines Griffs 44 durch Drehen des Griffs 4 in eine bestimmte Richtung bewegt, die Strömung des hindurchtretenden Fluids, die durch den Pfeil "d" gezeigt ist, findet wieder statt, das Volumen eines Raums 45 hinter der Scheibe 42 wird durch Bewegen der Spindel 41 und der Scheibe 42 an diesem Punkt vermindert, die Störung der Strömung des Reaktionsgemischs ist geringer als die Störung bei einem gewöhnlichen T- förmigen Kugelventil, und der Druckverlust ist gering, wenn das Fluid durch diesen Teil hindurchtritt, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass das zurückgehaltene Reaktionsgemisch in die Strömung des Reaktionsgemischs eintritt, und der Verweilanteil (Anteil, der dem Raum 33 in Fig. 5 entspricht), der durch den hinter der Scheibe ausgebildeten Raum 45 dargestellt ist, ist klein. Daher wurde gefunden, dass dieses Y-förmige Kugelventil als Ventil zum Stoppen des Polycarbonats geeignet ist.
Wenn das Ventil bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger im Wesentlichen keine Leckage aufweist und dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material hergestellt ist, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, konnte bestätigt werden, dass das Ventil eine Langzeitverwendung von 1 Jahr oder mehr übersteht und bei der Aufrechterhaltung der Qualität eines Polycarbonatprodukts als Vorrichtung zur Erzeugung eines Polycarbonats gute Ergebnisse liefert.
Selbst in diesem Y-förmigen Kugelventil hat sich jedoch gezeigt, dass dann, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, ein nicht vernachlässigbarer Verweilanteil hinter der Scheibe (Raum 45 in Fig. 6) zurückbleibt und der Effekt der Verminderung eines Verweilanteils für die Qualität eines Produkts gemäß den Gebrauchsbedingungen des Ventils wie z. B. Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität als Vorrichtung zur Erzeugung eines Polycarbonats nicht zufrieden stellend sein kann. Insbesondere in einem größeren Ventil verursacht dieser Verweilanteil einen stärkeren negativen Einfluss auf die Qualität eines Produkts.
Der in diesen Ventilen gebildete Verweilanteil verursacht die Zersetzung eines Polycarbonats wie z. B. eine Verfärbung, eine Vernetzung oder eine Gelierung und kann einen nicht vernachlässigbaren Einfluss auf die Produktqualität haben. Dies ist ein besonders schwerwiegendes Problem bei einem Polycarbonat, das dazu neigt, in dem Verweilanteil zu verbleiben und sich dabei zu zersetzen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die weitere Verbesserung des Y-förmigen Kugelventils durch Studien über diese Ventile in Angriff genommen und gefunden, dass ein Y-förmiges Kugelventil, das die folgenden Merkmale aufweist, die vorstehend genannten Probleme vollständig lösen kann.
Ein bevorzugtes Beispiel des erfindungsgemäßen Ventils ist in Fig. 7 gezeigt. Das in Fig. 7 gezeigte Beispiel ist lediglich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht durch diese Figur beschränkt wird.
In fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 51 einen Ventilkörper. Dieser Ventilkörper 51 ist mit einem Heizmedium-Mantel 52 bedeckt, der um diesen herum angeordnet ist. Eine Reaktionsgemischeinlassöffnung 54 ist an einem Ende des röhrenförmigen Teils 53 des Ventilkörpers 51 bereitgestellt und eine Reaktionsgemischauslassöffnung 55 ist am anderen Ende bereitgestellt. Eine Spindel 56 ist in einem Mittelteil des Ventilkörpers 51 bereitgestellt und kann durch Betätigung eines Griffs 58 vertikal verschoben werden, während sie mit einer Stopfbuchsenpackung 57 abgedichtet ist. Eine Fluidströmung wird gestoppt, wenn ein Endteil der Spindel 56 mit einem Sitz 60 in Kontakt kommt. Das Schließen des Ventils führt zu diesem Zustand, der in Fig. 7 durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist. Dia vollständige Öffnung des Ventils ist der entgegengesetzte Zustand, der in Fig. 7 durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist. Das Ventil ist vollständig geöffnet, um ein Reaktionsgemisch strömen zu lassen.
Der Ventilkörper 51 ist aus dem vorstehend genannten korrosionsbeständigen Material hergestellt und auch die Spindel 56 ist aus diesem Material hergestellt. Da sie aus dem gleichen Material hergestellt sind, wird selbst dann, wenn die Temperaturen des Ventilkörpers 51 und der Spindel 56 ansteigen, der Zwischenraum zwischen diesen bei einem feststehenden Wert beibehalten und wird selten größer als ein festgelegter Wert oder unterdrückt einen Kontakt zwischen diesen, da der Wärmeausdehnungskoeffizient des Ventilkörpers 51 und derjenige der Spindel 56 gleich sind. Dies ist im Hinblick auf die Verminderung des Verweilanteils bevorzugt. Der Sitz 60 ist aus dem vorstehend genannten Abdichtungsmaterial wie z. B. STELLITE FACE#6 hergestellt, um ein Fressen des Ventilkörpers 51 und der Spindel 56 zu verhindern und um die Abdichtungseigenschaften für eine lange Zeit beibehalten zu können.
Die Reaktoren sind durch ein Rohr verbunden und das Ventil ist im Allgemeinen im Rohr installiert. In Fig. 7 sind die Reaktionsgemischeinlassöffnung 54 und die Reaktionsgemischauslassöffnung 55 stumpf mit dem Rohr verschweißt (Stumpfschweißverbindung).
In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 54 die Reaktionsgemischeinlassöffnung und 55 die Reaktionsgemischauslassöffnung. Dies bedeutet lediglich, dass diese Anordnung sehr gebräuchlich ist und die Reaktionsgemischeinlassöffnung und die Reaktionsgemischauslassöffnung können entsprechend des tatsächlichen Installationsraums auch in der anderen Richtung installiert werden.
Das Reaktionsgemisch wird von der Reaktionsgemischeinlassöffnung 54 kontinuierlich durch das so aufgebaute Ventil zugeführt. Wenn das Ventil geöffnet ist, dann wird das Reaktionsgemisch von der Reaktionsgemischauslassöffnung 55 zur Außenseite des Systems ausgegeben. Wenn das Ventil geschlossen ist, dann wird das Reaktionsgemisch gestoppt und strömt nicht zur Reaktionsgemischauslassöffnung 55.
Das vorstehende erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil weist eine starke Verbesserung dahingehend auf, dass ein Verweilanteil hinter der Scheibe ausgeschlossen wird, um den Raum hinter der Scheibe zu entfernen, da es am Ende der Spindel keine Scheibe aufweist und ein Teil des Ventilkörpers, in den die Spindel eingesetzt wird, und die Spindel im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen.
Der Ausdruck "im Wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen" bedeutet, dass die Dicke der Spindel um einen Zwischenraum kleiner ist als die Dicke des Teils des Ventilkörpers, in den die Spindel eingesetzt wird und der für die Spindel erforderlich ist, um in den Ventilkörper gleiten zu können. Die Differenz zwischen dem Außendurchmesser der Spindel und dem Innendurchmesser des Teils des Ventilkörpers, in den die Spindel eingesetzt wird, wird vorzugsweise auf 2 mm oder weniger eingestellt. Die Differenz beträgt mehr bevorzugt 1 mm oder weniger und insbesondere 0,5 mm oder weniger.
Der Querschnitt des Teils des Ventilkörpers, in den die Spindel eingesetzt wird, beträgt vorzugsweise ± 15% des Querschnitts eines Teils des röhrenförmigen Teils, durch den das Reaktionsgemisch strömt, um eine turbulente Strömung des Reaktionsgemischs zu unterdrücken. Mehr bevorzugt ist der Querschnitt mit dem Innendurchmesser des röhrenförmigen Teils identisch.
In Fig. 8 ist ein Abstandshalter 62, der eine glatte gekrümmte Oberfläche aufweist, so dass die Strömungslinie des strömenden Reaktionsgemischs nicht gestört wird, am Ende der Spindel 56 gezeigt.
Ein Ende des Abstandshalters 62 ist glatt mit einem Teil 59 an einer stromabwärts gelegenen Seite des Abstandshalters 62 verbunden, bei dem es sich um die Innenfläche eines oberen Teils eines röhrenförmigen Teils 53 handelt, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist und das Fluid in eine Richtung "e" von Fig. 8 strömt. Das heißt, das Ende des Abstandshalters 62, bei dem es sich um den Endteil der Spindel des Y-förmigen Kugelventils handelt, und die Innenfläche des oberen Teils des röhrenförmigen Teils des Ventils haben eine gekrümmte Oberfläche, so dass sie eine glatte gekrümmte Oberfläche bilden können, wenn das Ventil geöffnet ist. Die gekrümmte Oberfläche ist durch eine gestrichelte Linie in Fig. 8 gezeigt. Die weiteren Bezugszeichen in Fig. 8 bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen in Fig. 5.
In der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise der Abstandshalter 62 am Endteil der Spindel 56 so bereitgestellt, dass er eine glatte gekrümmte Oberfläche bildet, so dass die Strömung des Reaktionsgemischs nicht gestört wird. Die Bildung dieser glatten gekrümmten Oberfläche vermindert den Verweilanteil soweit wie möglich, ohne die Strömung des Fluids zu beeinflussen, und sie kann das Strömen des zersetzten Polymers, das sich im Verweilanteil gebildet hat, der in der vorliegenden Erfindung nach wie vor vorliegt, in die Strömung des Fluids durch die turbulente Strömung des Fluids verhindern.
Das in Fig. 7 gezeigte Y-förmige Kugelventil weist keine Struktur auf, die eine glatte gekrümmte Oberfläche bereitstellt, so dass die Strömung des Reaktionsgemischs nicht gestört wird, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist. Daher wurde die in Fig. 8 gezeigte vorliegende Erfindung auf der Basis der Erkenntnis der neuartigen Tatsache gemacht, dass diese Struktur eine der Ursachen der Zersetzung der Qualität eines Polycarbonatprodukts ist.
Der Ausdruck "Bildung dieser glatten gekrümmten Oberfläche", wie er hier verwendet wird, steht für die Bildung einer im Wesentlichen glatten gekrümmten Oberfläche. Beispielsweise ist in Fig. 8 der Durchmesser des Abstandshalters 62 etwas kleiner gemacht als der Durchmesser der Spindel 56, um einen perfekten Kontakt zwischen der Spindel 56 und dem Sitz 60 zu realisieren, wenn das Ventil geschlossen ist. Wenn das Ventil geschlossen ist, wird daher ein Raum 63 von 1 bis 0,5 mm zwischen dem Abstandshalter 62 und dem Ventilkörper 51 gebildet. Die "Bildung einer schwach gekrümmten Oberfläche" umfasst in der vorliegenden Erfindung einen Fall, bei dem die glatte gekrümmte Oberfläche durch den Raum 63 teilweise diskontinuierlich wird.
Ferner ist ein Zwischenraum zwischen der Spindel und dem Ventilkörper erforderlich, so dass die Spindel in die Struktur des Ventils gleiten kann. Es wurde gefunden, dass die Bereitstellung eines O-Rings (in den Fig. 7 und 8 mit dem Bezugszeichen 61 bezeichnet), der eine hervorragende Wärmedauerbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, in diesem Teil effektiver ist, so dass die Spindel im Wesentlichen in Kontakt mit der Innenfläche des O-Rings gleiten kann. Dies kann effektiv verhindern, dass ein zurückgehaltenes Fluidprodukt in das Reaktionsgemisch strömt, was auch in dem Zwischenraum stattfinden kann. Ein bevorzugtes Beispiel des O-Rings für diesen Zweck ist ein O-Ring, der aus einem Perfluorelastomer (z. B. Kalrez von Du Pont Dow Elastomers) hergestellt ist.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil durch einen Heizmedium- Mantel, eine elektrische Heizeinrichtung oder dergleichen gleichförmig geheizt. Im Fall eines Heizmedium-Mantels ist es im Hinblick auf ein gleichförmiges Heizen mehr bevorzugt, den Heizmedium-Mantel mit dem Ventilkörper zu integrieren, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, anstatt das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil mit einem Heizmedium-Mantel zu bedecken. Wenn das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil relativ groß ist, dann ist es bevorzugt, eine Ablenkplatte in dem Heizmedium-Mantel bereitzustellen oder die Anzahl der Strömungsdurchgänge eines Heizmediums zu erhöhen, so dass das erfindungsgemäße Y- förmige Kugelventil gleichförmig geheizt wird.
In dem erfindungsgemäßen Ventil beträgt die Oberflächenrauhigkeit des Innenteils des Flüssigkeitskontaktteils vorzugsweise 10 um oder weniger. Bezüglich Rmax beträgt diese Oberflächenrauhigkeit 10 um oder weniger, vorzugsweise 3,3 um oder weniger. Beispielsweise wird der Flüssigkeitskontaktteil mit einer Schwabbelscheibe #200 oder mehr fertigbearbeitet, weist einen Glanz auf, der höher ist als der einer Standardprobe und ist frei von feinen Löchern, runden feinen Streifen, Schabern, Niveauunterschieden und Vertiefungen. Mehr bevorzugt weist der Flüssigkeitskontaktteil bezüglich Rmax eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um oder weniger auf. Das heißt, der Flüssigkeitskontaktteil wird mit einer Schwabbelscheibe #300 oder mehr fertigbearbeitet oder einer Fertigbearbeitung wie z. B. Honen, Supfinieren, Läppen, Strahlhonen, einem chemischen Polieren oder einem Elektropolieren unterworfen. In der vorliegenden Erfindung wurde Rmax gemäß JIS B0601-1982 gemessen.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Ventils bedeutet der Begriff "Wärmedauerbeständigkeit", wie er hier verwendet wird, dass die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit des Ventils höher als die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit während des Betriebs sind, und zwar selbst dann, wenn die Festigkeit des Materials bei hoher Temperatur niedriger wird als ein Wert bei normaler Temperatur, und dass beim Gebrauch des Ventils selbst dann kein Problem auftritt, wenn das Ventil Kräften wie z. B. der Wärmeausdehnung seines Materials unterliegt.
Bei der Erzeugung eines Polycarbonats wird die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur der Ausrüstung entsprechend den Betriebsbedingungen vorzugsweise in einem Bereich von 150 bis 350ºC eingestellt. Wenn die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur höher als 350ºC ist, dann ist das Material eingeschränkt, dessen Verarbeitung wird schwierig, das erhaltene Ventil wird teuer, zwischen den Teilen des Ventils muss ein breiter Zwischenraum gebildet werden, um den Einfluss der Wärmeausdehnung des Materials, welches das Ventil bildet, auszuschließen, und der Verbleib und die Zersetzung des Reaktionsgemischs in diesem Teil finden in nachteiliger Weise leicht statt.
Das Innere des erfindungsgemäßen Ventils weist vorzugsweise eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr auf. Der Ausdruck " Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr" bedeutet, dass das Ventil keine Leckage einer Flüssigkeit oder eines Gases an die Außenseite des Ventils oder an eine sekundäre Seite zulässt und bei seinem Gebrauch keine Probleme verursacht, und zwar sowohl im offenen oder geschlossenen Zustand, und selbst dann, wenn ein vorbestimmter Druck von 0,1 MPa oder mehr auf das Innere des Ventils ausgeübt wird, wobei eine Seite, die von der Spindel abgeschlossen wird und auf die ein DrucK ausgeübt wird, wenn das Ventil geschlossen ist, als "primäre Seite" bezeichnet wird und eine Seite, auf die kein Druck ausgeübt wird, als sekundäre Seite bezeichnet wird. Die Druckdauerbeständigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 30 MPa. Wenn der Zwischenraum in der Nähe des Dichtungsteils (Oberfläche zum Trennen der primären Seite von der sekundären Seite) der Spindel des Ventils breit gestaltet werden muss (Durchmesserdifferenz beträgt 2 mm oder mehr), um eine Leckage (auch "innere Leckage" genannt) von der vorstehend genannten primären Seite zur sekundären Seite zu vermindern, dann kann die Druckdauerbeständigkeit der primären Seite gegen die sekundäre Seite niedriger gemacht werden als die Druckdauerbeständigkeit gegen die Außenseite des Ventils.
Mittel zum Verbinden des erfindungsgemäßen Y-förmigen Kugelventils mit einem Rohr oder dergleichen weisen vorzugsweise die gleiche Druckdauerbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils auf wie das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil. Die Verbindungsvorrichtung kann ein Flansch, eine Schweißverbindung, eine Grayloc-Verbindung oder dergleichen sein.
Die Kraft zum Öffnen und Schließen des erfindungsgemäßen Y-förmigen Kugelventils kann eine manuelle Kraft, Luftdruck, Elektrizität, hydraulischer Druck oder eine beliebige andere Kraft sein, welche die Spindel bewegen kann. Wenn die Spindel mit einer Kraft bewegt wird, ist es bevorzugt, dass ein Ausfallsicherheitsmechanismus einbezogen wird, durch den das Verfahren selbst dann sicher wird, wenn ein Fehler wie z. B. ein Stromausfall oder eine Verbindungsunterbrechung stattfindet.
Das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil ist in einem Rohr der Polycarbonat- Herstellungsausrüstung, zwischen einem Kessel und einem Rohr oder in einer Verzweigung des Rohrs oder des Kessels installiert. Das Y-förmige Kugelventil kann als Probeentnahmeventil zum Entnehmen von Proben des Reaktionsgemischs in dem Rohr durch Entnehmen derselben aus dem Rohr, oder in Verbindung mit einem anderen Ventiltyp verwendet werdert. Das Y förmige Kugelventil ist nicht auf die in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigten Beispiele beschränkt, sondern es handelt sich um ein allgemein verwendetes Y-förmiges Kugelventil. Beispielsweise befindet sich gemäß Fig. 9 ein Y-förmiges Kugelventil an einer Stelle, bei der die Strömung des Reaktionsgemischs in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Platte ihre Richtung in eine Richtung nach unten ändert und die Flüssigkeit danach schräg nach unten strömt. Die Bezugszeichen in Fig. 9 bezeichnen die gleichen Bauteile wie die in den Fig. 7 und 8.
Das für das erfindungsgemäße Y-förmige Kugelventil verwendete Material wird vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterworfen, um die Restspannung auf das Material bei hohen Temperaturen zu berücksichtigen.
Wenn eine Leckage des Reaktionsgemischs zur Außenseite des Y-förmigen Kugelventils oder ein Eindringen eines Gases außerhalb des Y-förmigen Kugelventils in das Innere des Kugelventils nicht zugelassen werden soll, dann wird ein Faltenbalg zur Abdichtung eines Stopfbuchsenteils des Ventils verwendet.
Wenn das Polycarbonat nicht erzeugt wird, dann wird anstelle des Reaktionsgemischs beim Waschen, beim Anfahren oder beim Beenden der Herstellung des Polycarbonats oder bei der Überprüfung der Ausrüstung eine Waschflüssigkeit, Druckluft oder ein verminderter Druck zugeführt bzw. ausgeübt. Es wurde bestätigt, dass bei der Funktion des erfindungsgemäßen Ventils in diesen Fällen keine Probleme auftreten.
Es wird angenommen, dass in der vorliegenden Erfindung die Korrosionsbeständigkeit nicht nur aus Gründen des negativen Einflusses des gelösten Materials wie z. B. der Verhinderung einer Reaktion oder der Färbung des Polycarbonats ein Problem wird, sondern auch aufgrund der Bildung einer aufgerauhten Oberfläche, die möglicherweise durch Korrosion stattfindet.
Konkret werden hervorragende Ergebnisse erzielt, wenn das korrosionsbeständige Material Edelstahl ist und der Flüssigkeitskontaktteil einer mechanischen Fertigbearbeitung wie z. B. Schwabbeln oder einer chemischen Fertigbearbeitung wie z. B. einem Elektropolieren unterworfen wird.

(2) Zahnradpumpe

Die in dem Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats verwendete Pumpe wird bei hohen Temperaturen unter Hochvakuum verwendet. Da die Viskosität des Reaktionsgemischs bei einem Fortschreiten der genannten Reaktion (gegen Ende) auf ein extrem hohes Niveau ansteigt, im Allgemeinen auf 200 Pa·s bis 1000 Pa·s, das sich entsprechend den Reaktionsbedingungen unterscheidet, muss dann, wenn das Reaktionsgemisch mit einem Rohr transportiert wird, der Druck der Pumpe gemäß dem in dem Rohr erzeugten Widerstand (Druckverlust) erhöht werden. Zu diesem Zweck wurde im Stand der Technik im Allgemeinen eine Zahnradpumpe verwendet.
Da die Zahnradpumpen des Standes der Technik jedoch aus Werkzeugstahl mit einem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer hervorragenden Abriebbeständigkeit hergestellt sind, weisen diese gegenüber den Rohmaterialien des Reaktionsgemischs eine schlechte Korrosionsbeständigkeit auf, das Material der Zahnradpumpe löst sich, es findet eine Färbung des Reaktionsgemischs statt und das gelöste Material behindert die Aktivität eines Katalysators und vermindert die Reaktionsgeschwindigkeit.
Da das Reaktionsgemisch als Produkt zur Schmierung der Zahnräder verwendet wird, zersetzt sich das Reaktionsgemisch, das über eine lange Zeit hohen Temperaturen, die durch die Zahnräder erzeugt werden, und einer starken Scherung ausgesetzt ist, und wird in das Produkt zurückgeführt, wodurch eine Zersetzung wie z. B. eine Färbung, Vernetzung oder Gelierung stattfindet. Folglich wird auf die Produktqualität ein nicht vernachlässigbarer Einfluss ausgeübt.
Ferner bildet sich ein Verweilanteil zwischen einer Buchse, bei der es sich um den Wellenendteil des Zahnrads handelt, und dem Lager des Zahnrads und einer Deckelplatte (Frontplatte und Rückplatte). Der Teil des Rohrs am Reaktionsgemischeinlassteil ist im Allgemeinen kreisförmig und ein oberer Teil des Zahnrads weist im Allgemeinen eine rechteckige Gestalt auf, wodurch die Querschnittsgestalt des Reaktionsgemischeinlassteils stark geändert werden muss, um diese Teile mit unterschiedlicher Gestaltung miteinander zu verbinden. Daher wird der Verweilanteil aufgrund der schwierigen Bearbeitung gebildet. Da die Abdichtung eines fixierten Teils (nicht-angetriebener Teil) eine Metall-Metall-Abdichtung ist, bildet sich ein Verweilanteil, wenn die Zahnradpumpe schlecht zusammengebaut wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Studien bezüglich der Struktur und Eigenschaften einer Zahnradpumpe zur Verminderung der Probleme des Standes der Technik und zur effizienten Erzeugung eines hochqualitativen Polymers durchgeführt, bei dem im industriellen Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats kaum ein zersetztes Produkt erzeugt wird. Als Folge davon wurde gefunden, dass ein hochqualitatives Polycarbonat, das kaum ein zersetztes Polymerprodukt erzeugt, unter Verwendung der folgenden Zahnradpumpe erhalten werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch die Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, wobei (2) Zahnradpumpen, die den nachstehenden Aufbau und die nachstehende Funktion aufweisen, in dem Herstellungsverfahren eingesetzt werden. (2) Zahnradpumpe; Zahnradpumpe, die eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa, eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr und einen Ausgabedruck von 1 MPa oder mehr aufweist, deren Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, die ein Reaktionsgemisch bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger ausgeben kann und die einen Aufbau aufweist, der derart ist, dass das Reaktionsgemisch zum Schmieren von Kontaktteilen zwischen Zahnrad-, Wellen- und anderen Zahnradpumpenbauteilen nicht in die Pumpe zurückgelangt und von der Pumpe nach außen ausgegeben wird.
Im Folgenden wird die vorstehend genannte Zahnradpumpe (2) detailliert beschrieben.
Die Ausrüstung zur Durchführung der vorliegenden Erfindung, welche die Zahnradpumpe umfasst, ist nicht speziell beschränkt und die vorliegende Erfindung kann in einem Chargensystem oder einem kontinuierlichen System durchgeführt werden. Wenn das Chargensystem verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei Polymerisationsreaktoren in Reihe verbunden, ein mit einer Destillationsvorrichtung ausgestatteter Rührer wird für den ersten Reaktor verwendet und ein Rührer ohne Destillationsvorrichtung wird für den zweiten Reaktor verwendet, um die Reaktion unter verschiedenen Bedingungen auszuführen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass beide Reaktoren mit einem Rohr verbunden sind, das mit einem Ventil ausgestattet ist, und dass die Ausrüstung eine Zahnradpumpe zum Überführen eines Reaktionsgemischs, je nach Bedarf, zur Überführung des Reaktionsprodukts vom ersten Reaktor zu dem zweiten Reaktor umfasst, ohne dass das Reaktionsgemisch der Außenluft ausgesetzt ist, und im zweiten Reaktor eine Reaktion bis zu einem gewünschten Polymerisationsgrad durchgeführt wird.
Wenn das kontinuierliche System verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei oder mehr Reaktoren in Reihe miteinander verbunden, angrenzende Reaktoren sind mit einem Rohr verbunden, das mit einem Ventil ausgestattet ist, wobei eine Ausrüstung, die eine Zahnradpumpe zum Überführen eines Reaktionsgemischs, je nach Bedarf, umfasst, zum kontinuierlichen Zuführen von Rohmaterialien und eines Katalysators zu dem ersten Reaktor verwendet wird, während die Reaktoren unter verschiedenen Bedingungen gehalten werden, und ein Polycarbonat mit einem gewünschten Polymerisationsgrad kontinuierlich von dem Endreaktor ausgegeben wird.
In der vorstehend genannten Ausrüstung ist eine Zahnradpumpe zum Zuführen des Reaktionsgemischs erforderlich und die Zahnradpumpe, die in einem Kessel oder einem Rohr zu diesem Zweck installiert ist, spielt eine wichtige Rolle.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist das Polycarbonat gefärbt oder erzeugt ein zersetztes Produkt, das als "dreidimensional vernetztes Gel" bezeichnet wird, wenn es längere Zeit einer Erwärmung ausgesetzt wird, obwohl der Einfluss von Sauerstoff vollständig ausgeschlossen wird. Dies vermindert die Qualität des erhaltenen Polycarbonats und verursacht ein schwerwiegendes Problem bei Anwendungen, die eine hohe Qualität erfordern, wie z. B. bei optischen Anwendungen.
Zur Lösung dieses Problems ist es wichtig, in der Ausrüstung einen Verweilanteil auszuschließen, der als toter Raum" bezeichnet wird. Es wurden verschiedene Studien zum Ausschluss des toten Raums in dem Reaktor gemacht und es wurden verschiedene Vorschläge vorgelegt. Die Qualität eines Polycarbonats, das durch Schmelzpolymerisation erhalten wird, ist jedoch nach wie vor unzureichend.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensive Studien zur Lösung dieses Problems durchgeführt und haben gefunden, dass eine Zahnradpumpe, der bisher keine wichtige Bedeutung zugemessen wurde, einen großen Einfluss auf den toten Raum der gesamten Ausrüstung hat und die Erfinder konnten die Qualität eines Polycarbonats, das durch Schmelzpolymerisation erhalten wird, durch die Verwendung einer Zahnradpumpe mit einem spezifischen Aufbau stark verbessern.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Pumpe zum Überführen des Reaktionsgemischs derart aufgebaut, wie es in Fig. 10 gezeigt ist.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Begriff "Wärmedauerbeständigkeit", wie er hier verwendet wird, dass die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit der Zahnradpumpe bei hohen Temperaturen höher als die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit während des Betriebs sind, und dass beim Gebrauch der Zahnradpumpe selbst dann kein Problem auftritt, wenn die Zahnradpumpe Kräften wie z. B. der Wärmeausdehnung ihres Materials unterliegt. Bei der Erzeugung eines Polycarbonats wird die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur der Ausrüstung entsprechend den Betriebsbedingungen vorzugsweise in einem Bereich von 150 bis 350ºC eingestellt. Wenn die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur höher als 350ºC ist, dann ist das Material eingeschränkt, dessen Verarbeitung wird schwierig, die erhaltene Zahnradpumpe wird teuer, zwischen den Teilen der Zahnradpumpe muss ein breiter Zwischenraum gebildet werden, um den Einfluss der Wärmeausdehnung des Materials, welches die Zahnradpumpe bildet, auszuschließen, und der Verbleib und die Zersetzung des Reaktionsgemischs in diesem Teil findet in nachteiliger Weise leicht statt. Da ein Fall vorkommen kann, bei dem eine Schraube zum Befestigen der Teile, weiche die Zahnradpumpe aufbauen, durch eine Wärmeausdehnung gelockert wird, wird die Anziehkraft gemäß der Gebrauchstemperatur vorzugsweise erhöht.
In der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger", dass die Leckage von Gas von Außerhalb der Zahnradpumpe 120 · 10&supmin;&sup6; MPa·l/Stunde oder weniger bezogen auf 1 Liter des Innenvolumens beträgt, wenn der Endvakuumgrad der Zahnradpumpe 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger beträgt. Bei diesem Verfahren zur Messung der Leckage von Gas kann die Messung erschwert sein, wenn das Innenvolumen der Zahnradpumpe zu klein ist. In diesem Fall können bei der Durchführung eines Helium-Leckagetests, der bei 0,133 · 10&supmin;&sup6; MPa durchgeführt wird, 3 · 10&supmin;&sup5; ACCIS oder weniger eingesetzt werden. Das Messverfahren läuft folgendermaßen ab.

a. Gasleckage-Messverfahren

Die Messung der Leckage eines Gases wird durch Absaugen von Gas vom Inneren der Zahnradpumpe durch eine Vakuumpumpe zur Verminderung des Drucks innerhalb der Zahnradpumpe auf 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa, Stoppen des Absaugens und Bestätigen nach einer Stunde, dass der Druck innerhalb der Zahnradpumpe niedriger ist als ein vorbestimmter Druck, durchgeführt. Wenn das Volumen der Zahnradpumpe beispielsweise 1 Liter ist, dann ist der Druck innerhalb der Zahnradpumpe für ein Bestehen des Tests 1 Stunde nach dem Ende des Absaugens durch die Vakuumpumpe niedriger als 133 · 10&supmin;&sup5; MPa.

b. Helium-Leckagetest

Das Gas vom Inneren der Zahnradpumpe wird durch eine Vakuumpumpe zur Verminderung des Drucks innerhalb der Zahnradpumpe auf 0,133 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger abgesaugt, ein Helium-Leckagedetektor wird mit der Zahnradpumpe und der Vakuumpumpe verbunden, die Zahnradpumpe wird mit einem Beutel abgedeckt, während das Absaugen mit der Vakuumpumpe fortgesetzt wird, Helium wird von Außen in das Innere des Beutels geblasen und die Leckage von Helium in das Innere der Zahnradpumpe wird mit dem Helium-Leckagedetektor gemessen. Wenn die Leckage des detektierten Heliums 3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger beträgt, dann hat die Zahnradpumpe den Test bestanden. Als Helium-Leckagedetektor kann das Gerät DLMS-TP3E von Nippon Shinku Gijutsu Co., Ltd. verwendet werden.
ACC/S steht für atm cm³/s, was ein Volumen bei 1 atm und Normaltemperatur als Leckage des Heliums pro Sekunde angibt.
Um zu verhindern, dass die Zahnradpumpe wesentlich dem Luftsauerstoff ausgesetzt wird, wird die Außenseite der Zahnradpumpe vorzugsweise in 98 Vol.-% oder mehr einer Stickstoffgasatmosphäre platziert. Insbesondere wird dies häufig derart durchgeführt, dass von außen Stickstoffgas in einen Teil geblasen wird, bei dem der Innenteil und der Außenteil der Zahnradpumpe durch einen Dichtungsteil voneinander getrennt sind, wie z. B. einen Antriebswellenabdichtungsteil und eine Verbindung zwischen einer Frontplatte und einem Zahnradgehäuse.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Ausdruck "Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr", dass die Zahnradpumpe keine Leckage einer Flüssigkeit oder eines Gases an ihre Außenseite oder an eine sekundäre Seite zulässt und bei ihrem Gebrauch keine Probleme verursacht, und zwar selbst dann nicht, wenn ein vorbestimmter Druck von 0,1 MPa oder mehr auf das Innere der Zahnradpumpe ausgeübt wird. Die Druckdauerbeständigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 30 MPa.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Ausdruck "der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, ist aus einem Material hergestellt, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist", dass ein beliebiges Material als Material des Teils, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, akzeptabel ist, wenn es die Funktion der Zahnradpumpe nicht beeinträchtigt und sich während des Gebrauchs der Zahnradpumpe nicht wesentlich in dem Produkt löst. Das Material ist vorzugsweise gemäß JIS spezifizierter Edelstahl wie z. B. SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS630, SCS13, SCS14, SCS16, SCS19, SUS440C, SUS420J2 oder SCS2, ein gemäß JIS spezifizierter legierter Werkzeugstahl wie z. B. SKS oder SKD, ein Werkzeug-Schnellstahl wie z. B. SKH, Nitridstahl, eine Plattierung wie z. B. Cr oder Ni, eine fertigbearbeitete Stellitfläche oder ein unlegierter Stahl, der mit einem isotaktischen Heißpressverfahren (HIP) ausgekleidet worden ist. Von diesen Materialien ist Edelstahl ganz besonders bevorzugt. Die Zahnräder, die Wellen, die Buchse und der Körper können aus dem gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise sind sie jedoch aus dem gleichen Material hergestellt, so dass im Hinblick auf die Stabilität der Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit, einen hohen Ausgabedruck und eine Verminderung des toten Raums ein Zwischenraum zwischen Teilen, der durch eine Wärmeausdehnung ausgebildet wird, bei einem festen Wert aufrechterhalten wird.
In der vorliegenden Erfindung wird das für die Zahnradpumpe verwendete Material vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterworfen, um die Restspannung auf das Material bei hohen Temperaturen zu berücksichtigen.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Zahnradpumpe im Wesentlichen pulslos. Der Ausdruck "im Wesentlichen pulslos" bedeutet, dass eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsgemischs, das von dar Zahnradpumpe ausgegeben wird, ± 5% oder weniger, vorzugsweise ± 1% oder weniger und mehr bevorzugt ± 0,5% oder weniger einer geplanten vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit beträgt.
In der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe steht der Ausdruck "Ausgabedruck" für den Druck des Reaktionsgemischs, das aus der Zahnradpumpe ausgegeben wird und dieser Druck ist durch die Viskosität des verwendeten Reaktionsgemischs beschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass dann, wenn die Viskosität niedrig ist, der Ausgabedruck hoch ist und das Reaktionsgemisch von der Auslassseite der Zahnradpumpe durch einen Zwischenraum zwischen den beiden Zahnrädern, einen Zwischenraum zwischen einem Zahnrad und der Buchse und einen Zwischenraum zwischen einem Zahnrad und dem Körper zur Einlassseite zurückströmt (d. h. es findet eine Rückströmung statt).
Allgemein wird dann, wenn die Viskosität 0,01 bis 0,1 Pa·s beträgt, der Ausgabedruck auf etwa 1 MPa beschränkt. Wenn die Viskosität 0,1 bis 1 Pa·s beträgt, wird der Ausgabedruck auf etwa 7 MPa beschränkt und wenn die Viskosität mehr als 1 Pa·s beträgt, wird der Ausgabedruck auf etwa 7 bis 30 MPa beschränkt.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Ausdruck "kann das Reaktionsgemisch bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup5; MPa ausgeben", dass die Zahnradpumpe das Reaktionsgemisch pulslos bei einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit und einem vorbestimmten Ausgabedruck überführen kann, und zwar selbst dann, wenn der Druck an der Einlassseite der Zahnradpumpe 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger beträgt. Allgemein ist dies eine wichtige Funktion bei der Herstellung eines Polycarbonats, wenn eine Reaktion unter Vakuum durchgeführt wird.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe steht der Ausdruck "Flüssigkeitskontaktteil" für einen Innenteil der Zahnradpumpe, der mit dem Reaktionsgemisch in Kontakt steht. Der Teil umfasst nicht nur einen Teil, der die Strömung des Reaktionsgemischs direkt kontaktiert, sondern auch einen Teil, den das zur Schmierung verwendete Reaktionsgemisch kontaktiert oder in den das Reaktionsgemisch eintreten kann.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe bedeutet der Ausdruck "die Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils beträgt 10 um oder weniger, dass die Oberflächenrauhigkeit bezüglich Rmax 10 um oder weniger beträgt. Die Oberflächenrauhigkeit beträgt bezüglich Rmax vorzugsweise 3,3 um oder weniger. Bezüglich des Fertigbearbeitungsverfahrens wird der Flüssigkeitskontaktteil mit dem gleichen Fertigbearbeitungsverfahren fertigbearbeitet, wie es vorstehend in Punkt (1) veranschaulicht ist.
In der Buchse der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist zur Schmierung der Zahnräder eine Rille ausgebildet, so dass das Reaktionsgemisch an der Auslassseite zur Schmierung zwischen den Zahnrädern und der Buchse und zwischen der Welle und der Buchse zum Strömen gebracht wird. Da das zur Schmierung verwendete Reaktionsgemisch durch die Einwirkung hoher Temperaturen und hoher Scherkräfte in vielen fällen zersetzt wird, ist es wichtig, dieses Reaktionsgemisch soweit wie möglich nach außen abzugeben und es nicht in den Produktstrom zurückzuführen.
Es ist bevorzugt, die Zahnradpumpe durch einen Heizmedium-Mantel, eine elektrische Heizeinrichtung oder dergleichen gleichförmig zu heizen. Im Fall eines Heizmedium-Mantels ist es im Hinblick auf ein gleichförmiges Heizen mehr bevorzugt, den Heizmedium-Mantel mit der Zahnradpumpe zu integrieren, anstatt die Zahnradpumpe mit einem Heizmedium-Mantel zu bedecken. Wenn die Zahnradpumpe relativ groß ist, dann ist es bevorzugt, eine Ablenkplatte in dem Heizmedium-Mantel bereitzustellen oder die Anzahl der Strömungsdurchgänge eines Heizmediums zu erhöhen, so dass die Zahnradpumpe gleichförmig geheizt wird. Wenn zur Verbindung der Zahnradpumpe ein Flansch verwendet wird, dann ist es bevorzugt, einen Mantel zum Umwälzen des Heizmediums in dem Flansch bereitzustellen.
Zum Verbinden der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe mit einem Rohr oder dergleichen können beliebige Mittel verwendet werden, wenn sie die gleiche Druckdauerbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils aufweisen wie die Zahnradpumpe. Es kann sich beispielsweise um einen Flansch, eine Schweißverbindung, eine Grayloc-Verbindung oder dergleichen handeln.
Zum Antreiben der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe wird im Allgemeinen ein Elektromotor verwendet. Zum Verbinden einer Antriebsquelle mit der Zahnradpumpe wird im Allgemeinen eine flexible Verbindung verwendet, die vorzugsweise die Exzentrität einer Antriebswelle absorbieren kann, die durch die Wärmeausdehnung der Zahnradpumpe oder dergleichen verursacht wird.
Die Obergrenze des Stromwerts des Motors oder die Obergrenze des Drehmomentwerts wird so eingestellt, dass die Zahnradpumpe geschützt wird, wenn ein Metallstück während des Betriebs der Zahnradpumpe in die Zahnräder eingreift oder wenn durch die Zersetzung oder Verfestigung des Reaktionsgemischs in Kontaktteilen zwischen den Zahnrad-, Wellen- oder anderen Zahnradpumpenbauteilen ein abnormales Drehmoment auf die Zahnräder ausgeübt wird. Wenn der Stromwert des Motors die Obergrenze erreicht, dann wird der Motor angehalten oder ein Scherstift oder eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung wird zum Trennen der Antriebsquelle von der Zahnradpumpe bei einem Wert eingesetzt, der größer ist als ein vorbestimmter Drehmomentwert.
Die Wellenabdichtung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe wird verwendet, um zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch innerhalb der Zahnradpumpe, ausgenommen das Reaktionsgemisch, das zum Schmieren verwendet wird, mit der Außenseite in Kontakt kommt, wenn die Antriebsquelle zum Antreiben der Zahnräder und des Schafts mit der Zahnradpumpe verbunden wird. Es ist jegliche Wellenabdichtung akzeptabel, wenn sie diese Funktion während des Betriebs ausüben kann, wie z. B. eine mechanische Abdichtung, eine Stopfbuchsenpackung, eine Dichtungskopplungseinrichtung, eine Metalldichtung, eine Ringdichtung, eine Labyrinthdichtung, eine viskose Dichtung und dergleichen. Die Wellenabdichtung kann selbst dann verwendet werden, wenn sie nicht mit der Antriebsquelle in Kontakt ist. Die Art der Verbindung der Antriebsquelle mit der Zahnradpumpe ist nicht auf eine Art beschränkt.
An einem Wellenendteil (Endteil der Welle) der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist vorzugsweise eine Schabeklinge bereitgestellt, um zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch in dem Wellenendteil verbleibt. Die Schabeklinge kann eine beliebige Gestalt aufweisen, solange sie die Funktion des Entfernens des Reaktionsgemischs von dem Wellenendteil ausübt. Die Schabeklinge ist beispielsweise ein Schaber, ein Propeller, eine Schnecke oder dergleichen. Im Hinblick auf die Einfachheit der Herstellung und die Arbeitseffizienz beim Reinigen oder dergleichen ist eine einfache Gestalt bevorzugt.
Um eine Lücke zwischen der Buchse und der Deckelplatte der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe auszuschließen, ist die Buchse vorzugsweise an der Deckelplatte (Frontplatte oder Rückplatte) fixiert. Das Fixiermittel ist nicht speziell beschränkt, wobei es sich um Schrauben, Schweißverbindungen oder dergleichen handeln kann.
Der Strömungsdurchgang an der Einlassöffnung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe, d. h. die Strömung des Reaktionsgemischs an einem Einlassöffnungsteil des Reaktionsgemischs ist vorzugsweise glatt, so dass eine Störung der Strömungslinie des Reaktionsgemischs verhindert wird. Besonders bevorzugt beträgt der Verengungswinkel des Strömungsdurchgangs 45º oder weniger bezogen auf den vertikalen Winkel. Vorzugsweise weist der Strömungsdurchgang des Reaktionsgemischs im Wesentlichen keine Niveauunterschiede auf, mit Ausnahme für einen zur Zuführung des Fluids erforderlichen Teil. Der Niveauunterschied des zur Zuführung des Fluids erforderlichen Teils ist der Niveauunterschied zwischen den Zahnradzähnen. Der Ausdruck "weist im Wesentlichen keine Niveauunterschiede auf" bedeutet, dass ein Endteil 2 mm oder weniger, vorzugsweise 0,5 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,1 mm oder weniger abgeschrägt ist.
In der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist die Abdichtung des fixierten Teils die Abdichtung einer Lücke zwischen Teilen ausschließlich der Welle und der Zahnräder, bei denen es sich um bewegliche Teile der Zahnradpumpe handelt. Beispielsweise wird eine Lücke zwischen der Frontplatte und dem Zahnradgehäuse, eine Lücke zwischen der Rückplatte und dem Zahnradgehäuse, eine Lücke zwischen der Buchse und der Deckelplatte und eine Lücke zwischen dem Rohr und der Zahnradpumpe abgedichtet. Diese Abdichtung ist eine Metall-Metall-Abdichtung, die durch Fertigbearbeiten der Oberfläche dieser Teile und durch parallele Ausrichtung zueinander oder Abdichten mit einer Flüssigkeitsdichtung bewirkt wird. In diesem Fall beträgt die Oberflächengüte bezogen auf Rmax vorzugsweise 25 um oder weniger, mehr bevorzugt 6,3 um oder weniger. Im Allgemeinen wird eine Metall-Metall- Abdichtung verwendet. Es kann jedoch auch einer andere Abdichtung verwendet werden, wie z. B. eine Abdichtung mit einer Flüssigkeitsdichtung.
Insbesondere dann, wenn die Zahnradpumpe unter Vakuum verwendet wird, wird vorzugsweise ein hohler Metall-O-Ring verwendet, da lediglich eine Metall-Metall-Abdichtung in vielen Fällen unzureichend ist.
Es wurde jedoch gefunden, dass der hohle Metall-O-Ring den Vorteil hat, dass dann, wenn ein hohler Metall-O-Ring als Dichtung verwendet wird, selbst dann, wenn eine Vakuumabdichtung und auch eine Metall-Metall-Abdichtung unzureichend sind, das Reaktionsgemisch von dem hohlen Metall-O-Ring nicht zur Außenseite der Zahnradpumpe austritt, wodurch es möglich wird, einen toten Raum zu minimieren, der in einem Teil gebildet worden ist, an dem das Reaktionsgemisch austritt.
Daher ist in einem Fall, der von dem Fall verschieden ist, bei dem der Druck innerhalb der Zahnradpumpe niedriger als Atmosphärendruck ist, die Verwendung eines hohlen Metall-O- Rings im Hinblick auf die Minimierung des toten Raums bevorzugt. Zu diesem Zweck wird der hohle Metall-O-Ring vorzugsweise so nahe wie möglich am Flüssigkeitskontaktteil des Reaktionsgemischs platziert.
Nachstehend wird eine erfindungsgemäße Zahnradpumpe unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben. Das in den Fig. 10 und 11 gezeigte Beispiel ist lediglich eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht durch diese Figuren beschränkt wird.
In den Fig. 10 und 11 bezeichnet das Bezugszeichen 102 ein Zahnradgehäuse. Dieses Zahnradgehäuse 102 ist mit einer nicht gezeigten Antriebseinheit verbunden, die sich auf der Seite der Antriebswellenabdichtung 112 einer Antriebswelle 106 und einer Nachlaufwelle 107 befindet (im Folgenden wird die Seite der Antriebswellenabdichtung der Antriebswelle 106 und der Nachlaufwelle 107 als Antriebsseite" und die gegenüberliegende Seite als "Antriebsgegenseite" bezeichnet). An der Antriebsseite des Zahnradgehäuses 112 ist eine Frontplatte 101 befestigt und an der Antriebsgegenseite des Zahnradgehäuses 112 ist eine Rückplatte 103 befestigt, so dass zusammen mit dem Zahnradgehäuse 102 ein Körper ausgebildet wird.
Dieser Körper ist mit einem Heizmedium-Mantel 105 bedeckt, der um den Körper angeordnet ist. An einem Ende des Zahnradgehäuses 102 ist eine Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 ausgebildet und eine Reaktionsgemischauslassöffnung 111 ist an dem anderen Ende des Zahnradgehäuses 102 ausgebildet.
Die Antriebswelle 106 ist in dem Zahnradgehäuse 102 installiert, von einer Buchse 104 getragen und mit einem Zahnrad 108 ausgestattet. Die Antriebswelle 106 ist mit der nicht gezeigten Antriebseinheit auf der Antriebsseite verbunden und das Zahnrad 108 und die Buchse 104 sind mit der Antriebswellenabdichtung 112 abgedichtet und von der Außenseite der Zahnradpumpe getrennt.
Ein Zahnrad 109 befindet sich mit dem Zahnrad 108 im Eingriff (vgl. Fig. 11) und ist entsprechend dem Zahnrad 108 an der Nachlaufwelle 107 befestigt, die von der Buchse 104 getragen wird.
Durch die Drehung der Antriebswelle 106 durch die nicht gezeigte Antriebseinheit dreht sich das Zahnrad 108 in eine Richtung "a", das Zahnrad 109, das sich mit dem Zahnrad 108 im Eingriff befindet, dreht sich in eine Richtung "b", das Reaktionsgemisch von der Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 tritt in die vertieften Teile der Zahnräder 108 und 109 ein und rotiert zusammen mit den Zahnrädern 108 und 109, während es mit der Innenwand des Zahnradgehäuses 102 in Kontakt ist, es wird aus den vertieften Teilen der Zahnräder 108 und 109 herausgedrückt, wenn die Zahnräder 108 und 109 auf der Seite der Reaktionsgemischauslassöffnung 111 miteinander im Eingriff sind und es wird der Reaktionsgemischauslassöffnung 111 zugeführt.
Eine Metall-Metall-Abdichtung wird bei einer Lücke zwischen der Frontplatte 101 und dem Zahnradgehäuse 102 und bei einer Lücke zwischen der Rückplatte 103 und dem Zahnradgehäuse 102 bewirkt. Wenn die Innenseiten der Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 und der Reaktionsgemischauslassöffnung 111 einem Vakuum ausgesetzt sind, dann kann die Metall-Metall-Abdichtung zur Verhinderung einer Leckage an die Außenseite der Zahnradpumpe unzureichend sein. Daher wird ein O-Ring 113 zur Abdichtung verwendet. Der O-Ring 113 dient als Abdichtung zum Verhindern der Leckage des Reaktionsgemischs zur Außenseite, wenn die Metall-Metall-Abdichtung aufgrund von Schwierigkeiten oder dergleichen ihre Wirkung verlieren sollte.
Die Buchse 104 weist eine Schmierrille 117 auf, die als Strömungsdurchgang des Reaktionsgemischs dient, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, so dass das Reaktionsgemisch selbst als Schmiermittel zur Schmierung von Gleitflächen 119 zwischen der Buchse 104 und dem Zahnrad 108 und zwischen der Buchse 104 und dem Zahnrad 109 und Grenzflächen zwischen der Buchse 104 und der Antriebsweile 106 und zwischen der Buchse 104 und der Nachlaufwelle 107 wirkt und dann durch eine Ausstoßrille 118 zur Außenseite der Zahnradpumpe ausgegeben wird.
Irr Fig. 13 breitet sich das Reaktionsgemisch zur Schmierung zu einer Schmierreaktionsgemischeinlassöffnung 121 (die durch schräge Linien gezeigt ist) aus, tritt durch die Schmierrille 117 hindurch und strömt in die durch den Pfeil gezeigte Richtung "c".
Von den Buchsen 104 weist diejenige, die bei der Antriebswellenabdichtung 112 und der Frontplatte 101 installiert ist, keine Ausstoßrille 118 auf, und das ausgegebene Reaktionsgemisch bewegt sich in Richtung der Antriebswellenabdichtung 112 entlang der Antriebswelle 106, tritt durch eine Lücke zwischen der Antriebswellenabdichtung 112 und der Antriebswelle 106 hindurch und wird zur Außenseite der Zahnradpumpe ausgegeben, während es die Lücke abdichtet, bei der ein Flüssigkeitsfilm gebildet wird.
Der Ausdruck "Kontaktteile zwischen den Zahnrad-, Wellen- und anderen Zahnradpumpenbauteilen" bezeichnet Teile, die in Fig. 10 mit fett gezeichneten Linien gezeigt sind. Der Begriff "Kontakt", wie er hier verwendet wird, bezeichnet nicht immer einen direkten Kontakt, sondern bedeutet, dass das Reaktionsgemisch im Allgemeinen in diesen Teilen als Schmiermittel vorliegt.
In der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe ist das Mittel zum Ausgeben des zur Schmierung verwendeten Reaktionsgemischs zur Außenseite des Systems nicht speziell beschränkt. Das Mittel kann eine Ausstoßöffnung sein, die in der Frontplatte oder der Rückplatte ausgebildet ist.
Die Buchse 104 ist mit einer Buchsenfixierschraube 115 an der Frontplatte 101 und an der Rückplatte 103 fixiert, wie es in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, und mit einem O-Ring 116 abgedichtet, um eine Leckage des innen befindlichen Reaktionsgemischs zur Außenseite der Zahnradpumpe oder ein Eintreten von Außenluft in die Zahnradpumpe zu verhindern.
Da die Buchse 104 derart befestigt ist, werden der Zwischenraum zwischen der Buchse 104 und dem Zahnrad 108 und der Zwischenraum zwischen der Buchse 104 und dem Zahnrad 109 bei einem feststehenden Wert gehalten, die Stabilität der quantitativen Zuführung durch die Zahnradpumpe wird verbessert und die Selbstreinigungseigenschaften der Gleitflächen 119 zwischen dem Zahnrad 108 und der Buchse 104 und zwischen dem Zahnrad 108 und der Buchse 104 werden verglichen mit einer Zahnradpumpe verbessert, bei der die Buchse 104 nicht auf diese Weise fixiert ist. Daher hat dies große Auswirkungen bei der Verminderung des toten Raums.
Ein Schaber 114 mit geraden dünnen Vorsprüngen ist an einem Endteil auf der Antriebsgegenseite der Antriebsweile 116 und beiden Endteilen der Nachlaufwelle 107 bereitgestellt, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, so dass das Reaktionsgemisch an den Endteilen der Wellen durch die Drehung der Wellen gerührt wird, an einem Verbleib in diesen Endteilen gehindert wird und glatt an die Außenseite ausgegeben werden kann.
Die Frontplatte 101, das Zahnradgehäuse 102 und die Rückplatte 103 sind vorzugsweise aus Edelstahl wie z. B. SUS420J2 hergestellt und die Antriebswelle 106, die Nachlaufwelle 107 und die Zahnräder 108 und 109 sind vorzugsweise aus dem gleichen Material hergestellt.
Ein Vorteil des Herstellens von Bauteilen aus dem gleichen Material besteht darin, dass selbst dann, wenn die Temperatur der Zahnradpumpe auf die Betriebstemperatur erhöht wird, ein Zwischenraum zwischen den Bauteilen bei dem gleichen Wert wie bei Raumtemperatur gehalten wird, da sie den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wodurch der Zwischenraum in der Zahnradpumpe bei einem festgelegten Wert gehalten werden kann. Dies kann die Bildung eines toten Raums, der durch eine Zunahme des Zwischenraums verursacht wird, eine Zunahme der Menge an erzeugter Wärme aufgrund der Verminderung der Zwischenraumgröße und einen Funktionsverlust der Zahnradpumpe verhindern, wenn sie mit einem anderen Bauteil in Kontakt kommt.
Die Reaktoren werden mit einem Rohr verbunden und die Zahnradpumpe wird in dem Rohr installiert. In Fig. 10 ist nicht gezeigt, dass die Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 und das Rohr ebenso wie die Reaktionsgemischauslassöffnung 111 und das Rohr mit einem Flansch verbunden sind und ein Metall-O-Ring zum Abdichten verwendet wird.
Der verwendete Metall-O-Ring ist vorzugsweise oberflächenplattiert, um ein Fressen zu verhindern. Beispielsweise ist der Metall-O-Ring mit Nickel oder Silber plattiert.
Der Strömungsdurchgang des Reaktionsgemischs an der Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 ist mit einem vertikalen Winkel von 20º verengt und wird verwendet, um das Reaktionsgemisch dem Zahnradteil zuzuführen. Das heißt, der Verengungswinkel des Strömungsdurchgangs an der Reaktionsgemischeinlassöffnung der Zahnradpumpe beträgt 20º.
Der Grund für die Verengung des Strömungsdurchgangs liegt darin, dass der Querschnitt eines Verbindungsrohrs im Allgemeinen rund ist und der Querschnitt der durch das Zahnrad 108, das Zahnrad 109 und das Zahnradgehäuse 102 der Zahnradpumpe ausgebildeten Reaktionsgemischeinlassöffnung rechteckig ist. Dieser Verengungswinkel ist vorzugsweise so glatt wie möglich, um die Bildung eines toten Raums durch Stören der Strömungslinie des Reaktionsgemischs zu verhindern.
Die Oberfläche des Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgangs weist bezogen auf Rmax eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um oder weniger auf, um die Bildung eines kleinen toten Raums auf der Oberfläche des Flüssigkeitskontaktteils zu verhindern.
In der Zahnradpumpe, die den vorstehend erläuterten Aufbau aufweist, wird das Reaktionsgemisch kontinuierlich von der Reaktionsgemischeinlassöffnung 110 zugeführt und mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit und mit einem vorbestimmten Druck quantitativ von der Reaktionsgemischauslassöffnung 111 an die Außenseite ausgegeben.
Wenn das Polycarbonatharz nicht erzeugt wird, dann wird anstelle des Reaktionsgemischs beim Waschen, beim Anfahren oder beim Beenden der Herstellung des Polycarbonats oder bei der Überprüfung der Ausrüstung eine Waschflüssigkeit, Druckluft oder ein verminderter Druck zugeführt bzw. ausgeübt. Es wurde bestätigt, dass bei der Funktion der Zahnradpumpe in diesen Fällen wie bei dem Reaktionsgemisch keine Probleme auftreten.

(3) Flansch

Ein Teil zum Verbinden eines Rohrs mit einem anderen Rohr oder eines Rohrs mit einem Kessel, der in dem Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats verwendet wird, wird bei hohen Temperaturen unter Hochvakuum verwendet und die Viskosität des Reaktionsgemischs steigt bei einem Fortschreiten der genannten Reaktion (gegen Ende) auf ein extrem hohes Niveau an, im Allgemeinen auf 200 Pa·s bis 1000 Pa·s, das sich entsprechend den Reaktionsbedingungen unterscheidet. Zum Transport des Reaktionsgemischs mit einem Rohr muss ein Flansch einem hohen Druck von 0 bis 30 MPa widerstehen, da der Druck der Pumpe gemäß dem in dem Rohr erzeugten Widerstand (Druckverlust) ansteigt. Daher muss der Flansch eine Druckdauerbeständigkeit, Abdichtungsdauerbeständigkeit und Wärmedauerbeständigkeit aufweisen.
Das Rohr muss zur Wartung an einer Aufbaustelle verbunden oder getrennt werden und es gibt eine Tendenz in Richtung einer Erhöhung der Anzahl von Rohrverbindungen zur Begrenzung der Werkzeuge oder dergleichen zum Polieren der Innenfläche des Rohrs auf eine vorbestimmte Oberflächenrauhigkeit.
Zu diesem Zweck wurde bisher ein Flansch verwendet, der durch JIS B2210-1840 spezifiziert war.
Da zwischen herkömmlich verwendeten Flanschen eine Dichtung eingesetzt ist und diese zur Verbindung der Flansche mit Schrauben und Muttern festgezogen wird, werden die Mitten der Rohre durch die Toleranz des Schraubenlochs voneinander verschoben, wodurch in dem Flanschverbindungsteil ein Niveauunterschied erzeugt oder durch die Dichtung eine Lücke zwischen den Flanschen gebildet wird und dadurch ein toter Raum erzeugt wird.
Die Temperaturstabilität in dem Rohr ist auch ein wichtiges Problem bei einem Polycarbonatprodukt, dessen Qualität leicht durch Temperaturschwankungen beeinflusst wird. Obwohl das Rohr im Allgemeinen durch einen Heizmedium-Mantel oder eine elektrische Heizeinrichtung geheizt wird, findet im Flanschteil leicht eine Absenkung der Temperatur aufgrund einer Wärmestrahlung statt, da der Flansch eine große Oberfläche aufweist, die Kosten werden durch das Heizen erhöht und es ist wahrscheinlich, dass das Heizen unzureichend wird. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flansch bereitzustellen, der die vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik vermindert und der in einem industriellen Verfahren zur effizienten Herstellung eines hochqualitativen Polycarbonats verwendet wird, bei dem kaum ein zersetztes Produkt erzeugt wird.
Gemäß von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführten Studien wurde gefunden, dass ein Polycarbonat, bei dem kaum ein zersetztes Polymerprodukt erzeugt wird, und das eine hohe Qualität aufweist, unter Verwendung eines Flansches mit dem folgenden Aufbau und den folgenden charakteristischen Eigenschaften erhalten werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch die Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung bereitgestellt, wobei Flansche, die in dem Herstellungsverfahren eingesetzt werden, den nachstehenden Aufbau und die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweisen.
(3) Flansch; Flansch, der eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und der einen Mantel für ein Heizmedium darin aufweist.
Nachstehend wird der erfindungsgemäße Flansch (3) detailliert beschrieben.
Die Ausrüstung, die den erfindungsgemäßen Flansch umfasst, ist nicht speziell beschränkt und die vorliegende Erfindung kann in einem Chargensystem oder einem kontinuierlichen System durchgeführt werden. Wenn das Chargensystem verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei Reaktoren in Reihe verbunden, ein mit einer Destillationskolonne ausgestatteter Rührer wird für den ersten Reaktor verwendet und ein Rührer ohne Destillationskolonne wird für den zweiten Reaktor verwendet, um die Reaktion unter verschiedenen Bedingungen auszuführen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass beide Reaktoren mit einem Rohr verbunden sind, wobei die Ausrüstung eine Pumpe zum Überführen eines Reaktionsgemischs, je nach Bedarf, vom ersten Reaktor zu dem zweiten Reaktor umfasst, ohne dass das Reaktionsgemisch der Außenluft ausgesetzt ist, und im zweiten Reaktor eine Reaktion bis zu einem gewünschten Polymerisationsgrad durchgeführt wird.
Wenn das kontinuierliche System verwendet wird, dann sind im Allgemeinen zwei oder mehr Reaktoren in Reihe miteinander verbunden, angrenzende Reaktoren sind mit einem Rohr verbunden, wobei die Ausrüstung, die eine Pumpe zum Überführen des Reaktionsgemischs, je nach Bedarf, umfasst, zum kontinuierlichen Zuführen von Rohmaterialien und eines Katalysators zu dem ersten Reaktor verwendet wird, während die Reaktoren unter verschiedenen Bedingungen gehalten werden, und ein Polycarbonat mit einem gewünschten Polymerisationsgrad kontinuierlich von dem Endreaktor entnommen wird.
In dem vorstehend genannten Herstellungsverfahren müssen Rohre zum Zuführen des Reaktionsgemischs angeschlossen sein und Flansche, die in Kesseln und Rohren zu diesem Zweck installiert sind, spielen eine wichtige Rolle.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass ein Flansch, bei dem es sich um eine Rohrverbindung handelt, einen großen Einfluss auf den toten Raum der gesamten Ausrüstung hat, dass die Temperaturstabilität ein wichtiger Faktor für ein Polycarbonat ist, dessen Produktqualität leicht durch die Temperatur beeinflusst wird, da durch einen Abfall der Temperatur eine Kristallisation verursacht wird, oder durch einen Anstieg der Temperatur eine Zersetzung durch Wärme verursacht wird, und dass der Flanschteil durch Wärmestrahlung aufgrund seiner großen Oberfläche leicht einem Temperaturabfall unterliegt und einen großen Einfluss auf die Temperaturstabilität des Reaktionsgemischs hat. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten die Qualität eines Reaktionsgemischs, das durch Schmelzpolymerisation erhalten wird, durch die Verwendung eines Flansches mit einem spezifischen Aufbau stark verbessern.
In der vorliegenden Erfindung hat ein Flansch, der an einem Rohr zum Überführen eines Reaktionsgemischs angebracht ist, beispielsweise den in Fig. 14 gezeigten Aufbau.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Flansches bedeutet der Begriff "Wärmedauerbeständigkeit", wie er hier verwendet wird, dass die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit des Flansches während des Betriebs selbst bei hohen Temperaturen bei erforderlichen Werten aufrechterhalten werden, und zwar selbst dann, wenn der Flansch Kräften wie z. B. der Wärmeausdehnung des Rohrmaterials unterliegt.
Bei der Erzeugung eines Polycarbonats wird die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur der Ausrüstung entsprechend den Betriebsbedingungen vorzugsweise in einem Bereich von 150 bis 350ºC eingestellt.
Da ein Fall vorkommen kann, bei dem eine Schraube zum Befestigen der Teile, welche den Flansch aufbauen, durch eine Wärmeausdehnung gelockert wird, wird die Anziehkraft gemäß der Gebrauchstemperatur vorzugsweise erhöht.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Flansches bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger", dass die Leckage von Gas von der Außenseite des Rohrs 120 · 10&supmin;&sup6; MPa 1/Stunde oder weniger bezogen auf 1 Liter des Innenvolumens beträgt, wenn der Endvakuumgrad des Rohrs einschließlich des Flansches 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa beträgt. Bei diesem Verfahren zur Messung der Leckage von Gas kann die Messung erschwert sein, da das Innenvolumen des Rohrs einschließlich des Flansches zu klein ist. In diesem Fall können bei der Durchführung eines Helium-Leckagetests, der bei 0,133 · 10&supmin;&sup6; MPa durchgeführt wird, 3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger eingesetzt werden.
Das Gasleckage-Messverfahren (a) und der Helium-Leckagetest (b), die vorstehend für die Zahnradpumpe beschrieben worden sind, können als Messverfahren eingesetzt werden.
Um zu verhindern, dass der Flansch wesentlich dem Luftsauerstoff ausgesetzt wird, wird der mit Luft in Kontakt stehende äußere Teil des Flansches vorzugsweise in 98 Vol.-% oder mehr einer Stickstoffgasatmosphäre platziert.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Flansches bedeutet der Ausdruck "Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr", dass der Flansch keine Leckage einer Flüssigkeit oder eines Gases zur Außenseite des Rohrs zulässt und bei seinem Gebrauch keine Probleme verursacht, und zwar selbst dann nicht, wenn ein vorbestimmter Druck von 0,1 MPa oder mehr auf das Innere eines Rohrs ausgeübt wird. Die Druckdauerbeständigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 30 MPa.
Bei dem erfindungsgemäßen Flansch bedeutet der Ausdruck "der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, ist aus einem Material hergestellt, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist", dass ein beliebiges Material als Material des Teils, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, akzeptabel ist, wenn es die Funktion des Rohrs nicht beeinträchtigt und sich während des Gebrauchs des Flansches nicht wesentlich in dem Produkt löst. Das Material ist vorzugsweise gemäß JIS spezifizierter Edelstahl wie z. B. SUS304, SUS344L, SUS316, SUS316L, SUS630, SCS13, SCS14, SCS16 oder SCS19, eine Plattierung wie z. B. Cr oder Ni, eine fertigbearbeitete Stellitfläche oder ein unlegierter Stahl, der mit einem isotaktischen Heißpressverfahren (HlP) ausgekleidet worden ist. Von diesen Materialien ist Edelstahl ganz besonders bevorzugt. Das Rohr und der Flansch können aus dem gleichen Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein. Vorzugsweise sind sie jedoch aus dem gleichen Material hergestellt, so dass der Einfluss der Wärmeausdehnung im Hinblick auf die Festigkeit des Rohrs vermindert wird.
In dem erfindungsgemäßen Flansch ist das Material einer Dichtung, die zum Abdichten des Flansches verwendet wird, im Hinblick auf die Abdichtungseigenschaften vorzugsweise weicher als das Material des Flanschkörpers. Veranschaulichende Beispiele des Materials umfassen ein Fluorharz (z. B. Teflon), Perfluorelastomerharze (z. B. Kalrez von Du Pont Dow Elastomers), Ti, Ni, Ag, Al, Cu, Asbest, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS317L, SUS321, SUS347, SUS410 (diese SUS sind durch JIS spezifiziert), Monelmetall, Incoloy 800, Pb und dergleichen. Wenn die Flüssigkeitskontaktoberfläche ein Problem im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit aufweist, ist sie vorzugsweise mit einem Material mit hoher Korrosionsbeständigkeit plattiert. Die Dichtung ist vorzugsweise aus einem Material hergestellt, das von dem Material des Flanschkörpers verschieden ist, um ein Fressen zu verhindern. Edelstahl ist ganz besonders bevorzugt.
In dem erfindungsgemäßen Flansch wird das für das Rohr verwendete Material vorzugsweise einer Wärmebehandlung unterworfen, um den Einfluss der Restspannung auf das Material bei hohen Temperaturen zu berücksichtigen.
Der erfindungsgemäße Flansch wird vorzugsweise durch einen Heizmedium-Mantel gleichförmig geheizt. Im Fall eines Heizmedium-Mantels kann der Flansch mit einem Heizmedium- Mantel bedeckt werden. Im Hinblick auf ein gleichförmiges Heizen wird der Flansch jedoch vorzugsweise durch Einbeziehen des Heizmedium-Mantels in den Flansch mit dem Heizmedium-Mantel integriert. Wenn der Flansch relativ groß ist, dann ist es bevorzugt, eine Ablenkplatte in dem Heizmedium-Mantel bereitzustellen oder die Anzahl der Strömungsdurchgänge eines Heizmediums zu erhöhen, so dass der Flansch gleichförmig geheizt wird.
Die Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitkontaktteils des erfindungsgemäßen Flansches beträgt vorzugsweise 10 um oder weniger. Die Oberflächenrauhigkeit bedeutet, dass die Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche des Flansches, die mit dem Reaktionsgemisch in Kontakt steht, bezüglich Rmax 10 um oder weniger beträgt.
Die Oberflächenrauhigkeit beträgt bezüglich Rmax vorzugsweise 3,3 um oder weniger. Bezüglich des Fertigbearbeitungsverfahrens wird der Flüssigkeitskontaktteil mit dem gleichen Fertigbearbeitungsverfahren fertigbearbeitet, wie es vorstehend in Punkt (1) veranschaulicht ist.
Wenn der erfindungsgemäße Flansch mit einem Rohr verbunden wird, dann werden diese im Allgemeinen durch Schweißen verbunden. Da jedoch ein Carbid an der Innenfläche des Rohrs haftet, weil ein geschweißter Teil des Rohrs hohen Temperaturen ausgesetzt ist, wird der geschweißte Teil oder die Innenfläche des Rohrs in der Nähe des geschweißten Abschnitts uneben und die Mitte des Rohrs wird durch den Einfluss der Wärmebelastung verschoben, wodurch Niveauunterschiede erzeugt werden. Daher ist es bevorzugt, eine Nachbearbeitung wie z. B. eine Oberflächenfertigbearbeitung durch Polieren durchzuführen.
In der vorliegenden Erfindung kann für die Dichtung, die zwischen Flanschen verwendet wird, ein beliebiges Material verwendet werden, wenn es die erforderliche Wärmedauerbeständigkeit, Druckdauerbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist. Wenn ein hohler Metall- O-Ring durch Ausbilden einer Rille verwendet wird, dann hat dies den Vorteil, dass die Kontaktoberflächen der Flansche leicht einer Metall-Metall-Abdichtung unterworfen werden können. Der hohle Metall-O-Ring hat den weiteren Vorteil, dass durch die Verformung oder die Dicke der Dichtung selbst kein toter Raum gebildet wird.
Da ferner der Dichtung durch Anziehen von Schrauben und Muttern zur Verformung der Dichtung derselben Dichtungseigenschaften verliehen werden, wird der Flansch dick gemacht, um in vielen Fällen eine Anzugsfestigkeit zu erreichen. Da jedoch der hohle Metall-O- Ring eine relativ geringere Verformungskraft aufweist als eine andere Plattendichtung oder Spiralwicklungsdichtung, weist er den weiteren Vorteil auf, dass die Dicke des Flansch relativ gering gemacht werden kann. Daher wird vorzugsweise der hohle Metallring verwendet.
Als hohler Metall-O-Ring wird vorzugsweise V/#3640 oder V/#3641 von Nippon Balker Co., Ltd. oder ein Äquivalent davon verwendet. Der O-Ring muss keine Kreisform haben, sondern kann auch eine ovale Gestalt oder eine andere Gestalt aufweisen, wenn er den Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang ohne Unterbrechung umgibt.
In dem erfindungsgemäßen Flansch ist auf dessen Oberfläche vorzugsweise ein Stift oder eine Rille bereitgestellt, um eine Verschiebung der Mitte des Flansches zu verhindern. Diese Rillenstruktur ist nicht besonders beschränkt. Es ist jedoch ganz besonders bevorzugt, dass ein Dichtungssitz zur Montage der Dichtung in Form einer Rille ausgebildet wird, um den Anzugsdruck der Dichtungsseite und die Dichtungseigenschaften zu verbessern.
In dem erfindungsgemäßen Flansch ist es bevorzugt, eine Metall-Metall-Abdichtung für eine Lücke zwischen den Flanschen durch Oberflächenfertigbearbeitung der Flansche zu einer Oberflächenrauhigkeit von 25 um oder weniger, vorzugsweise 6,3 um oder weniger und insbesondere 1,6 um oder weniger bezogen auf Rmax zu bewirken, und zwar durch Berechnen des Quetschrands der Dichtung für die Innenfläche des Dichtungssitzes und durch Bearbeiten der Flansche mit einer Drehbank, um sie im Hinblick auf den Ausschluss des toten Raums parallel zueinander zu machen.
In dem erfindungsgemäßen Flansch weist der Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang vorzugsweise eine glatte Gestalt auf, welche die Strömungslinie des Reaktionsgemischs nicht stört, wenn der Flansch mit dem Rohr verbunden wird. Insbesondere weist der Strömungsdurchgang den gleichen Innendurchmesser auf, wie das damit verbundene Rohr. Wenn sie bei der Herstellung nicht den gleichen Durchmesser aufweisen können, werden sie bei einem Verengungswinkel von 20º oder weniger bezogen auf den vertikalen Winkel glatt verbunden. Der Verengungswinkel beträgt vorzugsweise 10º oder weniger, mehr bevorzugt 5º oder weniger und insbesondere 1º oder weniger.
In der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn der Flansch relativ groß ist und es schwierig ist, eine Mehrzahl von Schrauben und Muttern gleichförmig anzuziehen, ein Abstandshalter mit einer Dicke, die derart ist, dass der Anzugsdruck der Dichtung beim Anziehen der Schrauben und Muttern zweckmäßig ist, in die Lücke zwischen den Flanschen eingesetzt, um den Anzugsabstand eines Schraubenteils zu begrenzen, wodurch das Anziehen der Schrauben und Muttern ausgeglichen werden kann. Das Einsetzen des Abstandshalters kann die Verformung des Flansches verhindern, die durch übermäßiges Anziehen der Schrauben und Muttern verursacht wird.
Nachstehend wird ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Flansches unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. Das in Fig. 14 gezeigte Beispiel ist lediglich eine erfindungsgemäße Ausführungsform und es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht durch diese Figur beschränkt wird.
Fig. 14 zeigt ein Paar von Flanschen. Ein Flansch (weiblich) 201, ein Flansch (männlich) 202 und ein nicht gezeigtes Rohr sind aus SUS316 hergestellt. Der Flansch (weiblich) 201 und der Flansch (männlich) 202 werden durch nicht gezeigte Schrauben und Muttern mit einem vorbestimmten Anziehdrehmoment miteinander verbunden. Der Flansch (weiblich) 201 und der Flansch (männlich) 202 umfassen einen Heizmedium-Mantel 203 und sind mit dem nicht gezeigten Rohr miteinander verbunden, so dass das Heizmedium zum Heizen und Warmhalten des Flansches (weiblich) 201 und des Flansches (männlich) 202 umgewälzt wird.
Der Flansch (weiblich) 201 und der Flansch (männlich) 202 sind an einem Rohrschweißteil 204 mit dem nicht gezeigten Rohr stumpf miteinander verschweißt.
Der Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang ist mit einer Schwabbelscheibe #300 fertigbearbeitet und weist eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax auf, um den Widerstand zu vermindern, ein Endteil ist 0,1 mm oder weniger abgeschrägt und die Anzahl der kleinen toten Räume des Reaktionsgemischs auf der Metalloberfläche ist möglichst stark vermindert.
Der Flansch (weiblich) 201 und der Flansch (männlich) 202 sind miteinander in einer Weise verbunden, dass ein Rillenteil (männlich) 207 und ein Rillenteil (weiblich) 208 miteinander kombiniert sind und deren verbundene Oberflächen weisen eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax auf und sind durch Bearbeiten mit einer Drehbank oder dergleichen parallel zueinander gemacht, so dass für eine Lücke zwischen den Metall-Metall- Dichtungsoberflächen 205 eine Metall-Metall-Abdichtung bewirkt wird.
Eine Vakuumabdichtung wird durch Verformen eines nicht gezeigten hohlen Metall-O-Rings bewirkt, der in einen Metall-O-Ring-Befestigungssitz 206 eingesetzt ist. Die Größe der Rille wird so eingestellt, dass der hohle Metall-O-Ring nicht von der Rille vorsteht und zum Erhalten von Abdichtungseigenschaften verformt wird.
Das Reaktionsgemisch wird von der Außenseite durch die Metall-Metall- Dichtungsoberflächen 205 abgedichtet und abgetrennt und der hohle Metall-O-Ring ist in den Metall-O-Ringbefestigungssitz 206 eingesetzt. Aufgrund der Metall-Metall-Abdichtung liegt kein toter Raum vor.
Ein nicht gezeigter Abstandshalter ist zwischen dem Flansch (weiblich) 201 und dem Flansch (männlich) 202 sandwichartig angeordnet und der Flansch (weiblich) 201 und der Flansch (männlich) 202 werden aneinander befestigt, so dass der Abstand zwischen den Flanschen fixiert sein sollte, mit einem vorbestimmten Drehmoment durch Erhöhen der Temperatur auf die Gebrauchstemperatur fester angezogen und mit einem nicht gezeigten Wärmeisoliermaterial bedeckt.
Wenn das Polycarbonatharz nicht erzeugt wird, dann wird anstelle des Reaktionsgemischs beim Waschen, beim Anfahren oder beim Beenden der Herstellung des Polycarbonats oder bei der Überprüfung der Ausrüstung eine Waschflüssigkeit, Druckluft oder ein verminderter Druck zugeführt bzw. ausgeübt. Es wurde bestätigt, dass bei der Funktion des erfindungsgemäßen Flansches in diesen Fällen keine Probleme auftreten.

(4) Strömungsdurchgang

Der Begriff "Strömungsdurchgang" bezieht sich in der vorliegenden Erfindung auf einen Raum, der durch (i) Rohre, (ii) einen Reaktionsgemisch-Einführungsdurchgang vom Einlass des Ventils zu dem Teil, der die Dichtungsoberfläche (Strömungsdurchgangs-Abschließteil) des Ventils bildet, (iii) einen Reaktionsgemisch-Ausgabedurchgang vom Teil, der die Dichtungsoberfläche des Ventils bildet, zum Auslass des Ventils und (iv) Verbindungsteile zum Verbinden dieser Bauteile (wie z. B. einen Stutzen), und durch den ein Reaktionsgemisch strömt, und (v) einen Kontaktteil des Reaktionsgemischs als Endprodukt gebildet wird (wie z. B. eine Strangdüse).
Bei dem Polycarbonat-Herstellungsverfahren ist es zur Erzeugung eines hochqualitativen Polycarbonats für optische Anwendungen wichtig, einen Verweilanteil, der als "toter Raum" bezeichnet wird, im Überführungsweg auszuschließen. Es wurden verschiedene Studien zum Ausschluss des toten Raums in dem Reaktor durchgeführt und es wurden verschiedene Vorschläge gemacht. Die Qualität eines durch Schmelzpolymerisation erhaltenen Polycarbonats ist jedoch nach wie vor unzureichend.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben im Hinblick auf dieses Problem intensive Studien durchgeführt und gefunden, dass ein verengter und/oder erweiterter Teil des Strömungsdurchgangs, auf den im Stand der Technik bisher nicht geachtet wurde, die Krümmung des Rohrs und die Verbindung des Rohrs einen starken Einfluss auf den toten Raum der ganzen Ausrüstung haben. Die Erfinder konnten die Qualität eines Polycarbonats, das durch Schmelzpolymerisation erhalten wird, durch die Verwendung eines Verminderers mit einem spezifischen Aufbau in dem verengten und/oder erweiterten Teil des Strömungsdurchgangs erfolgreich stark verbessern.
In der vorliegenden Erfindung ist der Verminderer für den Strömungsdurchgang zum Zuführen des Reaktionsgemischs beispielsweise ein in Fig. 16 gezeigter Verminderer.
In dem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang (4) steht der Ausdruck "verengter und/oder erweiterter Teil des Strömungsdurchgangs" für einen Teil, dessen Querschnitt auf der Innenseite eines Bauteils wie z. B. eines Rohrs oder Ventils vermindert oder erhöht ist, durch den das Reaktionsgemisch strömt. D. h., es handelt sich um einen allgemein als "Verminderer" bezeichnetes Bauteil im Fall eines gewöhnlichen Rohrs. Der Verminderer ist nicht auf einen durch JIS spezifizierten Verminderer beschränkt, sondern ist ein Flüssigkeitseinlassteil der Zahnradpumpe, ein verengter Teil einer Strangdüse oder ein Querschnittsänderungsteil des Strömungsdurchgangs, durch den das Reaktionsgemisch oder das Polycarbonat strömt, wie z. B. ein Teil des Strömungsdurchgangs, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist, und umfasst auch dasjenige, das allgemein nicht als Verminderer bezeichnet wird.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Strömungsdurchgangs bedeutet der Begriff "Wärmedauerbeständigkeit", wie er hier verwendet wird, dass die Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit des Strömungsdurchgangs selbst bei hohen Temperaturen höher als die erforderliche Luftdichtigkeit und die Druckdauerbeständigkeit während des Betriebs sind, und zwar selbst dann, wenn die Festigkeit des Materials bei hoher Temperatur niedriger wird als ein Wert bei normaler Temperatur, und beim Gebrauch des Strömungsdurchgangs tritt selbst dann kein Problem auf, wenn der Strömungsdurchgang, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils Kräften wie z. B. der Wärmeausdehnung seines Materials unterliegt. Bei der Erzeugung eines Polycarbonats wird die Wärmedauerbeständigkeitstemperatur des Strömungsdurchgangs der Ausrüstung entsprechend den Betriebsbedingungen vorzugsweise in einem Bereich von 150 bis 350ºC eingestellt.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Strömungsdurchgangs bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger", dass die Leckage von Gas von der Außenseite, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, 120 · 10&supmin;&sup6; MPa 1/Stunde bezogen auf 1 Liter des Innenvolumens beträgt, wenn der Endvakuumgrad des Strömungsdurchgangs, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger beträgt. Insbesondere wird die Leckage durch Abdichten beider Endteile des Strömungsdurchgangs, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils gemessen.
In diesem Fall können das Gasleckage-Messverfahren (a) und der Helium-Leckagetest (b), die für die Zahnradpumpe beschrieben worden sind, als Messverfahren eingesetzt werden.
Ein Außenluftkontaktteil des Strömungsdurchgangs wird vorzugsweise in 98 Vol.-% oder mehr einer Stickstoffgasatmosphäre platziert, so dass er nicht wesentlich dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff ausgesetzt wird. Dies wird besonders bevorzugt mit einem Rohrverbindungsteil des Rohrs durchgeführt.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Strömungsdurchgangs bedeutet der Ausdruck "Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr", dass der Strömungsdurchgang keine Leckage einer Flüssigkeit oder eines Gases zur Außenseite des Strömungsdurchgangs zulässt und bei seinem Gebrauch keine Probleme verursacht, und zwar selbst dann nicht, wenn ein vorbestimmter Druck von 0,1 MPa oder mehr auf das Innere des Strömungsdurchgangs, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, ausgeübt wird. Die Druckdauerbeständigkeit bezieht sich im Allgemeinen auf einen Druck am Auslass der Pumpe, die im Strömungsdurchgang installiert ist, und liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 30 MPa.
Bei dem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang bedeutet der Ausdruck "der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, ist aus einem Material hergestellt, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist", dass ein beliebiges Material als Material des Teils, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, akzeptabel ist, wenn es die Funktion des Strömungsdurchgangs nicht beeinträchtigt und sich während des Gebrauchs des Strömungsdurchgangs, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils nicht wesentlich in dem Produkt löst. Das Material ist vorzugsweise gemäß JIS spezifizierter Edelstahl wie z. B. SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS630, SCS13, SCS14, SCS16, SCS19, SUS440C, SUS420J2 oder SCS2, ein korrosionsbeständiges Metall wie z. B. Nickel oder Titan, eine Legierung wie z. B. Inconel, Nickel-Chrom-Eisen oder Hastelloy, eine Plattierung wie z. B. Cr oder Ni, eine fertigbearbeitete Stellitfläche, eine Keramikbeschichtung oder ein unlegierter Stahl, der mit einem isotaktischen Heißpressverfahren (HIP) ausgekleidet worden ist. Von diesen Materialien ist Edelstahl ganz besonders bevorzugt.
In der vorliegenden Erfindung steht der Ausdruck "Flüssigkeitskontaktteil" für einen Reaktionsgemisch-Kontaktteil des Innenteils des Strömungsdurchgangs, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils.
Bezüglich des erfindungsgemäßen Strömungsdurchgangs bedeutet der Ausdruck "die Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils beträgt 10 um oder weniger", dass die Oberflächenrauhigkeit bezüglich Rmax 10 um oder weniger beträgt. Die Oberflächenrauhigkeit beträgt bezüglich Rmax vorzugsweise 3,3 um oder weniger. Bezüglich des Fertigbearbeitungsverfahrens wird der Flüssigkeitskontaktteil mit dem gleichen Fertigbearbeitungsverfahren fertigbearbeitet, wie es vorstehend in Punkt (1) veranschaulicht ist.
Es ist bevorzugt, den Strömungsdurchgang, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, mit einem Heizmedium-Mantel, einer elektrischen Heizeinrichtung oder dergleichen gleichförmig zu heizen. Im Fall eines Heizmedium-Mantels ist es im Hinblick auf ein gleichförmiges Heizen mehr bevorzugt, den Heizmedium-Mantel mit dem Strömungsdurchgang, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, zu integrieren, als den Strömungsdurchgang, einschließlich des verengten und/oder erweiterten Teils, mit dem Heizmedium- Mantel zu bedecken. Wenn der Strömungsdurchgang relativ groß ist, oder wenn eine Änderung des Innendurchmessers des Strömungsdurchgangs aufgrund des verengten und/oder erweiterten Teils groß ist, dann ist es bevorzugt, eine Ablenkplatte in dem Heizmedium- Mantel bereitzustellen oder die Anzahl der Strömungsdurchgänge des Heizmediums zu erhöhen, so dass der Strömungsdurchgang gleichförmig geheizt wird.
In der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges Mittel zum Verbinden des verengten und/oder erweiterten Teils des Strömungsdurchgangs mit einem Rohr oder dergleichen verwendet werden, wenn es die gleiche Druckdauerbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils aufweist wie der verengte und/oder erweiterte Teil. Es handelt sich z. B. um einen Flansch, eine Schweißverbindung, eine Grayloc- Verbindung, einen Stutzen oder dergleichen.
In der vorliegenden Erfindung ist ein bevorzugtes Merkmal eines Verbindungsverfahrens mit Rohr ein Verfahren unter Verwendung eines Stutzens.
Ein Beispiel des erfindungsgemäßen Stutzens ist in Fig. 16 gezeigt.
Fig. 16 zeigt ein Rohr 301, bevor es mit einem Stutzen 303 verbunden wird, und ein Rohr 302, das mit dem Stutzen 303 verbunden wird. Die Flüssigkeitskontaktteile 305 der Rohre 301 und 302 und der Stutzen sind mit einer Oberflächenrauhigkeit Rmax von 1,6 um oder weniger fertigbearbeitet.
Die Kontaktoberflächen mit dem Stutzen 303 der Rohre 301 und 302 werden zu einer Oberflächenrauhigkeit Rmax von 1,6 um oder weniger fertigbearbeitet und auch die Kontaktoberflächen 307 mit den Rohren 301 und 302 des Stutzens 303 werden zu einer Oberflächenrauhigkeit Rmax von 1,6 um oder weniger fertigbearbeitet. Diese Kontaktoberflächen der Rohre 301 und 302 und der Stutzen 303 werden mit einer Drehbank bearbeitet, um eine Parallelität dazwischen herzustellen, wodurch zusammen mit den vorstehend genannten Oberflächenrauhigkeiten eine Metall-Metall-Abdichtung bezüglich einer Lücke zwischen den Kontaktoberflächen 306 und 307 bewirkt wird.
Nachdem die Rohre 301 und 302 in den Stutzen 303 eingesetzt worden sind, wird ein Rillenteil 308, der in dem Schweißmaterial 304 ausgebildet ist, verschweißt.
Zum Schweißen kann ein beliebiges Schweißmaterial verwendet werden, wenn es die Festigkeit aufweist, die zum Verbinden der Rohre mit dem Stutzen erforderlich ist, wobei das Material des Rohrs als Schweißmaterial und ein TIG-Schweißen mehr bevorzugt ist. Das Schweißmaterial zum Schweißen der Rohre 301 und 302 an den Stutzen 303 und das Schweißmaterial 304 ist in Fig. 16 SUS316.
Da nur die Oberflächenteile des Rohrs 301 und des Rohrs 302 (Teile, die durch die schrägen Linien in Fig. 16 dargestellt sind) geschweißt sind, kann das Schweißmaterial 304 nicht dem Inneren des Rohrs ausgesetzt sein und mit dem Reaktionsgemisch in Kontakt treten. Daher ist die Oberflächenfertigbearbeitung des geschweißten Teils, wie dies im Stand der Technik erforderlich war, nicht notwendig.
Das Reaktionsgemisch wird von der Außenseite bezüglich einer Lücke zwischen dem Stutzen 303 und dem Rohr 301 und einer Lücke zwischen dem Stutzen 303 und dem Rohr 302 durch eine Metall-Metall-Abdichtung und Schweißen perfekt abgetrennt. Daher tritt das Reaktionsgemisch nicht in die Lücken ein, die zwischen diesen abgedichteten Oberflächen ausgebildet sind. Selbst wenn es in die Lücken eintritt, ist die Menge extrem gering und es ist nahezu unmöglich, dass sich das Reaktionsgemisch, das in die Lücken eintritt, zersetzt und dass das zersetzte Produkt in die Strömung des Reaktionsgemischs eintritt.
Da der Stutzen viel kompakter ist als andere Verbindungsmittel wie z. B. ein Flansch und ein Mantel zum Heizen der Rohre in den Stutzen eingelegt werden kann, wenn ein Doppelrohr- Begleitheizung eingesetzt wird, sind die Wärmeerhaltungseigenschaften besser als bei anderen Rohrverbindungen.
In der vorliegenden Erfindung ist die Strömung des Reaktionsgemischs an der Reaktionsgemisch-Einlassöffnung des verengten und/oder erweiterten Teils vorzugsweise glatt, so dass die Strömungslinie des Reaktionsgemischs nicht gestört wird. Vorzugsweise beträgt der Verengungs- oder Erweiterungswinkel des Strömungsdurchgangs 20º oder weniger bezogen auf einen vertikalen Winkel. Besonders bevorzugt beträgt der Verengungs- oder Erweiterungswinkel des Strömungsdurchgangs bezogen auf den vertikalen Winkel 14º oder weniger. Vorzugsweise wird ein Strömungsdurchgang verwendet, der im Wesentlichen keinen Niveauunterschied aufweist. Der Ausdruck "im Wesentlichen kein Niveauunterschied" bedeutet, dass der Endteil vorzugsweise 2 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,5 mm oder weniger und insbesondere 0,1 mm oder weniger abgeschrägt ist.
Der vertikale Winkel ist in diesem Fall ein Winkel, der durch "α" dargestellt ist, wenn der Strömungsdurchgang vom konzentrischen Typ ist, wie er in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist. Wenn der Strömungsdurchgang vom exzentrischen Typ ist, wie er in den Fig. 19 und 20 gezeigt ist, dann ist der vertikale Winkel ein Winkel, der durch "β" dargestellt ist.
Wenn in der vorliegenden Erfindung der verengte und/oder erweiterte Teil in einem horizontalen Strömungsdurchgang verwendet wird, dann wird häufig ein Strömungsdurchgang des exzentrischen Typs verwendet, um die Bildung eines Luftvorrats zu verhindern. In diesem Fall bezieht sich der Ausdruck "horizontaler Strömungsdurchgang" auf einen Strömungsdurchgang, der zwischen der Strömungsrichtung des Reaktionsgemischs in dem Strömungsdurchgang und dem Boden einen Winkel von 0 bis 45º aufweist.
Beispiele für den erfindungsgemäßen verengten und/oder erweiterten Teil sind in den Fig. 17 bis 20 gezeigt. Die in den Fig. 17 bis 20 gezeigten Beispiele sind lediglich erfindungsgemäße Ausführungsfarmen und es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht durch diese Figuren beschränkt wird.
Die Fig. 17 und 18 zeigen einen Verminderer des konzentrischen Typs und die Fig. 19 und 20 zeigen einen Verminderer des exzentrischen Typs. Die Fig. 17 und 18 zeigen einen Vermindererkörper 401, bevor er mit einem Rohr verschweißt wird. Ein Flüssigkeitskontaktteil 404 weist eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax auf und ist an einem geschweißten Teil 405 auf einer kleinen Rohrseite 402 und einer großen Rohrseite 403 stumpf verschweißt.
Für den geschweißten Teil 405 kann ein beliebiges Schweißmaterial verwendet werden, wenn es die Festigkeit aufweist, die zum Verbinden eines Rohrs mit einem Verminderer erforderlich ist, wobei ein TIG-Schweißen bevorzugt ist. Der Vermindererkörper 401, das Schweißmaterial und das Rohr sind aus SUS316 hergestellt. Der geschweißte Teil wird zu einer Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax glatt fertigbearbeitet, um die Bildung eines toten Raums durch eine Störung der Strömungslinie des Reaktionsgemischs zu verhindern.
Der Verengungs- oder Erweiterungswinkel beträgt bei dem in den Fig. 17 und 18 gezeigten Strömungsdurchgang des konzentrischen Typs α = 20º und bei dem in den Fig. 19 und 20 gezeigten Strömungsdurchgang des exzentrischen Typs β = 10º.
In dem Rohr, das den Verminderer enthält, der wie vorstehend erläutert aufgebaut ist, wird das Reaktionsgemisch kontinuierlich überführt.
In dem erfindungsgemäßen Strömungsdurchgang wird ein gekrümmter Teil des Rohrs zum Überführen des Reaktionsgemischs beispielsweise durch Biegen eines in Fig. 21 gezeigten Rohrs mit einer Biegevorrichtung ausgebildet. Der Begriff "Rohr", wie er hier verwendet wird, steht für ein Rohr im allgemeinen Sinn. Der Begriff kann jedoch auch für alle Strömungsdurchgänge stehen, durch die das Reaktionsgemisch hindurchtritt, wie z. B. einen Schmierteil des Lagers der Zahnradpumpe oder einen Strömungsdurchgangsteil einer Strangdüse mit Ausnahme des Ventilsitzes.
In der vorliegenden Erfindung weist das Innere des gekrümmten Teils vorzugsweise eine glatte Gestalt auf, welche die Strömungslinie des Reaktionsgemischs nicht stört. Die Krümmung des Rohrs muss das 5-fache oder mehr des Innendurchmessers des Rohrs, vorzugsweise das 8-fache oder mehr des Innendurchmessers des Rohrs betragen.
In der vorliegenden Erfindung ist der Winkel des gekrümmten Teils nicht auf 45º, 90º oder 180º beschränkt, sondern es kann sich um einen beliebigen Winkel handeln.
In der vorliegenden Erfindung wird auch vorzugsweise ein gekrümmter Teil verwendet, der im Wesentlichen keine Niveauunterschiede in einem geschweißten Teil oder im Inneren des Rohrs aufweist. Der Ausdruck "im Wesentlichen keine Niveauunterschiede" bedeutet, dass der Endteil vorzugsweise 2 mm oder weniger, mehr bevorzugt 0,5 mm oder weniger und insbesondere 0,1 mm oder weniger abgeschrägt ist.
In der vorliegenden Erfindung ist das Biegen ein Kaltbiegen mit einer Rohrbiegevorrichtung, ein Heißbiegen oder ein Hochfrequenzbiegen. Das Kaltbiegen ist bevorzugt, da es keine Änderung der Zusammensetzung oder die Bildung einer aufgerauhten Oberfläche durch Erhitzen verursacht.
In der vorliegenden Erfindung sollte die zulässige Flachheit nach dem Biegen 7,5% oder weniger des Nenndurchmessers des Rohrs betragen. Der Querschnitt des gekrümmten Teils ist vorzugsweise an jeder Stelle kreisförmig.
Der Ausdruck "zulässige Flachheit", wie er hier verwendet wird, gibt einen prozentualen Anteil (%) an, der durch Subtrahieren der Länge eines kleinen Durchmessers von der Länge eines großen Durchmessers des Querschnitts des gekrümmten Teils und Dividieren des erhaltenen Werts durch den Nenndurchmesser des Rohrs erhalten wird, wenn sich die Querschnittsform des gekrümmten Teils zu einer ovalen Form ändert.
Der Nenndurchmesser des hier verwendeten Rohrs ist gemäß JIS G 3452-1988 spezifiziert und als Nenndurchmesser A ausgedrückt.
Ein Beispiel des erfindungsgemäßen gekrümmten Teils ist in Fig. 21 gezeigt. Das in Fig. 21 gezeigte Beispiel ist lediglich eine erfindungsgemäße Ausführungsform und es sollte beachtet werden, dass die vorliegende Erfindung nicht durch diese Figur beschränkt wird.
In Fig. 21 ist ein gekrümmter Teil 406 durch Biegen eines Rohrs ausgebildet worden und weist einen Krümmungsradius "r" auf, der r ≥ 5 · d erfüllt (d ist der Innendurchmesser des Rohrs). Der Biegungswinkel beträgt 90º.
Es ist nicht gezeigt, dass beide Enden des gekrümmten Teils stumpf an die Rohre geschweißt sind.
Als Schweißmaterial kann vorzugsweise ein ähnliches Material wie für das Rohr verwendet werden, wenn es die Festigkeit aufweist, die zum Verbinden des Rohrs erforderlich ist, wobei ein TIG-Schweißen jedoch bevorzugt ist. Der gekrümmte Teil 406, das Schweißmaterial und das Rohr sind vorzugsweise aus Edelstahl wie z. B. SUS316 hergestellt. Der geschweißte Teil wird zu einer Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um oder weniger bezogen auf Rmax glatt fertigbearbeitet, um die Bildung eines toten Raums durch eine Störung der Strömungslinie des Reaktionsgemischs zu verhindern.
Das Reaktionsgemisch wird in dem Rohr, das den so aufgebauten gekrümmten Teil aufweist, kontinuierlich überführt.

Beispiele

Nachstehend sind Beispiele der vorliegenden Erfindung angegeben. Diese Beispiele sind zur weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung angegeben und sind nicht beschränkend aufzufassen.
In der vorliegenden Erfindung wurden die innere Viskosität und Rmax so gemessen, wie es nachstehend in "a" und "b" beschrieben ist. Das erfindungsgemäße Gasleckagemessverfahren wird so ausgeführt, wie es in "c" beschrieben ist. In den nachstehenden Beispielen wurde ein Helium-Leckagetest verwendet, der zu dem Gasleckagemessverfahren der vorliegenden Erfindung äquivalent ist.

a. Innere Viskosität

Die innere Viskosität [ii] wurde durch Messen einer Methylenchloridlösung des Reaktionsgemischs, die eine Konzentration von 0,7 g/dl aufwies, mit einem Ubbelohde-Viskosimeter erhalten.

b. Rmax-Messverfahren

Rmax gibt die Oberflächenrauhigkeit in um an. Rmax wurde gemäß JIS B0601 gemessen.

c. Gasleckagemessverfahren

Die Messung der Leckage eines Gases wird durch Absaugen von Gas vom Inneren der Überführungsbauteile durch eine Vakuumpumpe zur Verminderung des Drucks innerhalb der Überführungsbauteile auf 13,3 · 10&supmin;&sup6; MPa, Stoppen des Absaugens durch die Vakuumpumpe und Bestätigen nach einer Stunde, dass der Druck innerhalb der Überführungsbauteile niedriger ist als ein vorbestimmter Druck, wenn das Volumen der Überführungsbauteile 1 Liter ist, durchgeführt. Die Überführungsbauteile bestehen den Test, wenn der Druck innerhalb der Überführungsbauteile 1 Stunde nach dem Stoppen des Absaugens durch die Vakuumpumpe niedriger als 133 · 10&supmin;&sup6; MPa ist.

Beispiel 1

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt. Das in Fig. 6 gezeigte erfindungsgemäße Ventil war am Rohmaterialeinlass und am Vorpolymerauslass dieses Reaktors installiert. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,45 kontinuierlich herzustellen. Die Viskosität des Reaktionsgemischs am Auslass betrug 1400 Pa·s bei 270ºC.
Ein in Fig. 6 gezeigtes Y-förmiges Kugelventil war am Reaktionsgemischeinlass und am Reaktionsgemischauslass des Horizontalreaktors installiert.
Die Spezifikationen des in diesem Beispiel verwendeten erfindungsgemäßen Ventils waren wie folgt.
Der Ventilkörper war aus SCS14, die Spindel aus SUS316, die Scheibe aus SUS316, der Sitz aus STELLITE FACE#6 und die Stopfbuchsenpackung aus T/#9075 hergestellt. Der Flüssigkeitskontaktteil des Ventils hatte eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa, eine Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC und ein Endvakuum von 1,33 · 10&supmin;&sup6; MPa (3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger gemäß einem Helium-Leckagetest). Wenn die Oberfläche des Flüssigkeitskontaktteils einer mechanischen Fertigbearbeitung (Schwabbelscheibe #300) unterworfen wurde, hatte sie eine Oberflächenrauhigkeit Rmax von 2,4 um. In den Ventilkörper war ein Heizmedium-Mantel einbezogen, um das Ventil gleichförmig zu heizen. Am Ende der Spindel war eine Scheibe bereitgestellt. Zur Verbindung des Ventils mit einem Rohr wurden Flansche verwendet.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen kontinuierlichem Betrieb entnommen, in 1 kg einer Methylenchloridlösung gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden etwa 65 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) wie z. B. Gele oder thermisch zersetzte Produkte des Polycarbonats bezogen auf 1 kg Polycarbonat auf dem Filter nachgewiesen. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.

Beispiel 2

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde das in Fig. 8 gezeigte Y-förmige Kugelventil als erfindungsgemäßes Ventil installiert.
Die Spezifikationen des Ventils waren wie folgt.
Der Ventilkörper war aus SCS14, die Spindel aus SUS316, der Sitz aus STELLITE FACE#6 und die Stopfbuchsenpackung aus T/#9075 hergestellt. Ein O-Ring aus Kalrez war an der Spindel befestigt und der Flüssigkeitskontaktteil des Ventils hatte eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa, eine Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC und ein Endvakuum von 1,33 · 10&supmin;&sup6; MPa (3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger gemäß einem Helium-Leckagetest). Wenn die Oberfläche des Flüssigkeitskontaktteils einer mechanischen Fertigbearbeitung (Schwabbelscheibe #300) unterworfen wurde, hatte sie eine Oberflächenrauhigkeit Rmax von 2,4 um. In den Ventilkörper war ein Heizmedium-Mantel einbezogen, um das Ventil gleichförmig zu heizen. Am Ende der Spindel war keine Scheibe bereitgestellt, der Durchmesser der Spindel wurde so eingestellt, dass er gleich dem Durchmesser eines Rohrs war und die Spindel war an ein Rohr geschweißt. Ein Abstandshalter mit einer gekrümmten Oberfläche, welche die Strömung eines Polycarbonatharzes nicht stört, war am Ende der Spindel installiert.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 3 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter vor.
Bei der Betrachtung der Innenwand der Ventilspindel mit dem bloßen Auge nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass sie den gleichen Metallglanz wie vor dem Betrieb beibehalten hatte.

Beispiel 3

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch war kein O-Ring aus Kalrez an der Spindel des gleichen Y-förmigen Kugelventils wie in Beispiel 2 befestigt, das als erfindungsgemäßes Ventil installiert war.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 15 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter vor.

Beispiel 4

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch war kein Abstandshalter an der Spindel des gleichen Y-förmigen Kugelventils wie in Beispiel 3 befestigt, das als erfindungsgemäßes Ventil installiert war.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 25 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter vor.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des erfindungsgemäßen Ventils ein in Fig. 4 gezeigtes Kegelventil verwendet.
Die Spezifikationen des Ventils waren wie folgt.
Der Ventilkörper war aus SCS14, der Kegel aus SUS316 und die Stopfbuchsenpackung aus T/#9075 hergestellt. Der Flüssigkeitskontaktteil des Ventils hatte eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa und eine Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC. Der Gleitteil des Ventils war mit Triballoy #400 beschichtet. Wenn die Oberfläche des Flüssigkeitskontaktteils mit einer Schwabbelscheibe #100 fertigbearbeitet wurde, hatte sie eine Oberflächenrauhigkeit Rmax von 15 um.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 100 Fremdsubstanzen auf dem Filter vor. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.
Unmittelbar nach dem Betrieb des Ventils waren zahllose Fremdsubstanzen auf dem Filter vorhanden. Dieses Phänomen wurde in keinem der vorstehenden Beispiele 1 bis 4 beobachtet.
Bei der Betrachtung des Kegels des Ventils mit dem bloßen Auge nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass braune Substanzen an der Oberfläche des Kegels hafteten.

Vergleichsbeispiel 2

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des erfindungsgemäßen Ventils ein in Fig. 5 gezeigtes T-förmiges Kugelventil verwendet.
Die Spezifikationen des Ventils waren wie folgt.
Der Ventilkörper war aus SCS14, die Spindel aus SUS316, die Scheibe aus SUS316, der Sitz aus STELLITE FACE#6 und die Stopfbuchsenpackung aus TI#9075 hergestellt. Der Flüssigkeitskontaktteil des Ventils hatte eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa, eine "Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC und ein Endvakuum von 1,33 · 10&supmin;&sup6; MPa (3 · 10&supmin;&sup5; ACC/S oder weniger gemäß einem Helium-Leckagetest). Wenn die Oberfläche des Flüssigkeitskontaktteils mit einer Schwabbelscheibe #100 fertigbearbeitet wurde, hatte sie eine Oberflächenrauhigkeit Rmax von 15 um. In den Ventilkörper war ein Heizmedium-Mantel einbezogen, um das Ventil gleichförmig zu heizen und zur Verbindung des Ventils mit einem Rohr wurden Flansche verwendet.
Wenn eine Probe des Reaktionsgemischs am Auslass des Horizontalreaktors nach 16 Tagen Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 100 Fremdsubstanzen auf dem Filter vor. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.
Unmittelbar nach dem Betrieb des Ventils waren zahllose Fremdsubstanzen auf dem Filter vorhanden. Dieses Phänomen wurde in keinem der vorstehenden Beispiele 1 bis 4 beobachtet.
Bei der Betrachtung der Rückfläche der Scheibe des Ventils mit dem bloßen Auge nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass braune Substanzen an der Oberfläche hafteten.

Beispiel 5

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen" mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe (nachstehend als "erstgenannte Zahnradpumpe" bezeichnet) kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,35 kontinuierlich herzustellen. Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe (nachstehend als "letztgenannte Zahnradpumpe" bezeichnet) wurde zur kontinuierlichen Ausgabe des erhaltenen Reaktionsgemischs verwendet. Die Viskosität des Reaktionsgemischs am Auslass betrug 300 Pa·s bei 270ºC.
Bei der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe waren die Frontplatte, das Zahnradgehäuse und die Rückplatte aus SUS420J2, die Zahnräder, die Buchse und die Wellen aus SUS420J2 hergestellt und wiesen eine durch Schwabbeln erzeugte Oberflächenrauhigkeit Rmax von 1,6 um auf, und ein hohler Metall-O-Ring wurde zur Abdichtung des fixierten Teils verwendet. Das zur Schmierung der Schmierkontaktteile der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendete Reaktionsgemisch wurde zur Außenseite der Pumpe ausgegeben, ohne es in das Reaktionsgemisch als Endprodukt zurückzuführen, der Strömungsdurchgang des Reaktionsgemischs hatte einen Verengungswinkel von 20º bezogen auf den vertikalen Winkel, eine Stopfbuchsenpackung wurde als Wellenabdichtung der Antriebswelle bei der erstgenannten Zahnradpumpe und eine Labyrinthdichtung wurde als Wellenabdichtung der Antriebswelle bei der letztgenannten Zahnradpumpe verwendet.
Ferner wurden die Größe des Strömungsdurchgangs und die Antriebsleistung der Zahnradpumpe gemäß der Viskosität des Reaktionsgemischs eingestellt. Die Größe des Strömungsdurchgangs wurde eingestellt, da ein Druckverlust in dem Reaktionsgemisch- Strömungsdurchgang eine proportionale Beziehung zur Viskosität hatte (der "Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang" ist eine Größe, mit welcher die Durchmesser des Einlasses und des Auslasses der Zahnradpumpe, die Größe der Schmierrille in den Zahnrädern und der Zwischenraum der Antriebswellenabdichtung eingestellt wurden). Der Grund für die Einstellung der Antriebskraft der Zahnradpumpe liegt darin, dass die erforderliche Antriebskraft der Zahnradpumpe durch einen Anstieg der Viskosität des Reaktionsgemischs erhöht wurde.
Wenn eine Probe von 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen kontinuierlichem Betrieb entnommen, in 1 kg Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 8 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Der Begriff "Fremdsubstanzen", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gel, stark kristallisierte Produkte und thermisch zersetzte Produkte eines Polycarbonats.
Beim Zerlegen der Zahnradpumpe nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass ein zersetztes Reaktionsgemisch zwischen der Deckelplatte und der Buchse und an Endteilen der Antriebswelle und der Nachlaufwelle haftete. Die anderen Reaktionsgemisch- Flüssigkeitskontaktteile hatten nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb.

Beispiel 6

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, jedoch war die Buchse zum Tragen der Welle des Zahnrads an der Deckelplatte fixiert, eine Lücke zwischen der Deckelplatte und der Buchse war im Wesentlichen ausgeschlossen und ein Schaber war an Endteilen der Antriebswelle und der Nachlaufwelle installiert.
Wenn 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 2 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter vor.
Beim Zerlegen der Zahnradpumpe nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass der Reaktionsgemisch-Flüssigkeitskontaktteil nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb hatte.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, jedoch war die verwendete Zahnradpumpe derart aufgebaut, dass die Frontplatte, das Zahnradgehäuse und die Rückplatte aus SUS316 hergestellt waren, dass ein zur Schmierung der Schmierkontaktteile der Zahnräder, der Welle und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendetes Reaktionsgemisch nach dem Schmieren in das Reaktionsgemisch als Endprodukt zurückgeführt wurde, dass die Buchse zum Tragen der Welle der Zahnradpumpe nicht an der Deckelplatte fixiert war, dass am Endteil der Welle kein Schaber vorlag, dass der Verengungswinkel des Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgangs bezogen auf den vertikalen Winkel 60º betrug, dass eine mechanische Dichtung für die erstgenannte Zahnradpumpe als Antriebswellendichtung verwendet wurde, dass ein Niveauunterschied in dem Strömungsdurchgang am Einlass des Reaktionsgemischs durch Abschrägen von 4 mm ausgebildet wurde, dass die Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils auf Rmax = 12,5 um eingestellt wurde und dass die Abdichtung des fixierten Teils eine Metall-Metall-Abdichtung war.
Wenn 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann lagen bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 90 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter vor. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.
Beim Zerlegen der Zahnradpumpe nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass an Endteilen der Zahnradwelle ein gefärbtes Reaktionsgemisch haftete, das in dem Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang zum Schmieren von Kontaktteilen der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendet worden ist, und dass ein gefärbtes Reaktionsgemisch in der Lücke zwischen der Deckelplatte und der Buchse vorlag. Der Wellenendteil zeigte die Spuren eines daran haftenden zersetzten Reaktionsprodukts. Die mechanische Dichtung, die als Antriebswellendichtung für die erstgenannte Zahnradpumpe verwendet worden ist, zeigte die Spuren einer nach innen leckenden Dichtungslösung. Ein gefärbtes Reaktionsgemisch haftete auch an einem Niveauunterschiedsteil des Reaktionsgemisch- Strömungsdurchgangs und an kleinen vertieften Teilen in dem Polycarbonat- Strömungsdurchgang.

Vergleichsbeispiel 4

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 5 durchgeführt, jedoch war die verwendete Zahnradpumpe aus SKD11 hergestellt, das zur Schmierung der Kontaktteile der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendete Reaktionsgemisch wurde nach dem Schmieren wieder in das Reaktionsgemisch als Endprodukt zurückgeführt, die Buchse zum Tragen der Welle der Zahnradpumpe war nicht an der Deckelplatte fixiert, am Endteil der Welle lag kein Schaber vor, der Verengungswinkel des Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgangs betrug bezogen auf den vertikalen Winkel 60º, die Antriebswellendichtung war eine Stopfbuchsenpackung, am Einlass des Reaktionsgemischs lag in dem Strömungsdurchgang ein Niveauunterschied durch Abschrägen von 4 mm vor, die Oberflächenrauhigkeit des Flüssigkeitskontaktteils wurde auf 12,5 um eingestellt und die - Abdichtung des fixierten Teils war eine Metall-Metall-Abdichtung.
Wenn 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 200 Fremdsubstanzen auf dem Filter nachgewiesen. Bei der Betrachtung des erhaltenen Reaktionsgemischs mit dem bloßen Auge zeigte sich eine braune Farbe.
Beim Zerlegen der Zahnradpumpe nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass an dem gesamten Reaktionsgemisch-Strömungsdurchgang ein gefärbtes Reaktionsgemisch haftete. Ein gefärbtes Reaktionsgemisch haftete an der Innenseite des Strömungsdurchgangs des Reaktionsgemischs, das zur Schmierung von Kontaktteilen der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendet worden ist, und das gefärbte Reaktionsgemisch lag in der Lücke zwischen der Deckelplatte und der Buchse vor. Der Wellenendteil zeigte die Spuren des daran haftenden zersetzten Reaktionsgemischs.

Beispiel 7

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch durch eine mit Flanschen verbundene Pumpe kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe von dem Rohr, das mit den erfindungsgemäßen Flanschen verbunden war, kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde.
Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,35 kontinuierlich herzustellen.
Der Flansch zur Lösung der Aufgabe dieses Beispiels wurde zur Verbindung von Verbindungsrohren für den Horizontalreaktor, von Verbindungsrohren des Horizontalreaktors zum Horizontalreaktor, des Horizontalreaktors mit dessen Auslassrohr und der Auslassrohre für den Horizontalreaktor verwendet.
Die Viskosität des Reaktionsgemischs an der Auslassseite betrug 300 Pa·s.
Der Flansch, der zur Lösung der Aufgabe dieses Beispiels verwendet worden ist, war ein Flansch, der einen Heizmedium-Mantel umfasste, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, und der aus SUS316 hergestellt war, wobei die Reaktionsgemisch-Kontaktoberfläche und die Metall- Metall-Dichtungsoberflächen des Rohrs und des Stutzens eine Oberflächenrauhigkeit bezogen auf Rmax von 1,6 um hatten und ein TIG-Schweißen eingesetzt wurde. Ein durch Plattieren von SUS316 mit Silber hergestellter hohler Metall-O-Ring wurde für eine Dichtung verwendet und die Dichtung wurde mit einem vorbestimmten Drehmoment und durch Erhöhen der Temperatur fester angezogen.
Dieser Flansch hatte eine Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC oder mehr, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa.
Der in Fig. 15 gezeigte Flansch unterscheidet sich von dem in Fig. 14 gezeigten Flansch, dass kein Rillenteil (männlich) 207 und keine Rillenteil (weiblich) 208 vorliegt und dass sich der Heizmedium-Mantel, der in Fig. 14 gezeigt ist, nicht in den Ring des Flansches erstreckt.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 15 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Der Begriff "Fremdsubstanzen", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gel, stark kristallisierte Produkte und thermisch zersetzte Produkte eines Polycarbonats.
Beim Zerlegen des Flansches nach 30 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass der Reaktionsgemisch-Kontaktteil den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwies und dass eine geringe Menge eines zersetzten Produkts des Polycarbonatharzes an der Metall- Metall-Dichtungsoberfläche haftete.

Beispiel 8

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 durchgeführt, jedoch wurde der in Fig. 14 gezeigte Flansch anstelle des in Fig. 15 gezeigten Flansches verwendet.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 2 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen.
Beim Zerlegen des Flansches nach 30 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass der Reaktionsgemisch-Kontaktteil den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwies und dass auch die Metall-Metall-Dichtungsoberfläche den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwies.

Vergleichsbeispiel 5

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des in Fig. 15 gezeigten Flansches ein Flansch des in Fig. 15 gezeigten Typs verwendet, der keinen Metall-O-Ringbefestigungsteil und keinen Heizmedium- Mantel aufwies, und es wurde eine Spiralwicklungs-Asbestdichtung verwendet, die mit einem inneren und einem äußeren Ring ausgestattet war.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 55 nahezu weiße Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen.
Beim Zerlegen des Flansches nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass weiße Fremdsubstanzen in großen Mengen an dem Reaktionsgemisch-Kontaktteil hafteten und dass ein zersetztes Produkt des Polycarbonatharzes an der Metall-Metall-Dichtungsoberfläche haftete.

Beispiel 9

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde.
Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,35 kontinuierlich herzustellen.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe kontinuierlich ausgegeben. Die Viskosität des Reaktionsgemischs am Auslass betrug 300 Pa·s bei 270ºC.
Der erfindungsgemäße Verminderer wurde in allen verengten und erweiterten Teilen der zur Verbindung des Lösekessels mit dem Vertikalreaktor, der Zahnradpumpe, dem Horizontalreaktor und der Zahnradpumpe zur Ausgabe eines Reaktionsgemischs und allen Verzweigungen der Rohre verwendet.
Die verwendeten Rohre und der erfindungsgemäße Verminderer waren aus SUS316 hergestellt und hatten eine durch Schwabbeln erzeugte Oberflächenrauhigkeit bezogen auf Rmax von 1,6 um. Ein Verminderer des exzentrischen Typs mit einem Verengungs- oder Erweiterungswinkel von 10º bezogen auf den vertikalen Winkel wurde mit dem Rohr durch TIG- Schweißen derart verbunden, dass ein oberer Teil des Verminderers horizontal wurde.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 2 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Der Begriff "Fremdsubstanzen", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gel, stark kristallisierte Produkte und thermisch zersetzte Produkte eines Polycarbonats.
Bei der Betrachtung des Flüssigkeitskontaktteils des Verminderers mit einem Glasfaserendoskop nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass er nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwies. Beim Zerlegen und Überprüfen der verengten und erweiterten Teile der Flüssigkeitskontaktteile der verwendeten Zahnradpumpe und des verwendeten Ventils wurde jedoch festgestellt, dass Spurenmengen eines braunen Produkts anhafteten.

Beispiel 10

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, jedoch wurden die Verengung und die Erweiterung der Flüssigkeitskontaktteile der verwendeten Zahnradpumpe und des verwendeten Ventils auf einen vertikalen Winkel von 20º eingestellt.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 8 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen.
Bei der Betrachtung der Flüssigkeitskontaktoberflächen der Zahnradpumpe und des Ventils mit einem Glasfaserendoskop nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass sie nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwiesen.

Vergleichsbeispiel 6

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, jedoch wurde ein Verminderer des konzentrischen Typs mit einem Verengungs- und Erweiterungswinkel von 45º bezogen auf einen vertikalen Winkel verwendet.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 15 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.
Bei der Betrachtung des Verminderers mit einem Glasfaserendoskop nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass an der Flüssigkeitskontaktoberfläche des Verminderers eine geringe Menge eines braunen Produkts haftete. An einem oberen Teil der Flüssigkeitskontaktoberfläche des Verminderers haftete eine größere Menge des braunen Produkts als an einem unteren Teil der Flüssigkeitskontaktoberfläche und an dem erweiterten Teil haftete eine größere Menge des braunen Produkts als an dem verengten Teil.

Beispiel 11

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,35 kontinuierlich herzustellen. Die Viskosität des Reaktionsgemischs am Auslass betrug 300 Pa·s bei 270ºC.
Das Rohr und der gekrümmte Teil der vorliegenden Erfindung waren aus SUS316 hergestellt und wurden mit einer Biegevorrichtung kalt gebogen sowie durch Fluidpolieren und Schwabbeln zu einer Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax fertigbearbeitet. Die Krümmung des Rohrs betrug das 9-fache des Innendurchmessers des Rohrs. Das Rohr wurde durch TIG-Schweißen verbunden.
In diesem Beispiel wurde der erfindungsgemäße gekrümmte Teil für alle gekrümmten Teile von Rohren eingesetzt, die zum Verbinden des Lösekessels mit dem Vertikalreaktor, der Zahnradpumpe, dem Horizontalreaktor und der Zahnradpumpe zum Abziehen des Polycarbonats und in allen Verzweigungen dieser Rohre zur Überführung des Reaktionsgemischs verwendet wurden.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 2 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Der Begriff "Fremdsubstanzen", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gel, stark kristallisierte Produkte und thermisch zersetzte Produkte eines Polycarbonats.
Bei der Betrachtung der Innenseite des Rohrs mit einem Glasfaserendoskop nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass der Reaktionsgemisch-Kontaktteil nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwies.

Vergleichsbeispiel 7

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 durchgeführt, jedoch wurde ein Knierohr gemäß JIS B 2312-1986 als Rohr mit gekrümmtem Teil verwendet.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 15 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Es gab eine Tendenz in Richtung einer Zunahme der Anzahl der Fremdsubstanzen mit steigender Betriebszeit.
Bei der Betrachtung der Innenseite des Knies mit einem Glasfaserendoskop nach 40 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass an der Flüssigkeitskontaktoberfläche des Knies eine geringe Menge eines braunen Produkts anhaftete.

Beispiel 12

Diphenylcarbonat wurde in einer Menge von 1,05 mol bezogen auf 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan in einen mit einem Rührer ausgestatteten Lösekessel eingebracht, das Innere des Kessels wurde durch Stickstoff ersetzt, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan wurde in Diphenylcarbonat bei 150ºC gelöst und die resultierende Mischlösung wurde in einen bei 150ºC gehaltenen Rohmateriallagertank überführt.
Danach wurde das Gemisch kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 60 kg/Stunde einem Vertikalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 240ºC und dessen Innendruck bei 1333 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde, und der mit einer Fraktioniervorrichtung und einem Rührer ausgestattet war, 1 · 10&supmin;&sup6; Äquivalente eines Bisphenol A-Dinatriumsalzes und 1 · 10&supmin;&sup4; Äquivalente Tetramethylammoniumhydroxid wurden kontinuierlich 1 mol 2,2-Bis(4- hydroxyphenyl)propan zugesetzt und eine Reaktion wurde durch Entfernen des erzeugten Phenols aus der Fraktioniervorrichtung durchgeführt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung einer Zahnradpumpe kontinuierlich ausgegeben. Der Polymerisationsgrad des erhaltenen Reaktionsgemischs wurde durch Messen der inneren Viskosität desselben erhalten. Als Ergebnis wurde ein Reaktionsgemisch mit einem [η]-Wert von 0,16 erhalten.
Danach wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich einem Horizontalreaktor zugeführt, dessen Innentemperatur bei 270ºC und dessen Innendruck bei 133 · 10&supmin;&sup6; MPa gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter polymerisiert, während das erzeugte Phenol auf die Außenseite des Systems entfernt wurde, um ein Polycarbonat mit einem [η]-Wert von 0,35 kontinuierlich herzustellen. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich unter Verwendung einer Zahnradpumpe und des erfindungsgemäßen Verminderers ausgegeben. Die Viskosität des Reaktionsgemischs am Auslass betrug 300 Pa·s bei 270ºC.
In diesem Beispiel wurden der Flansch, der Verminderer, das mit einer Biegevorrichtung gebogene Rohr, das Ventil und die Zahnradpumpe der vorliegenden Erfindung für alle Flansche, die verengten, erweiterten und gekrümmten Teile der Rohre, und Ventile als Überführungsbauteile und für diese Überführungsbauteile bereitgestellten verzweigten Rohre verwendet, die in einer Herstellungslinie aus einem Lösetank, einem Vertikalreaktor, einer Zahnradpumpe, einem Horizontalreaktor und einer Zahnradpumpe zur Ausgabe eines Polycarbonats gemäß Fig. 1 installiert waren.
Die erfindungsgemäßen Überführungsbauteile weisen eine Wärmedauerbeständigkeit von 300ºC, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 15 MPa auf.
Bezüglich der Materialien der Flüssigkeitskontaktteile der verwendeten Überführungsbauteile war die Zahnradpumpe aus SUS420J2 und andere Bauteile aus SUS316 hergestellt. Ein durch Plattieren von SUS316 mit Silber hergestellter hohler Metall-O-Ring wurde für eine Dichtung verwendet und die Dichtung wurde mit einem vorbestimmten Drehmoment und durch Erhöhen der Temperatur fester angezogen.
Alle erfindungsgemäßen Überführungsbauteile wurden mit einem Heizmedium-Mantel warm gehalten, um eine Absenkung der Temperatur des Reaktionsgemischs unter die Temperatur jedes Reaktors zu verhindern. Die Flüssigkeitskontaktteile hatten eine durch Fluidpolieren oder Schwabbeln erzeugte Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax und waren im Wesentlichen ohne Niveauunterschiede geglättet, und die Metallkontaktoberfläche jedes der Überführungsbauteile hatte eine Oberflächenrauhigkeit von 1,6 um bezogen auf Rmax. Für die geschweißten Teile wurde TIG-Schweißen eingesetzt.
Alle erfindungsgemäßen Strömungsdurchgänge mit Ausnahme des Einlassteils der Zahnradpumpe, der einen Verengungs- oder Erweiterungswinkel von 20º bezogen auf den vertikalen Winkel aufwies, hatten einen vertikalen Winkel von 10º und waren kalt gebogen worden, um sicherzustellen, dass die Krümmung das 9-fache des Innendurchmessers des Strömungsdurchgangs betrug.
Der in den Rohrteilen eingesetzte Verminderer war ein Verminderer des exzentrischen Typs, der in Fig. 20 gezeigt ist und der derart installiert war, dass ein oberer Teil desselben horizontal wurde.
Der erfindungsgemäße Flansch umfasste einen Heizmedium-Mantel gemäß Fig. 14.
Die erfindungsgemäße Zahnradpumpe gab das Reaktionsgemisch, das zur Schmierung von Kontaktteilen der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendet wird, an die Außenseite der Pumpe ab, so dass es dem Reaktionsprodukt als Endprodukt nicht wieder zugeführt wurde. Als Abdichtung für die Antriebswelle der erstgenannten Zahnradpumpe wurde eine Stopfbuchsenpackung verwendet und als Abdichtung für die Antriebswelle der letztgenannten Zahnradpumpe wurde eine Labyrinthdichtung verwendet.
Der Ausgabedruck der erstgenannten Zahnradpumpe wurde auf 1 MPa eingestellt und der Ausgabedruck der letztgenannten Zahnradpumpe wurde auf 3 MPa eingestellt.
Die Buchse zum Tragen der Welle des Zahnrads war an der Deckelplatte fixiert, wobei eine Lücke zwischen der Deckelplatte und der Buchse im Wesentlichen ausgeschlossen wurde, und ein Schaber war an Endteilen der Antriebswelle und der Nachlaufwelle installiert.
Das erfindungsgemäße Ventil ist ein Y-förmiges Kugelventil, das in Fig. 8 gezeigt ist, wobei der Durchmesser der Spindel im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Rohrs gemacht wurde, und ein Abstandshalter mit einer glatten gekrümmten Oberfläche, welche die Strömung des Reaktionsgemischs nicht störte, war an einem Endteil der Spindel installiert. Der Sitz war aus STELLITE FACE#6 hergestellt.
Wenn eine Probe von 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurde bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 1 Fremdsubstanz (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Der Begriff "Fremdsubstanzen", wie er hier verwendet wird, steht für ein Gel, stark kristallisierte Produkte und thermisch zersetzte Produkte eines Polycarbonats. Bei der entsprechenden Zählung der Fremdsubstanzen nach 90 Tagen Betrieb blieb die Anzahl ebenfalls etwa bei 1, bezogen auf 1 kg des Polycarbonats. Bei der Berücksichtigung des Fremdsubstanzgemischs zum Zeitpunkt der Probenahme wurde abgeschätzt, dass sich bei der Herstellung des Polycarbonats im Wesentlichen keine Fremdsubstanzen bildeten.
Bei der Betrachtung der Überführungsbauteile mit einem Glasfaserendoskop nach 90 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass die Reaktionsgemisch-Flüssigkeitskontaktteile nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwiesen.

Beispiel 13

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des Flansches, der in einer Herstellungslinie von der erstgenannten Zahnradpumpe zu dem Polycarbonatausgabeteil verwendet wurde, ein in Fig. 15 gezeigter Flansch verwendet, der keinen Metall-O-Ringbefestigungsteil und keinen Heizmedium- Mantel aufwies, und es wurde eine Spiralwicklungs-Asbestdichtung verwendet, die mit einem inneren und einem äußeren Ring ausgestattet war.
Wenn eine Probe von 1 kg des am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhaltenen Polymers entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat 5 bis 10 Fremdsubstanzen auf dem Filter nachgewiesen.
Bei der Betrachtung der Überführungsbauteile mit einem Glasfaserendoskop nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass die Reaktionsgemisch-Flüssigkeitskontaktteile mit Ausnahme der Flanschteile nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwiesen. An den Flüssigkeitskontaktteilen der Flanschteile hafteten große Mengen einer weißen Fremdsubstanz und ein braunes zersetztes Produkt haftete an den Dichtungen zwischen den Flanschen.

Beispiel 14

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 durchgeführt, jedoch wurde anstelle der erfindungsgemäßen Zahnradpumpe eine Zahnradpumpe verwendet, bei der die Frontplatte, das Zahnradgehäuse und die Rückplatte aus SUS316 hergestellt waren, das zur Schmierung der Kontaktteile der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendete Reaktionsgemisch nach dem Schmieren in das Reaktionsgemisch als Endprodukt zurückgeführt wurde, die Buchse zum Tragen der Welle der Zahnradpumpe nicht an der Deckelplatte fixiert war, am Endteil der Wellen kein Schaber vorlag, der Verengungswinkel des Strömungsdurchgangs am Einlass der Zahnradpumpe bezogen auf den vertikalen Winkel 60º betrug, eine mechanische Dichtung für die erstgenannte Zahnradpumpe als Antriebswellendichtung verwendet wurde, die Flüssigkeitskontaktteile eine Oberflächenrauhigkeit von 12,5 um, bezogen auf Rmax, hatten, und die Abdichtung des fixierten Teils eine Metall-Metall-Abdichtung war.
Wenn 1 kg des Polymers, das am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb erhalten wurde, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 40 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen.
Bei der Betrachtung der Überführungsbauteile mit einem Glasfaserendoskop nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass die Reaktionsgemisch-Flüssigkeitskontaktteile mit Ausnahme der Zahnradpumpenteile nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwiesen. Beim Zerlegen und Überprüfen der Zahnradpumpe wurde festgestellt, dass im Inneren der Strömungsdurchgänge ein gefärbtes Reaktionsgemisch haftete, das zum Schmieren von Kontaktteilen der Zahnrad-, Wellen- und anderer Zahnradpumpenbauteile verwendet worden ist, und dass ein braunes zersetztes Produkt zwischen der Deckelplatte und der Buchse anhaftete. Der Wellenendteil zeigte die Spuren eines daran haftenden braunen Produkts. Die mechanische Dichtung, die als Antriebswellendichtung für die erstgenannte Zahnradpumpe verwendet worden ist, zeigte die Spuren einer nach innen leckenden Dichtungslösung, die sich mit dem Reaktionsgemisch gemischt hatte.

Beispiel 15

Eine Polymerisationsreaktion wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 12 durchgeführt, jedoch wurde anstelle des erfindungsgemäßen Ventils ein in Fig. 5 gezeigtes T-förmiges Kugelventil als Ventil zwischen einem Vertikalreaktor und einem Horizontalreaktor verwendet.
Wenn eine Probe von 1 kg des Polymers am Auslass des Horizontalreaktors nach 10 Tagen Betrieb entnommen, in Methylenchlorid gelöst und mit einem Filter mit einer Maschenweite von 30 um filtriert wurde, dann wurden bezogen auf 1 kg Polycarbonat etwa 50 Fremdsubstanzen (durchschnittlich) auf dem Filter nachgewiesen. Unmittelbar nach dem Betrieb des Ventils lagen zahllose Fremdsubstanzen auf dem Filter vor.
Die erforderliche Menge des Reaktionsgemischs konnte nicht zugeführt werden, bis der Ausgabedruck der erstgenannten Zahnradpumpe auf 1,2 MPa angehoben wurde.
Bei der Betrachtung der Überführungsbauteile mit einem Glasfaserendoskop nach 16 Tagen Betrieb wurde festgestellt, dass die Reaktionsgemisch-Flüssigkeitskontaktteile mit Ausnahme der Ventilteile nahezu den gleichen metallischen Glanz wie vor dem Betrieb aufwiesen. Beim Zerlegen und Überprüfen des Ventils wurde jedoch festgestellt, dass an der hinteren Seite der Scheibe des Ventils weiße und braune Produkte anhafteten und dass sich in der hinteren Seite der Scheibe des Ventils ein großer Verweilanteil gebildet hatte. Ein braunes Produkt haftete teilweise an einer Stelle, bei der sich die Strömung des Ventils abrupt änderte.
In dem industriellen Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats durch Schmelzpolymerisation wird durch die Verwendung von (1) Ventilen, (2) Zahnradpumpen, (3) Flanschen und (4) Strömungsdurchgängen mit einem spezifischen Aufbau und spezifischen Eigenschäften das Zurückhalten des Reaktionsgemischs unterdrückt, die Bildung eines zersetzten Produkts des Polymers minimiert und ein hochqualitatives Polycarbonat kann als Grundmaterial für optische Aufzeichnungsmedien erhalten werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonatharzes durch die Schmelzpolykondensation einer aromatischen Diolverbindung und einer Kohlensäurediesterverbindung, wobei

mindestens ein Bauteil, ausgewählt aus Ventilen (1), Zahnradpumpen (2), Flanschen (3) und Strömungsdurchgängen (4), die in dem Herstellungsverfahren eingesetzt werden, den nachstehenden Aufbau und die nachstehenden charakteristischen Eigenschaften aufweist:

(1) Ventil; Y-förmiges Kugelventil, das eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC bis 350ºC, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und wobei der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, eine Oberflächenrauhigkeit von 10 um oder weniger aufweist;

(2) Zahnradpumpe; Zahnradpumpe, die eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC bis 350ºC, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa, eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr und einen Abgabedruck von 1 MPa oder mehr aufweist, deren Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und die einen derartigen Aufbau aufweist, dass das Reaktionsgemisch bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger ausgegeben werden kann und dass das Reaktionsgemisch zum Schmieren von Kontaktteilen zwischen Zahnrad-, Wellen- und anderen Zahnradpumpenbauteilen nicht in die Pumpe zurückgelangt und von der Pumpe nach außen ausgegeben wird und wobei der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, eine Oberflächenrauhigkeit von 10 um oder weniger aufweist;

(3) Flansch; Flansch, der eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC bis 350ºC, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, und mit einem Mantel für ein Heizmedium darin, und wobei der Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, eine Oberflächenrauhigkeit von 10 um oder weniger aufweist; und

(4) Strömungsdurchgang, Strömungsdurchgang, der eine Wärmedauerbeständigkeit von 150ºC bis 350ºC, im Wesentlichen keine Leckage bei einem Unterdruck von 40000 · 10&supmin;&sup6; MPa oder weniger und eine Druckdauerbeständigkeit von 0,1 MPa oder mehr aufweist, dessen Teil, der mit Flüssigkeit in Kontakt kommt, aus einem Material besteht, das gegen eine Monohydroxyverbindung, die sich bei einer Umsetzung zwischen der aromatischen Diolverbindung und der Kohlensäurediesterverbindung bildet, Korrosionsbeständigkeit aufweist, der in einem vertikalen Winkel von 20º oder weniger verengt und/oder erweitert ist, und dessen Oberfläche eine Rauhigkeit von 10 um oder weniger aufweist und der ein 2 mm oder weniger abgeschrägtes Endteil aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Bauteil, ausgewählt aus Ventilen (1), Zahnradpumpen (2) und Flanschen (3), die in dem Herstellungsverfahren verwendet werden, diesen Aufbau und diese charakteristischen Eigenschaften aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei mindestens zwei Bauteile, ausgewählt aus Ventilen (1), Zahnradpumpen (2) und Flanschen (3), die in dem Herstellungsverfahren verwendet werden, diesen Aufbau und diese charakteristischen Eigenschaften aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ventile (1), Zahnradpumpen (2) und Flansche (3), die in dem Herstellungsverfahren verwendet werden, diesen Aufbau und diese charakteristischen Eigenschaften aufweisen.

5. Verfahren nach Anspruch 2, Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei in dem Herstellungsverfahren Strömungsdurchgänge (4) mit diesem Aufbau und diesen charakteristischen Eigenschaften verwendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Herstellungsverfahren Ventile (1) mit diesem Aufbau und diesen charakteristischen Eigenschaften verwendet werden.

7. Herstellungsverfahren für Polycarbonat nach Anspruch 6, wobei die Spindel des Y-förmigen Kugelventils im Wesentlichen dieselbe Dicke aufweist wie jene eines Teils von einem Ventilkörper, in den die Spindel eingesetzt ist.

8. Herstellungsverfahren für Polycarbonat nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein Endteil der Spindel des Y-förmigen Kugelventils und die Innenfläche des oberen röhrenförmigen Teils des Ventils eine glatte, gekrümmte Oberfläche bilden, wenn das Ventil geöffnet ist.

9. Herstellungsverfahren für Polycarbonat nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei an der Spindel des Y-förmigen Kugelventils ein O-Ring angebracht ist, um eine Lücke zwischen der Spindel und dem Teil des Ventilkörpers, in den die Spindel eingesetzt ist, abzudichten.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Herstellungsverfahren Zahnradpumpen (2) mit diesem Aufbau und diesen charakteristischen Eigenschaften verwendet werden.

11. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 10, wobei die Zahnradpumpe eine Schabeklinge umfasst, um zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch in einem Endteil der Welle des Zahnrads verbleibt.

12. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 10 oder 11, wobei eine Buchse zum Tragen der Welle des Zahnrads an einer Deckelplatte befestigt ist und es im Wesentlichen keinen Raum zwischen der Deckelplatte und der Buchse in der Zahnradpumpe gibt.

13. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei ein Strömungsdurchgang bei der Reaktionsgemischeinlassöffnung der Zahnradpumpe einen Verengungswinkel von 45º oder weniger und eine Oberflächenrauhigkeit von 10 um oder weniger aufweist und einen Endteil besitzt, der 2 mm oder weniger abgeschrägt ist.

14. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Stopfbuchsenpackung als Wellenabdichtungsmaterial für die Antriebswelle der Zahnradpumpe verwendet wird.

15. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Labyrinthdichtung als Wellenabdichtungsmaterial für die Antriebswelle der Zahnradpumpe verwendet wird.

16. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei ein hohler Metall-O-Ring verwendet wird, um den feststehenden Teil der Zahnradpumpe abzudichten.

17. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Herstellungsverfahren die Flansche (3) mit diesem Aufbau und diesen charakteristischen Eigenschaften verwendet werden.

18. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruche 17, wobei der Flansch einen rillenförmigen Dichtungssitz aufweist.

19. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 17 oder 18, wobei eine Dichtung zum Anschluss des Flansches einen Metall-O-Ring aufweist.

20. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei ein Abstandshalter sandwichartig zwischen den Flanschen angeordnet ist.

21. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Herstellungsverfahren Strömungsdurchgänge (4) mit diesem Aufbau und diesen charakteristischen Eigenschaften eingesetzt werden.

22. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 21, wobei der verengte und/oder erweiterte Teil des Strömungsdurchgangs ein Verminderer ist.

23. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 21, wobei der Strömungsdurchgang ein Rohr ist.

24. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 23, wobei die Krümmung eines gekrümmten Teils des Rohrs 5-mal oder mehr des Innendurchmessers des Rohres ist.

25. Herstellungsverfahren für Polycarbonatharz nach Anspruch 23, wobei das Rohr durch einen Stutzen angeschlossen ist.