EA008890B1

EA008890B1 - Полимеризационное устройство для получения ароматических поликарбонатов

Info

Publication number: EA008890B1
Application number: EA200601440A
Authority: EA
Inventors: Синсуке Фукуока; Хироси Хатия; Казухико Мацузаки
Original assignee: Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн
Priority date: 2004-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2007-08-31
Also published as: EP1760108B1; JPWO2005123805A1; EA200601440A1; EP1760108A1; CA2560031A1; WO2005123805A1; AU2005254858B2; CN100519621C; EP1760108B8; BRPI0510261A; CN1946760A; KR20070046785A; JP4152419B2; EP1760108A4; US7544760B2; KR100767237B1; AU2005254858A1; US20070148055A1

Abstract

Задачей настоящего изобретения является разработка полимеризационного устройства и системы полимеризационных устройств, которые дают возможность получать с помощью переэтерификации в расплаве высококачественный ароматический поликарбонат с высокими эксплуатационными свойствами (который является неокрашенным и имеет отличные механические свойства) из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, в свою очередь полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, причем поликарбонат может стабильно производиться в промышленном масштабе от 1 до 50 т/ч в течение продолжительного времени. В настоящем изобретении решение этой задачи было достигнуто с помощью полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком (в котором расплавленному форполимеру дают стекать вдоль направляющей в контакте с ней, что приводит к осуществлению реакции полимеризации форполимера), имеющего конкретную конструкцию, а также с помощью системы полимеризационных устройств, включающей подобные устройства. То есть указанные устройство и система давали возможность стабильно получать высококачественный ароматический поликарбонат с высокими потребительскими свойствами, как указано выше, в количестве от 1 до 50 т/ч в течение продолжительного времени (более нескольких тысяч часов, например 5000 ч), без колебаний значения его молекулярной массы.

Description

Настоящее изобретение относится к полимеризационному устройству для получения ароматических поликарбонатов с орошением направляющей нисходящим потоком. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к полимеризационному устройству с орошением направляющей нисходящим потоком, обладающему конкретной конструкцией, который предназначен для получения ароматических поликарбонатов из расплавленных форполимеров ароматических поликарбонатов в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или выше, причем в полимеризационном устройстве расплавленному форполимеру ароматического поликарбоната, полученному взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, дают возможность стекать вдоль направляющей и в контакте с ее поверхностью, посредством чего осуществляется полимеризация расплавленного форполимера для получения ароматического поликарбоната.

За счет применения полимеризационного устройства по настоящему изобретению можно стабильно получать высококачественные ароматические поликарбонаты с высокими эксплуатационными характеристиками, которые не только являются бесцветными, но и обладают отличными механическими свойствами, с производительностью 1 т/ч или выше в течение продолжительного периода времени (например, в течение 5000 ч), причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Следовательно, полимеризационное устройство по настоящему изобретению может весьма успешно применяться в производстве ароматических поликарбонатов промышленного масштаба.

Известный уровень техники

В последнее время ароматические поликарбонаты широко применялись в различных областях в качестве конструкционных пластмасс, обладающих отличными свойствами с точки зрения термостойкости, ударопрочности, прозрачности и т.п. Что касается способов получения ароматических поликарбонатов, до настоящего момента в этой области проводились разнообразные исследования. Из числа изученных способов в промышленность был внедрен способ, в котором применяется межфазная поликонденсация ароматического дигидроксисоединения и фосгена (так называемый «фосгеновый способ»), причем в качестве типичного примера ароматического дигидроксисоединения может быть упомянут 2,2-бис(4гидроксифенил)пропан (далее по тексту часто называемый «бисфенол А»).

Однако способ межфазной конденсации сопряжен с проблемами, в том отношении, что необходимо применять фосген, который является ядовитым; что необходимо применять очень большое количество метиленхлорида в качестве растворителя для полимеризации, который, как считается, вреден для здоровья человека и окружающей среды, причем метиленхлорид используется в количестве, которое в десять раз превышает количество получаемого ароматического поликарбоната; что аппаратура, в которой проводят реакцию, вероятно, подвергается коррозии под действием хлорсодержащих соединений, как, например, образующихся в качестве побочных продуктов хлористого водорода, хлорида натрия, а также метиленхлорида, используемого в качестве растворителя; что встречаются трудности при отделении и удалении хлорсодержащих примесей (таких как хлорид натрия и остаточный метиленхлорид), которые оказывают отрицательное влияние на свойства полученных ароматических поликарбонатов; и что необходимо иметь дело с большим количеством сточных вод, содержащих метиленхлорид, а также не вступившее в реакцию ароматическое дигидроксисоединение (такое как бисфенол А).

В качестве способа производства ароматического поликарбоната из ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната традиционно известен способ переэтерификации в расплаве, в котором ароматический поликарбонат получают, проводя реакцию обмена заместителей сложноэфирных групп между ароматическим дигидроксисоединением (таким как бисфенол А) и диарилкарбонатом (таким как дифенилкарбонат) в расплавленном состоянии, при удалении образующегося ароматического моногидроксисоединения из равновесной системы реакции поликонденсации. В противоположность способу межфазной поликонденсации способ переэтерификации в расплаве обладает тем преимуществом, что нет необходимости применять растворитель. Однако способ переэтерификации в расплаве сталкивается со следующей серьезной проблемой. Переэтерификация является равновесной реакцией, и константа ее равновесия невелика. Следовательно, равновесная реакция не протекает, если образующееся ароматическое моногидроксисоединение (как, например, фенол) эффективно не удаляется с поверхности расплавленной реакционной смеси, полученной при переэтерификации. Поскольку происходит полимеризация, вязкость образующегося полимера возрастает по ходу реакции полимеризации и, следовательно, становится трудно эффективно удалять ароматическое моногидроксисоединение (такое как фенол) из полимеризующейся реакционной смеси, что, соответственно, затрудняет достижение образующимся поликарбонатом высокой степени полимеризации. Т.е. в отличие от способа поликонденсации в расплаве для получения поликонденсированных полимеров (таких как полиамиды или полиэфиры), не являющихся ароматическими поликарбонатами, способ поликонденсации в расплаве для получения ароматического поликарбоната имеет следующий недостаток. Даже форполимер, обладающий низкой степенью полимеризации (п) (например, форполимер, имеющий значение η от примерно 15 до примерно 20) имеет слишком высокую вязкость в расплаве и, следовательно, трудно содействовать эффективному обновлению поверхности форполимера путем обычного перемешивания. Следовательно, при полимеризации не происходит выделение ароматического моногидроксисоединения (как, например, фенола) с поверхности

- 1 008890 реакционной смеси и поэтому становится невозможным получение ароматического поликарбоната, имеющего высокую степень полимеризации (например, значение η от примерно 30 до примерно 65), которое требуется от ароматических поликарбонатов для применения на практике. Данная проблема хорошо известна в технике.

Были известны различные полимеризационные устройства для применения в производстве ароматических поликарбонатов способом переэтерификации в расплаве. Полимеризационный аппарат с вертикальным перемешиванием, снабженный перемешивающим устройством, широко применяется для синтеза небольшого масштаба в лаборатории. Полимеризационный аппарат с вертикальным перемешиванием, снабженный перемешивающим устройством, обладает тем преимуществом, что он демонстрирует высокую объемную эффективность и имеет простую конструкцию, так что есть возможность эффективно проводить реакцию полимеризации в небольшом масштабе. Однако если планируется применять полимеризационный аппарат с вертикальным перемешиванием для получения ароматических поликарбонатов в промышленном количестве, возникает следующая серьезная проблема. Если предполагается применять полимеризационный аппарат с вертикальным перемешиванием для получения ароматических поликарбонатов в промышленном количестве, практически невозможно эффективно перемешивать реакционную смесь в ходе полимеризации. Следовательно, как упоминалось выше, становится трудно эффективно удалять образующиеся ароматические моногидроксисоединения (как, например, фенол) из зоны реакции полимеризации, вследствие этого не удается получить ароматический поликарбонат, имеющий желаемую степень полимеризации.

Конкретно, крупный полимеризационный аппарат с вертикальным перемешиванием, как правило, имеет большее соотношение объема жидкости к испаряющей поверхности, чем небольшой аналогичный аппарат. Другими словами, глубина реакционной смеси в полимеризационном аппарате с перемешиванием является значительной и, следовательно, давление на нижнюю часть подобного аппарата является высоким. В таком случае, даже если повысить степень вакуума в зоне реакции полимеризации для достижения высокой степени полимеризации, полимеризация протекает при высоком давлении за счет массы реакционной смеси в нижней части полимеризационного аппарата с перемешиванием, в результате чего ароматическое моногидроксисоединение (такое как фенол) не может быть эффективно удалено. Следовательно, крупный полимеризационный аппарат с перемешиванием вертикального типа применим только при производстве форполимеров, имеющих низкую степень полимеризации. Для получения полимеров, имеющих желаемую степень полимеризации, необходимо подвергнуть форполимер, имеющий низкую степень полимеризации, полученный с помощью полимеризационного аппарата с перемешиванием, дальнейшей поликонденсации, применяя другой полимеризационный аппарат.

Для решения упомянутой выше проблемы предпринимались разнообразные попытки с целью удаления ароматического моногидроксисоединения (такого как фенол) из образующегося полимера высокой вязкости. Большая часть этих усилий затрагивала улучшение механического перемешивания. Например, известен способ, использующий полимеризационный аппарат со шнеком, снабженный вентиляционным отверстием (см. опубликованную рассмотренную заявку на патент Японии № 8йо 50-19600 (соответствующую СВ-1007302)); способ, использующий экструдер с двумя соединенными шнеками (см. опубликованную рассмотренную заявку на патент Японии № 8йо 52-36159); способ, использующий испарительный реактор пленочного типа, такой как винтовой испаритель или центробежный пленочный испаритель (см. опубликованную рассмотренную заявку на патент Японии № 8йо 53-5718 (соответствующую патенту США № 3888826)); а также способ, в котором применяется комбинация испарительного реактора пленочного типа и полимеризационного аппарата с горизонтальным перемешиванием двумя шнеками (см. выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 2-153923).

Однако каждый из упомянутых выше способов в основном использует методику механического перемешивания и, следовательно, имеет ограничения, связанные с этой методикой, в результате чего невозможно полностью решить указанную выше проблему. Конкретно, с помощью механического перемешивания сложно удовлетворительно перемешивать полимер, имеющий чрезвычайно высокую вязкость, и, следовательно, не могут быть решены проблемы, которые встречаются при производстве ароматических поликарбонатов, имеющих чрезвычайно высокую вязкость, из форполимеров. Подробное объяснение этой точки зрения приведено ниже.

В упомянутом выше способе осуществляется попытка как можно сильнее снизить вязкость расплава форполимера путем повышения температуры форполимера. Конкретно, полимеризацию форполимера проводят при высокой температуре, которая близка к 300°С в высоком вакууме при механическом перемешивании полимера, чтобы в результате добиться обновления поверхности форполимера. Однако даже при такой высокой температуре, вязкость раствора форполимера все еще остается очень значительной, так что невозможно добиться удовлетворительного обновления поверхности форполимера.

Следовательно, при применении данного способа рост степени полимеризации ароматического поликарбоната неизбежно ограничен, и поэтому невозможно получить ароматический поликарбонат высокой молекулярной массы. Кроме того, данный способ обладает следующим недостатком. Поскольку реакция осуществляется при высокой температуре, которая близка к 300°С, вероятно, что полученный по

- 2 008890 лимер будет страдать изменением окраски и ухудшением свойств. Далее, вероятно, что изменение окраски и ухудшение свойств полимера также вызваны поступлением воздуха и инородных веществ в полимеризационный аппарат через вакуумное уплотнение между оболочкой полимеризационного аппарата и вращающейся осью. Следовательно, если с помощью данного способа предполагается стабильное получение высококачественного ароматического поликарбоната в течение продолжительного времени, попрежнему необходимо решать разнообразные проблемы.

Кроме этого, вышеупомянутый полимеризационный аппарат с механическим перемешиванием вызывает следующие проблемы. В способе, использующем такой полимеризационный аппарат, необходимо осуществлять перемешивание ароматического поликарбоната или форполимера ароматического поликарбоната, имеющего чрезвычайно высокую вязкость при высокой температуре и в глубоком вакууме. Следовательно, если предполагается получение ароматического поликарбоната в промышленном масштабе, чрезвычайно высокой является не только стоимость производства полимеризационного аппарата, но помимо этого для работы аппарата необходимо применение мотора высокой мощности, а также большое количество электричества для питания упомянутого мотора.

Авторы настоящего изобретения полностью решили указанные выше проблемы, разработав способы, в которых не применяется механическое перемешивание. Конкретно, авторы настоящего изобретения разработали способы, в которых применяется полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, в котором расплавленному форполимеру дают возможность стекать, находясь в соприкосновении с поверхностью направляющей, такой как проволока, тем самым осуществляя полимеризацию расплавленного форполимера для получения желаемого полимера (см. выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 8-225641, выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 8-225643, выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 8-325373, АО 97/22650, выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 10-81741, выложенное описание не рассмотренной заявки на патент Японии № Не1 10-298279, АО 99/36457, а также АО 99/64492).

Однако ни один из упомянутых выше патентных документов не содержит идеи или предложения относительно полимеризационного устройства для получения ароматических поликарбонатов в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или выше. Далее было найдено, что даже если относительно небольшое полимеризационное устройство, раскрытое в вышеупомянутых патентных документах, применяется для производства ароматического поликарбоната в течение длительного периода времени, существует вероятность того, что получаемый ароматический поликарбонатный продукт иногда будет содержать очень незначительные количества полимерной массы, имеющей слишком высокую молекулярную массу (такая полимерная масса в основном имеет размеры 1 мм или менее и может наблюдаться визуально благодаря различию в показателях преломления между этой полимерной массой и другими частями слоя, окружающего полимерную массу). Следовательно, было желательно разработать полимеризационное устройство для стабильного получения ароматических поликарбонатов очень высокого качества в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или выше в течение продолжительного времени, равного нескольким тысячам часов или более (например, периода времени, равного 5000 ч или более).

Описание изобретения

Задача, которую решает изобретение

Целью настоящего изобретения является разработка полимеризационного устройства для стабильного получения из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, в свою очередь полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, высококачественного ароматического поликарбоната с хорошими эксплуатационными свойствами, который не только является неокрашенным, но, кроме того, обладает отличными механическими свойствами, в промышленном масштабе, в количестве 1 т/ч или более, в течение продолжительного времени, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне.

Средства для решения поставленной задачи

Авторы настоящего изобретения провели обширные и интенсивные исследования, направленные на разработку полимеризационного устройства для производства из упомянутого выше расплавленного форполимера ароматического поликарбоната высококачественного ароматического поликарбоната с хорошими эксплуатационными свойствами, который не только является неокрашенным, но, кроме того, обладает отличными механическими свойствами, с производительностью 1 т/ч или более в течение продолжительного времени (например, периода, равного 5000 ч), причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. В своих исследованиях авторы настоящего изобретения сконцентрировали усилия на улучшении полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком, которые уже были предложены авторами настоящего изобретения, причем в таких полимеризационных устройствах расплавленному форполимеру дают возможность стекать вдоль направляющей, такой как проволока, находясь в контакте с ее поверхностью. В результате было неожиданно обнаружено, что за счет применения полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком, имеющих определенную конструкцию, может стабильно получаться высококачественный ароматический поликарбонат с хорошими эксплуатационными свойствами, кото

- 3 008890 рый не только является неокрашенным, но, кроме того, обладает отличными механическими свойствами, в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или более, в течение продолжительного времени (например, периода, составляющего 5000 ч), причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. На основе этого наблюдения было сделано настоящее изобретение.

Соответственно, цель настоящего изобретения заключается в разработке полимеризационного устройства для получения из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, в свою очередь полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, высококачественного ароматического поликарбоната, который не только является неокрашенным, но, кроме того, обладает отличными механическими свойствами в количестве 1 т/ч или более, стабильно в течение продолжительного времени, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Изложенные выше, а также другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут ясны из нижеследующего подробного описания, которое следует рассматривать в совокупности с сопроводительными чертежами и приложенной формулой изобретения.

Эффект от изобретения

Полимеризационное устройство для получения ароматических поликарбонатов по настоящему изобретению решает различные проблемы, связанные с описанным выше фосгеновым способом, в котором применяется межфазная поликонденсация ароматического дигидроксисоединения и фосгена. Например, полимеризационное устройство по настоящему изобретению лишено недостатка, заключающегося в использовании больших количеств высокотоксичного фосгена; недостатка, что в качестве растворителя в больших количествах применяется метиленхлорид, который, как подозревают, является канцерогенным; недостатка, что реакционный аппарат, вероятно, будет подвергаться коррозии под действием хлорсодержащих соединений, таких как побочно получаемый хлористый водород, побочно получаемый хлорид натрия, а также метиленхлорид, используемый в качестве растворителя; и недостатка, что имеют место сложности при отделении и удалении хлорсодержащих примесей (таких как хлорид натрия и остаточный метиленхлорид), которые оказывают вредное влияние на свойства получаемого ароматического поликарбоната. Кроме того, полимеризационное устройство по настоящему изобретению решает упомянутые выше проблемы, связанные со способом переэтерификации в расплаве. Например, полимеризационное устройство по настоящему изобретению лишено недостатка, заключающегося в том, что в ходе полимеризации вязкость образующегося полимера возрастает по мере протекания реакции полимеризации и, следовательно, становится сложно эффективно удалять побочно образующийся фенол или подобное ему соединение из реакционной смеси, что затрудняет достижение высокой степени полимеризации получаемого поликарбоната. Применяя полимеризационное устройство по настоящему изобретению, можно стабильно получать в промышленных масштабах, с высокой производительностью, равной 1 т/ч или более в течение длительного периода времени, высококачественный ароматический поликарбонат, который не только является неокрашенным, но также обладает отличными механическими свойствами, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Следовательно, полимеризационное устройство по настоящему изобретению может очень успешно применяться для производства ароматических поликарбонатов в промышленном масштабе.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение предпочтительного примера полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению.

Фиг. 2 представляет собой схематическое изображение предпочтительного примера полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, в котором верхняя часть корпуса (где верхняя часть ограничена верхней внешней боковой стенкой корпуса) является цилиндрической, а нижняя сужающаяся часть корпуса (где нижняя сужающаяся часть ограничена нижней внешней стенкой) представляет собой перевернутый конус. Показаны способы оценки внутреннего диаметра Ό верхней части корпуса, длины Ь верхней части корпуса, внутреннего диаметра б выпускного отверстия и длины 11 направляющей.

Описание номеров позиций

1. Впускное отверстие для расплавленного форполимера

2. Распределительная площадка

3. Зона подачи расплавленного форполимера

4. Направляющая

5. Зона реакции полимеризации

6. Отвод для вакуумирования

7. Выпускное отверстие для ароматического поликарбоната

8. Насос для выгрузки ароматического поликарбоната

9. Впускное отверстие для инертного газа, используемое по необходимости

10. Верхняя часть корпуса зоны реакции полимеризации

11. Нижняя сужающаяся часть корпуса зоны реакции полимеризации

12. Разгрузочный канал для удаления ароматического поликарбоната

- 4 008890

Наилучший способ осуществления изобретения

В соответствии с настоящим изобретением разработаны:

1. Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком для получения ароматических поликарбонатов из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната с производительностью 1 т/ч или выше, причем расплавленный форполимер получают взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, в состав которого входят корпус, имеющий впускное отверстие для расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, зона подачи расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, следующая за впускным отверстием и сообщающаяся с ним, зона реакции полимеризации, расположенная за зоной подачи расплавленного форполимера и сообщающаяся с ней, а также выпускное отверстие для ароматического поликарбоната, расположенное за зоной реакции полимеризации и сообщающееся с ней, устройство для вакуумирования, связанное с зоной реакции полимеризации корпуса, устройство для удаления продукта, связанное с выпускным отверстием корпуса, зона реакции полимеризации, имеющая пространство, в котором находятся прочно закрепленные направляющие, проходящие сквозь зону сверху вниз, зона реакции полимеризации, отделенная от зоны подачи расплавленного форполимера распределительной площадкой, имеющей большое количество отверстий, через которые зона подачи расплавленного форполимера сообщается с зоной реакции полимеризации, причем, когда расплавленный форполимер ароматического поликарбоната вводят в зону реакции полимеризации, расплавленный форполимер стекает вдоль направляющей и в контакте с ее поверхностью в зоне реакции полимеризации, за счет чего осуществляется полимеризация расплавленного форполимера для получения ароматического поликарбоната, причем корпус полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком в зоне реакции полимеризации имеет верхнюю часть, ограниченную верхней внешней боковой стенкой, и нижнюю сужающуюся часть, ограниченную нижней внешней стенкой, которая наклонена по направлению к выпускному отверстию и непрерывно продолжает вниз верхнюю внешнюю боковую стенку, причем нижняя сужающаяся часть имеет на своем дне выпускное отверстие, так что когда полученный ароматический поликарбонат стекает с направляющей, он попадает на внутреннюю поверхность нижней внешней стенки нижней сужающейся части, далее ароматический поликарбонат стекает по внутренней поверхности нижней внешней стенки к выпускному отверстию, причем полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком имеет следующие характеристики (1)-(5):

(1) площадь отверстия А (м²) горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса удовлетворяет следующей формуле:

0,7 < А < 200;

(2) полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком удовлетворяет следующей формуле:

< А/В < 1000 где величина А определена выше при описании характеристики (1), и В является минимальной площадью канала (м²) в поперечном сечении выпускного отверстия;

(3) угол С (°) между верхней внешней боковой стенкой верхней части и внутренней поверхностью нижней внешней стенки нижней сужающейся части, измеренный в вертикальном поперечном сечении корпуса, удовлетворяет следующей формуле:

120 < С < 165;

(4) длина Ь (см) направляющей удовлетворяет следующей формуле:

150 < 11 < 3000;

и (5) общая площадь внешней поверхности направляющей 81 (м²) удовлетворяет следующей формуле:

< 31 £ 5000.

Кроме этого, в настоящем изобретении также разработаны:

2. Устройство для полимеризации, согласно варианту 1 выше, в котором верхняя часть корпуса является цилиндрической, нижняя сужающаяся часть корпуса является перевернутым конусом, и выпускное отверстие является цилиндрическим, причем внутренний диаметр Ό (см) верхней части, длина Ь (см) верхней части, внутренний диаметр ά (см) выпускного отверстия и длина Ь (см) направляющей удовлетворяют следующим формулам:

100 < ϋ < 1000, £ ϋ/ά < 50,

0,5 £ Ъ/Ό < 30, и к-20 < 1 < к+300.

- 5 008890

3. Полимеризационное устройство в соответствии с вариантом 1 или 2 выше, в котором направляющая имеет форму колонны, и диаметр направляющей г (см) удовлетворяет следующей формуле:

0,1 г 1.

4. Полимеризационное устройство в соответствии с вариантом 1 или 2 выше, в котором направляющая включает множество отдельных направляющих, имеющих форму колонны и направленных сверху вниз, каждая из которых независимо имеет диаметр г (см), который удовлетворяет следующей формуле:

0,1 < г 1, причем множество направляющих, имеющих форму колонны, надежно удерживается с помощью хотя бы одного стержня, пересекающегося с отдельными направляющими, имеющими форму колонны.

5. Полимеризационное устройство в соответствии с вариантом 4 выше, в котором имеется направляющая в форме хотя бы одной сетки или трехмерной структуры, напоминающей тренажер «джунгли», причем, если направляющая имеет форму множества сеток, сетки надежно закреплены в основном параллельно.

6. Полимеризационное устройство в соответствии с любом из вариантом 1-5 выше, в котором корпус имеет отвод для вакуумирования, через который вакуумирующее устройство сообщается с зоной реакции полимеризации и в котором корпус, распределительная площадка, направляющая, вакуумный отвод и выпускной канал изготовлены из нержавеющей стали.

7. Полимеризационное устройство в соответствии с любом из вариантом 1-6 выше, которое имеет хотя бы одно соединенное с ним дополнительное устройство для полимеризации с орошением направляющей нисходящим потоком, имеющее характеристики (1)-(5), при условии, что если используется большое количество дополнительных полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком, полимеризационные устройства соединены последовательно.

8. Полимеризационное устройство в соответствии с вариантом 7 выше, с которым соединено одно дополнительное полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком и у которого общая площадь внешней поверхности направляющей 81 (м²), используемой в полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, а также общая площадь внешней поверхности 82 (м²) направляющей, использованной в дополнительном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, удовлетворяют следующей формуле:

< 31/32 < 20.

9. Полимеризационное устройство в соответствии с любым из вариантов 1-6 выше, которое снабжено устройством для абсорбции инертного газа, позволяющим расплавленному форполимеру ароматического поликарбоната абсорбировать инертный газ до подачи расплавленного форполимера в полимеризационное устройство.

10. Полимеризационное устройство в соответствии с вариантом 7 или 8 выше, причем как основное полимеризационное устройство, так и любое из дополнительных полимеризационных устройств снабжено устройством для абсорбции инертного газа, которое позволяет расплавленному форполимеру ароматического поликарбоната абсорбировать инертный газ до подачи расплавленного форполимера в полимеризационное устройство или дополнительное полимеризационное устройство.

Далее настоящее изобретение описано подробно.

С целью стабильного получения высококачественного ароматического поликарбоната с хорошими потребительскими свойствами в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или выше, требуется, чтобы полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком имело ряд характеристик. Авторы настоящего изобретения, прежде всего, установили характеристики, которыми должно обладать полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком для достижения упомянутой выше цели. (В настоящем изобретении выражение «молекулярная масса ароматического поликарбоната поддерживается на желаемом уровне» означает, что колебания значения (за период времени) среднечисленной молекулярной массы получаемого ароматического поликарбоната находятся в пределах 200 или менее). Конкретно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно иметь перечисленные ниже характеристики (1)-(5).

Во-первых, полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно иметь характеристику (1), заключающуюся в том, что площадь отверстия А (м²) горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса (10) удовлетворяет следующей формуле:

0,7 < А < 200.

Горизонтальное поперечное сечение получают сечением корпуса вдоль горизонтальной плоскости (а-а') с пересечением зоны реакции полимеризации, как показано на фиг. 1.

Если площадь отверстия менее 0,7 м², нет возможности производить ароматический поликарбонат в желаемом количестве. Кроме того, для получения ароматического поликарбоната в желаемом количестве при снижении стоимости производства полимеризационного устройства, необходимо, чтобы площадь отверстия составляла 200 м² или менее.

Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно иметь

- 6 008890 характеристику (2), заключающуюся в том, что данное устройство удовлетворяет следующей формуле: 20 < А/В < 1000 где А определено выше при описании характеристики (1), и В означает минимальную площадь канала (м²) поперечного сечения выпускного отверстия 7.

Выпускное отверстие 7 связывает дно нижней сужающейся части с устройством для выгрузки продукта, которое, как правило, является устройством (таким как шестеренчатый насос), способным выгружать из устройства вещество с высокой вязкостью. В отношении формы поперечного сечения выпускного отверстия 7 не существует специальных ограничений; однако, предпочтительно, чтобы выпускное отверстие 7 представляло собой трубку с круговым или эллиптическим поперечным сечением. Форма поперечного сечения выпускного отверстия 7 может меняться вдоль длины выпускного канала 7 между дном нижней сужающейся части и устройством для выгрузки продукта. Далее площадь отверстия выпускного канала 7 также может меняться вдоль длины канала 7. Кроме того, между дном нижней сужающейся части и устройством для удаления продукта канал 7 может быть прямым или иметь искривленную часть. Корпус может иметь два или более выпускных канала 7.

В полимеризационном устройстве по настоящему изобретению ароматический поликарбонат или форполимер ароматического поликарбоната с большей степенью полимеризации удаляется из выпускного отверстия полимеризационного устройства в форме расплавленного вещества, имеющего в этом состоянии высокую вязкость. Для выгрузки такого расплавленного вещества из полимеризационного устройства без снижения его качества соотношение А/В должно удовлетворять указанной выше формуле (т.е. 20<А/В<1000).

Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно иметь характеристику (3), заключающуюся в том, что угол С (°) между верхней внешней боковой стенкой верхней части и внутренней поверхностью нижней внешней стенки нижней сужающейся части, измеренный в плоскости вертикального поперечного сечения корпуса, удовлетворяет следующей формуле:

Считается, как правило, что чем ближе вышеупомянутый угол С к 90°, тем меньшее количество материалов используется для производства корпуса. Следовательно, если рассматривать вопрос лишь с точки зрения снижения стоимости производства полимеризационного устройства, предпочтительно, чтобы угол С был как можно ближе к 90°. Однако в настоящем изобретении для продвижения расплавленного вещества (имеющего высокую вязкость в расплавленном состоянии и стекающего с нижнего конца направляющей) к выпускному отверстию 7 без снижения качества, где расплавленное вещество является либо полученным ароматическим поликарбонатом, либо форполимером ароматического поликарбоната с увеличенной степенью полимеризации, угол С должен находиться в пределах от 120 до 165°.

Далее полимеризационное устройство по настоящему изобретению может иметь много различных углов С. Например, полимеризационное устройство имеет много различных углов С, если горизонтальное поперечное сечение верхней части корпуса является эллиптическим и/или если стенка нижней сужающейся части имеет асимметричную форму. Однако в таком случае необходимо, чтобы все эти различные углы С полимеризационного устройства находились в указанных выше границах.

Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно иметь характеристику (4), заключающуюся в том, что длина й (см) направляющей удовлетворяет следующей формуле:

150 < ή < 3000.

Если длина й направляющей менее 150 см, возникает проблема, состоящая в том, что степень полимеризации расплавленного форполимера становится неудовлетворительной и в том, что колебание значения (за период времени) среднечисленной молекулярной массы получаемого ароматического поликарбоната составляет примерно 200 или более. С другой стороны, если длина й направляющей более 3000 см, возникает проблема, состоящая в том, что разница вязкости расплавленного форполимера между верхней частью и нижней частью направляющей становится слишком большой и в том, что колебания значения (за период времени) среднечисленной молекулярной массы получаемого ароматического поликарбоната составляет примерно 300 или более (иногда равной примерно 500 или более), так что свойства полученного ароматического поликарбоната, вероятно, будут подвержены колебаниям. В настоящем изобретении выражение «колебание значения (за период времени) степени полимеризации полученного ароматического поликарбоната является значительной» означает, например, что изменения (за период времени) значения молекулярной массы полученного ароматического поликарбоната составляют 200 или более.

Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком может иметь только одну направляющую или большое количество направляющих. В отношении количества направляющих не существует специальных ограничений, при условии, что указанная выше общая площадь внешней поверхности направляющей (направляющих) 81 (м²) находится в пределах от 2 до 5000 м². Конкретно, можно применить, например, только одну направляющую, имеющую общую площадь внешней поверхности 81, равную 2000 м². С другой стороны, можно применить большое количество направ

- 7 008890 ляющих, если сумма общих площадей внешних поверхностей 81 направляющих составляет 2000 м². Если предполагается применение небольшого количества направляющих, каждая из которых имеет значительную общую площадь внешней поверхности, каждая из направляющих может быть изготовлена путем сворачивания в спираль перфорированной пластины или проволочной сетки, которая имеет длину, равную И. Если применяется большое количество направляющих, каждая направляющая должна иметь длину И в пределах упомянутого выше диапазона от 150 до 3000 см. Далее, если применяется большое количество направляющих, их длины И могут не быть одинаковыми; однако, с точки зрения стабильного производства ароматического поликарбоната при сохранении молекулярной массы ароматического поликарбоната на желаемом уровне, предпочтительно, чтобы длины И направляющих были как можно ближе друг к другу.

Количество направляющих может изменяться в зависимости от их формы; однако, количество направляющих, как правило, составляет от 1 до нескольких миллионов. Если направляющие расположены в соответствии с отверстиями на распределительной площадке, количество направляющих может изменяться в зависимости от степени полимеризации получаемого ароматического поликарбоната и его количества, однако, количество направляющих, как правило, составляет от 100 до 1000000, предпочтительно от 200 до 500000.

Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком должно соответствовать характеристике (5), заключающейся в том, что общая площадь внешней поверхности направляющей 81 (м²) соответствовала следующей формуле:

< 31 < 5000.

Общая площадь внешней поверхности направляющей 81 (м²) означает площадь внешней поверхности направляющей, в контакт с которой может вступить стекающий полимер (далее по тексту эта общая поверхность часто называется просто «внешней поверхностью») в процессе полимеризации. Например, если в качестве направляющей используется трубка, причем отверстие трубки запаяно таким образом, чтобы расплавленный форполимер мог стекать только в контакте с внешней поверхностью трубки, общая внешняя площадь поверхности 81 означает площадь внешней поверхности трубки, а внутренняя поверхность (направляющей), с которой полимер не может войти в контакт, не входит в общую площадь внешней поверхности 81. Если применяется большое количество направляющих, общая площадь внешней поверхности 81 направляющих означает сумму площадей внешних поверхностей направляющих.

Если общая площадь внешней поверхности 81 менее 2 м², становится невозможным получение ароматического поликарбоната в желаемом количестве. С другой стороны, если общая площадь внешней поверхности 81 более 5000 м², не только стоимость производства устройства для полимеризации становится слишком высокой, но также, вероятно, имеет место нестабильность свойств получаемого продукта.

Оказалось неожиданным, что применение полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком, обладающего приведенными выше характеристиками (1)-(5), делает возможным стабильное производство высококачественного ароматического поликарбоната с высокими потребительскими качествами, который не только является неокрашенным, но также обладает отличными механическими свойствами, в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или более в течение продолжительного времени, равного нескольким тысячам часов или более (например, в течение 5000 ч), причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Если полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком не удовлетворяет всем указанным выше характеристикам (1)-(5), возникают проблемы, состоящие в том, что становится невозможным получение ароматического поликарбоната в желаемом количестве; что колебания значения (за период времени) среднечисленной молекулярной массы получаемого ароматического поликарбоната становятся равными примерно 200 или выше; что стабильное производство высококачественного ароматического поликарбоната с хорошими потребительскими свойствами не может продолжаться даже в течение 1000 ч; а также что полученный ароматический поликарбонат, вероятно, страдает изменением окраски.

Не была полностью объяснена причина, по которой полимеризационное устройство по настоящему изобретению дает возможность стабильно производить столь высококачественный ароматический поликарбонат в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или выше. Однако считается, что за счет одновременного соответствия указанным выше характеристикам (1)-(5) достигнут синергический эффект, в дополнение к эффектам, которые могут быть отнесены, соответственно, к характеристикам (1)(5). Например, считается, что если применяется направляющая, имеющая значительную площадь поверхности и удовлетворяющая формулам, приведенным в характеристиках (4) и (5), значительное количество расплавленного форполимера ароматического поликарбоната имеет возможность стекать вдоль направляющей и в контакте с ней даже при относительно низкой температуре, и эффективно происходит внутреннее перемешивание и обновление поверхности расплавленного форполимера, стекающего в контакте с поверхностью направляющей, так что появляется возможность в большом количестве получать высококачественный ароматический поликарбонат, имеющий желаемую молекулярную массу. Далее, за счет применения нижней внешней стенки нижней сужающейся части корпуса и выпускного отверстия, которые удовлетворяют формулам, приведенным в характеристиках (3) и (2), становится возможным

- 8 008890 сократить время пребывания полученного ароматического поликарбоната в полимеризационном устройстве, т.е. период времени от момента стекания полученного ароматического поликарбоната с нижнего конца направляющей до момента удаления полученного ароматического поликарбоната из выпускного отверстия, так что могут быть предотвращены изменение окраски и порча продукта, возникающие из-за продолжительного времени пребывания полученного ароматического поликарбоната в полимеризационном устройстве.

Описанное выше эффективное получение ароматического поликарбоната может быть реализовано в том случае, когда полимеризационное устройство по настоящему изобретению, которое является аппаратом значительного размера, применяется для производства ароматических поликарбонатов в промышленном масштабе в течение продолжительного времени. Не приходится и говорить, что стоимость подобного аппарата значительного размера является очень важным фактором в производстве ароматического поликарбоната промышленного масштаба. Одно из преимуществ настоящего изобретения заключается в том, что стоимость производства полимеризационного устройства по настоящему изобретению является низкой по сравнению с обычным полимеризационным устройством с механическим перемешиванием.

Что касается требований к размерам полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению и применяемой в нем направляющей, которые были разъяснены выше, то предпочтительные размеры описаны далее.

Предпочтительно, чтобы площадь отверстия А (м²) горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса удовлетворяла формуле 0,8<А<180, более предпочтительно формуле 1<А<150.

Что касается соотношения А/В площади отверстия А (м²) горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса к минимальной площади отверстия В (м²) поперечного сечения выпускного канала, предпочтительно, чтобы это соотношение соответствовало формуле 25<А/В<900, более предпочтительно формуле 30<А/В<8 00.

В отношении угла С между верхней внешней боковой стенкой верхней части и внутренней поверхностью нижней внешней стенки нижней сужающейся части, предпочтительно, чтобы угол С удовлетворял формуле 125<С<160, более предпочтительно формуле 135<С<155. Если применяется большое количество полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком (как, например, первое полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, второе полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, третье полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, ...) для поэтапного увеличения степени полимеризации расплавленного форполимера, предпочтительно, чтобы углы С1, С2, С3, ... удовлетворяли формуле С1<С2<С3<..., где углы С1, С2, С3, ..., соответственно, представляют собой указанные выше углы С в первом полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, втором полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, третьем полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, ....

Длина направляющей 11 (см) изменяется в зависимости от различных факторов, таких как степень полимеризации исходного форполимера, температура полимеризации, давление полимеризации, степень полимеризации ароматического поликарбоната или форполимера, который должен получаться в полимеризационном устройстве, а также его количество. Однако предпочтительно, чтобы длина 1 (см) направляющей удовлетворяла формуле 200<1<2800 (если применяется большое количество направляющих, каждая из направляющих имеет длину в пределах этого диапазона), более предпочтительно формуле 250<1<2500 (если применяется большое количество направляющих, каждая из направляющих имеет длину в пределах этого диапазона).

Общая площадь внешней поверхности направляющей 81 (м²) также изменяется в зависимости от факторов, упомянутых выше в связи с длиной направляющей. Однако предпочтительно, чтобы общая площадь внешней поверхности направляющей 81 удовлетворяла формуле 4<81<4500, более предпочтительно формуле 9<81<4000.

Во время работы полимеризационного устройства зона реакции полимеризации в полимеризационном устройстве по настоящему изобретению, как правило, находится под пониженным давлением и, следовательно, не существует специальных ограничений в отношении корпуса зоны реакции полимеризации, при условии, что корпус способен выдерживать пониженное давление. В отношении формы горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса, причем верхняя часть корпуса ограничена верхней внешней боковой стенкой, не существует специальных ограничений. Примеры формы горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса включают многоугольник, эллипс и круг. Предпочтительно, чтобы форма горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса являлась кругом или криволинейной фигурой. Форма горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса от верхнего до нижнего конца верхней части корпуса может оставаться одинаковой или изменяться. С точки зрения легкости производства полимеризационного устройства, предпочтительно, чтобы форма горизонтального поперечного сечения верхней части корпуса оставалась одной и той же от верхнего до нижнего конца верхней части корпуса.

- 9 008890

Следовательно, предпочтительно, чтобы верхняя часть корпуса (где верхняя часть отделена верхней внешней боковой стенкой) являлась цилиндрической. В этом случае предпочтительно, чтобы нижняя сужающаяся часть корпуса являлась перевернутым конусом, и чтобы выпускное отверстие для ароматического поликарбоната, которое расположено на дне нижней сужающейся части корпуса, было цилиндрическим.

В отношении полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, у которого верхняя часть корпуса является цилиндрической, нижняя сужающаяся часть является перевернутым конусом, и выпускное отверстие является цилиндрическим, предпочтительно, чтобы внутренний диаметр Ό (см) верхней части, длина Ь (см) верхней части, внутренний диаметр б (см) выпускного отверстия и длина 1 (см) направляющей соответствовали следующим формулам:

100 < ϋ < 1000, < ϋ/ά < 50,

0,5 < Ь/ϋ < 30, и

11-20 < Ь < 11+300.

(Если применяется большое количество направляющих, длина каждой из направляющих удовлетворяет приведенной выше формуле).

В отношении полимеризационного устройства по настоящему изобретению более предпочтительно, чтобы внутренний диаметр Ό (см) верхней части соответствовал формуле 150<Ό<900, более предпочтительно формуле 200<Ό<800. Более предпочтительно, чтобы соотношение Ό/ά удовлетворяло формуле 6<Ό/ά<45, более предпочтительно формуле 7<Ό/ά<40. Более предпочтительно, чтобы соотношение Б/Ό удовлетворяло формуле 0,6<Ε/Ό<25, более предпочтительно формуле 0,7<Ε/Ό<20. Более предпочтительно, чтобы длина Б (см) верхней части и длина 1 (см) направляющей удовлетворяли следующей формуле:

Ь-10 £ Б < й+250.

(Если применяется большое количество направляющих, длина каждой из направляющих удовлетворяет приведенной выше формуле). Еще более предпочтительно, чтобы длина Б (см) верхней части и длина 1 (см) направляющей удовлетворяли следующей формуле:

И < Ь < й+200.

Если внутренний диаметр Ό (см) верхней части, внутренний диаметр Ό (см) выпускного отверстия, длина Б (см) верхней части и длина 1 (см) направляющей одновременно не удовлетворяют указанным выше соотношениям, решение задачи настоящего изобретения становится затруднительным.

До сих пор не было полностью объяснено, почему полимеризационное устройство по настоящему изобретению дает возможность стабильного получения высококачественного ароматического поликарбоната с высокими потребительскими свойствами, который не только является неокрашенным, но также обладает отличными механическими свойствами, в промышленных масштабах при высокой производительности полимеризации в течение длительного периода времени, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Однако причина того, почему с применением полимеризационного устройства по настоящему изобретению ароматический поликарбонат высокой молекулярной массы может производиться при высокой производительности полимеризации, является, по-видимому, следующей.

В полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению исходный расплавленный форполимер подается из впускного отверстия для расплавленного форполимера 1 в зону подачи расплавленного форполимера 3, и расплавленный форполимер, поступивший в зону подачи расплавленного форполимера, через распределительную площадку 2 вводится в зону реакции полимеризации, снабженную направляющей, причем расплавленный форполимер имеет возможность стекать вдоль направляющей в контакте с ее поверхностью, при этом происходит увеличение степени полимеризации расплавленного форполимера. По мере стекания расплавленного форполимера вдоль и в контакте с направляющей, эффективно осуществляется внутреннее перемешивание и обновление поверхности расплавленного форполимера, за счет чего эффективно удаляется фенол и подобные ему вещества. В результате реакция полимеризации протекает с высокой скоростью. Вязкость расплавленного форполимера возрастает по мере протекания реакции полимеризации, увеличивая, таким образом, силу адгезии расплавленного форполимера к направляющей. Следовательно, количество расплавленного форполимера, удерживающегося на поверхности направляющей, возрастает по мере того, как расплавленный форполимер перемещается к нижней части направляющей. Это означает также, что возрастает время пребывания расплавленного форполимера на поверхности направляющей (т.е. время реакции полимеризации). Далее расплавленный форполимер, который, находясь в контакте с направляющей, стекает вниз вдоль нее под действием силы тяжести, имеет очень большую площадь поверхности на единицу массы, и эффективно осуществляется обновление этой поверхности расплавленного фор

- 10 008890 полимера. Таким образом, полимеризационное устройство по настоящему изобретению легко делает возможным получение ароматического поликарбоната высокой молекулярной массы из расплавленного форполимера, которое невозможно, если производство осуществляется с применением полимеризационного аппарата с обычным механическим перемешиванием. Это является одним из преимуществ полимеризационного устройства по настоящему изобретению.

Далее в тексте описания приведено объяснение причины, по которой полимеризационное устройство по настоящему изобретению дает возможность стабильно производить ароматический поликарбонат, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. В реакции полимеризации, проводимой в полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, количество расплавленного форполимера, удерживающегося на направляющей, возрастает по мере того, как форполимер продвигается к нижней части направляющей. Однако расплавленный форполимер проявляет только силу адгезии, которая соответствует его вязкости в расплавленном состоянии. Следовательно, если полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком имеет большое количество направляющих, массы расплавленного форполимера на конкретной высоте всех направляющих имеют в основном одинаковый объем и одинаковую вязкость в расплавленном состоянии. Кроме этого, расплавленный форполимер непрерывно поступает из зоны подачи расплавленного форполимера (которая расположена над зоной реакции полимеризации) в зону реакции полимеризации.

Следовательно, с нижних концов направляющих массы расплавленного форполимера (имеющие увеличенную степень полимеризации), которые имеют в основном одинаковую вязкость в расплавленном состоянии, непрерывно стекают на нижнюю сужающуюся часть корпуса. В результате, массы ароматического поликарбоната, имеющие в основном одинаковую степень полимеризации, каждая из которых получена за счет того, что расплавленному форполимеру дают стекать вдоль направляющей и в контакте с ней, собираются в донной части нижней сужающейся части корпуса, тем самым, обеспечивая возможность непрерывного получения ароматического поликарбоната, причем молекулярная масса ароматического поликарбоната поддерживается на желаемом уровне. Это является другим преимуществом полимеризационного устройства по настоящему изобретению.

Ароматический поликарбонат, собранный в донной части нижней сужающейся части корпуса, непрерывно удаляется из выпускного канала с помощью устройства для выгрузки продукта, которое, как правило, является устройством (таким как шестеренчатый насос), обладающим способностью удалять вещества высокой вязкости (на фиг. 1 устройством для выгрузки продукта является насос). Как правило, удаляемый ароматический поликарбонат выдавливают экструдером и затем гранулируют в непрерывном процессе.

Что касается распределительной площадки полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, поверхность распределительной площадки в основном выбирают из плоской поверхности, волнистой поверхности и поверхности, которая имеет утолщение в своей центральной части. Форму распределительной площадки, как правило, выбирают из круга, эллипса, треугольника, многоугольника и т.п. Форму отверстий распределительной площадки, как правило, выбирают из круга, эллипса, треугольника, щели, многоугольника, звезды и т.п.

Площадь каждого отверстия распределительной площадки, в основном составляет от 0,01 до 100 см², предпочтительно от 0,05 до 10 см², более предпочтительно от 0,1 до 5 см². Расстояние между соседними отверстиями, которое измерено между центрами соседних отверстий, составляет, как правило, от 1 до 500 мм, предпочтительно от 25 до 100 мм.

Распределительная площадка может иметь сквозные отверстия. Кроме этого, распределительная площадка может быть снабжена прикрепленными к ней трубками, так чтобы полые части трубок служили отверстиями распределительной площадки. Кроме этого, отверстия распределительной площадки могут иметь сужающуюся конфигурацию.

В настоящем описании термин «направляющая» полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком означает тело, которое имеет значительную величину отношения длины тела (измеренной в направлении, перпендикулярном поперечному сечению) к среднему периметру поперечного сечения тела. Отсутствуют конкретные ограничения на указанное выше отношение, но оно, как правило, составляет от 10 до 1000000, предпочтительно от 50 до 100000.

Также не накладываются конкретные ограничения на морфологию поперечного сечения направляющей. Как правило, форму поперечного сечения направляющей выбирают из круга, эллипса, треугольника, четырехугольника, многоугольника, имеющего пять или более сторон, звезды и т.п. Форма поперечного сечения направляющей может оставаться неизменной или может меняться вдоль длины направляющей. Направляющая может быть пустотелой.

Направляющая может быть изготовлена из одиночной жилы, такой как проволока, тонкий прут или тонкая трубка, предварительно обработанная таким образом, чтобы расплавленный полимер не мог проникнуть во внутреннюю часть трубки. Кроме этого, направляющая может быть изготовлена из большого количества жил, причем, например, жилы сплетены вместе. Далее направляющая может являться проволочной сеткой или перфорированной пластиной. Кроме того, направляющая может иметь спиральное

- 11 008890 горизонтальное сечение.

Поверхность направляющей может быть гладкой или шероховатой или может иметь выступающую часть.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы направляющая имела форму колонны (т.е. проволока или тонкий прут), упомянутой выше тонкой трубки, проволочной сетки или перфорированной пластины.

В полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, которое дает возможность получать высококачественный ароматический поликарбонат в промышленном масштабе (например, производство в значительном количестве, которое осуществляется стабильно в течение продолжительного времени), особенно предпочтительно, чтобы направляющая содержала большое количество отдельных направляющих, имеющих форму колонны и направленных сверху вниз, каждая из которых независимо имеет диаметр г (см), удовлетворяющий формуле 0,1<г<1, где большое количество отдельных направляющих, имеющих форму колонны, надежно закреплено с помощью хотя бы одного стержня, пересекающегося с направляющими. В этом случае предпочтительно, чтобы направляющая имела форму, как минимум, одной сетки или трехмерной структуры, напоминающей тренажер «джунги», причем если направляющая имеет форму большого числа сеток, сетки надежно закреплены, в основном, параллельно друг другу.

В отношении упомянутой выше направляющей, включающей отдельные направляющие, имеющие форму колонны, которые надежно закреплены с помощью хотя бы одного поддерживающего стержня, пересекающегося с направляющими, предпочтительно применять большое количество поддерживающих стержней, которые прикреплены к отдельным направляющим через подходящие промежутки (например, от 1 до 200 см) вдоль длины направляющих.

Поддерживающие стержни применяют для сохранения постоянных расстояний между отдельными направляющими и для улучшения прочности направляющих, имеющих плоскую, криволинейную или трехмерную структуру. Материалы, применяемые для производства поддерживающих стержней и направляющих, могут быть одинаковыми или различными.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы направляющая имела форму колонны или являлась трубкой с такой структурой, которая не допускает попадания расплавленного форполимера во внутреннюю часть трубки (далее в тексте такие направляющие обобщенно называются «направляющая, имеющая форму колонны»), причем диаметр г (см) направляющей, имеющей форму колонны, удовлетворяет следующей формуле:

0,1 < г < 1.

В настоящем изобретении направляющая применяется не только для осуществления полимеризации расплавленного форполимера при стекании расплавленного форполимера вдоль направляющей в контакте с ее поверхностью, но также для удерживания расплавленного форполимера в зоне реакции полимеризации в течение заранее определенного периода времени. Время пребывания расплавленного форполимера тесно связано со временем реакции полимеризации и, как указано выше, время пребывания и количество расплавленного форполимера, удерживаемого на направляющей, увеличиваются в соответствии с увеличением вязкости расплавленного форполимера, в то время как вязкость увеличивается по мере протекания реакции полимеризации. Даже если используется расплавленный форполимер, имеющий заранее заданную вязкость в расплавленном состоянии, количество расплавленного форполимера, удерживаемого на направляющей, изменяется в зависимости от площади внешней поверхности направляющей. В случае направляющей, имеющей форму колонны, количество удерживаемого на ней полимера изменяется в зависимости от диаметра направляющей.

Необходимо, чтобы направляющая, применяемая в полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, имела прочность, достаточную для того, чтобы не только выдержать массу самой направляющей, но также и массу удерживаемого на направляющей форполимера. С этой точки зрения важна толщина направляющей. Если направляющая представляет собой направляющую, имеющую форму колонны, предпочтительно, чтобы диаметр направляющей г находился в указанном выше диапазоне от 0,1 до 1 см.

Если диаметр направляющей г менее 0,1 см, прочность направляющей является недостаточной и, следовательно, затрудняется стабильная работа полимеризационного устройства в течение длительного времени. С другой стороны, если диаметр направляющей г более 1 см, сама направляющая становится очень тяжелой и, следовательно, возникает проблема не только в том, что необходимо увеличение толщины распределительной площадки для поддержки направляющей, но также и в том, что направляющая имеет большое количество частей, которые удерживают очень большое количество расплавленного форполимера, так что становится невозможно получить ароматический поликарбонат без появления колебаний его молекулярной массы. С этой точки зрения более предпочтительно, чтобы диаметр направляющей г (см) удовлетворял формуле 0,15<г<0,8. Еще более предпочтительно, чтобы диаметр направляющей г (см) удовлетворял формуле 0,2<г<0,6.

Материал, применяемый для изготовления направляющей, предпочтительно выбирают из металлов,

- 12 008890 таких как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, сплав «Хастеллой», никель, титан, хром, алюминий и другие сплавы, а также из полимеров, имеющих высокую термическую устойчивость. Среди перечисленных материалов особенно предпочтительной является нержавеющая сталь. Если это желательно, поверхность направляющей может быть, например, покрыта металлом, плакирована, пассивирована или протравлена кислотой или фенолом.

В отношении взаимного расположения направляющих и распределительной площадки, а также взаимного расположения направляющих и отверстий на распределительной площадке не существует специальных ограничений, в том случае, если расплавленный форполимер, поступающий в полимеризационное устройство, может проходить вниз сквозь распределительную площадку и стекать вдоль направляющей и в контакте с ней. Направляющая и распределительная площадка могут соприкасаться или не соприкасаться друг с другом.

В полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, направляющие предпочтительно установлены в соответствии с отверстиями распределительной площадки. Однако направляющие можно не устанавливать в соответствии с отверстиями распределительной площадки, если расплавленный форполимер, проходя через распределительную площадку, вступает в соприкосновение с направляющей на соответствующем участке направляющей.

Предпочтительные примеры способов, согласно которым устанавливают соответствие между направляющей и отверстиями распределительной площадки, включают: (1) способ, в котором верхний конец направляющей прикрепляют, например, к внутренней поверхности верхней стенки полимеризационного устройства или к подходящей части корпуса в зоне реакции полимеризации, так чтобы направляющая проходила вниз через центр отверстия распределительной площадки; (2) способ, в котором верхний конец направляющей прикрепляют к верхнему круговому краю отверстия, так чтобы направляющая шла вниз через отверстие распределительной площадки; (3) способ, в котором верхний конец направляющей прикрепляют к нижней поверхности распределительной площадки; и (4) способ, в котором направляющую приваривают к части отверстия распределительной площадки.

Примеры способов, обеспечивающих прохождение расплавленного форполимера через распределительную площадку, установленную в полимеризационном устройстве, и стекание вдоль направляющей и в контакте с ней, включают способ, в котором форполимеру дают возможность стекать только под действием давления жидкости или под действием силы тяжести, а также способ, в котором форполимер на распределительной площадке подвергают действию давления, применяя насос или аналогичное устройство, чтобы тем самым заставить расплавленный форполимер проходить через распределительную площадку. Предпочтительно применение способа, в котором предварительно заданное количество расплавленного форполимера поступает в зону подачи полимеризационного устройства под давлением с использованием подающего насоса, после чего расплавленный форполимер проходит через распределительную площадку и получает возможность стекать вдоль направляющей и в контакте с ней под действием силы тяжести.

Если ароматический поликарбонат получают полимеризацией расплавленного форполимера (полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом), применяя полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, реакцию полимеризации, как правило, осуществляют при температуре от 80 до 350°С. Полимеризационное устройство по настоящему изобретению не имеет механической мешалки и, следовательно, не имеет герметичного узла для мешалки. Следовательно, поступление воздуха или подобного газа в полимеризационное устройство может быть уменьшено до очень низкого уровня. По этой причине имеется возможность проводить реакцию полимеризации при более высокой температуре, по сравнению с той, которая применяется в обычном полимеризационном аппарате, имеющем механическую мешалку; однако, температура реакции полимеризации не должна быть столь высокой, например, превышающей 300°С.

В полимеризационном устройстве по настоящему изобретению в процессе стекания форполимера вдоль направляющей и в контакте с ней под действием силы тяжести форполимер самопроизвольно перемешивается, что приводит к эффективному обновлению поверхности. Следовательно, реакция полимеризации протекает даже при относительно низкой температуре. Температура реакции полимеризации предпочтительно находится в пределах от 100 до 290°С, более предпочтительно от 150 до 270°С. Одно из преимуществ полимеризационного устройства по настоящему изобретению заключается в том, что удовлетворительная степень полимеризации может быть достигнута даже при более низкой температуре реакции по сравнению с той, которая применяется в случае полимеризации с применением обычного полимеризационного аппарата, имеющего механическую мешалку. Одна из причин того, почему при использовании полимеризационного устройства по настоящему изобретению может быть получен высококачественный ароматический поликарбонат с хорошими потребительскими свойствами (который не страдает изменением окраски и ухудшением свойств), заключается в том, что реакция полимеризации может проводиться при относительно низкой температуре.

Если ароматический поликарбонат получают полимеризацией расплавленного форполимера (полу

- 13 008890 ченного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом), применяя полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, в ходе реакции полимеризации образуется ароматическое моногидроксисоединение (например, фенол). Скорость реакции полимеризации может быть увеличена за счет удаления упомянутого ароматического моногидроксисоединения из реакционной смеси при полимеризации.

Предпочтительные примеры способов удаления ароматического моногидроксисоединения (например, фенола) из реакционной смеси при полимеризации включают способ, в котором инертный газ, такой как газообразный азот, газообразный аргон, газообразный гелий, газообразный диоксид углерода или газообразный низший углеводород, не оказывающий вредного воздействия на реакцию полимеризации, вводят в полимеризационное устройство для удаления образовавшегося ароматического моногидроксисоединения, таким образом, что последний увлекается потоком инертного газа; а также способ, в котором реакция полимеризации осуществляется при пониженном давлении. Эти способы могут использоваться в сочетании друг с другом.

Если в полимеризационное устройство вводят инертный газ, нет необходимости вводить в полимеризационное устройство большое количество инертного газа, и инертный газ может вводиться в таком количестве, чтобы внутренняя часть полимеризационного устройства находилась в атмосфере инертного газа.

Если ароматический поликарбонат получают полимеризацией расплавленного форполимера (полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом), применяя полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, предпочтительное давление в ходе реакции в полимеризационном устройстве изменяется в зависимости от типа и молекулярной массы получаемого поликарбоната, температуры реакции и т.п. Однако если ароматический поликарбонат получают из расплавленного форполимера, полученного из бисфенола А и дифенилкарбоната, предпочтительное давление в ходе реакции является следующим: если среднечисленная молекулярная масса расплавленного форполимера составляет 5000 или менее, давление предпочтительно находится в диапазоне от 400 до 3000 Па; если среднечисленная молекулярная масса расплавленного форполимера заключена в пределах от 5000 до 10000, давление предпочтительно находится в диапазоне от 50 до 500 Па; и если среднечисленная молекулярная масса расплавленного форполимера превышает 10000, давление предпочтительно составляет 300 Па или менее, более предпочтительно в диапазоне от 20 до 250 Па.

В настоящем изобретении, если ароматический поликарбонат получают полимеризацией расплавленного форполимера (полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом), есть возможность получить ароматический поликарбонат, имеющий желаемую степень полимеризации, используя лишь одно полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком. Однако в зависимости от степени полимеризации расплавленного форполимера, являющегося исходным веществом, или желаемого количества ароматического поликарбоната, также предпочтительно применять систему полимеризационных устройств, в которой два или более полимеризационных устройства с орошением направляющей нисходящим потоком соединены последовательно. В случае применения подобной системы полимеризационных устройств, также предпочтительно, чтобы степень полимеризации ароматического поликарбоната поэтапно увеличивалась в каждом из полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком. Применение системы полимеризационных устройств, в которой объединены два или более полимеризационных устройства, является особенно предпочтительным в том отношении, что направляющая и условия реакции, которые приемлемы с точки зрения степени полимеризации форполимера или ароматического поликарбоната, который планируется получить, могут быть независимо выбраны для каждого из полимеризационных устройств.

Например, если степень полимеризации форполимера увеличивают, применяя систему полимеризационных устройств, в которой последовательно соединены в указанном порядке первое полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, второе полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, третье полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, четвертое полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком и т.д., общая площадь внешних поверхностей направляющих в этих полимеризационных устройствах с орошением направляющей нисходящим потоком может удовлетворять следующему соотношению: 81>82>83>84>..., где 81, 82, 83 и 84 соответственно означают общие площади внешней поверхности направляющих в первом, втором, третьем и четвертом полимеризационных устройствах с орошением направляющей нисходящим потоком. Кроме того, температура проведения реакции полимеризации может быть одинакова для всех полимеризационных устройств. С другой стороны, температуру проведения реакции полимеризации можно изменять таким образом, что температура реакции полимеризации будет увеличиваться в соответствии с порядком расположения полимеризационных устройств (т.е. от первого полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком к последнему в указанной выше системе). Аналогично, давление при проведении полимеризации может быть одинаковым во всех полимеризационных устройствах, и, с другой стороны, давление при реакции полимеризации можно изменять таким образом, что давление будет уменьшаться в

- 14 008890 соответствии с порядком расположения полимеризационных устройств (т.е. от первого полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком к последнему в упомянутой выше системе).

Например, если для увеличения степени полимеризации применяют систему полимеризационных устройств, в которой последовательно соединены два полимеризационных устройства с орошением направляющей нисходящим потоком (т.е. «первое полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком» и «второе полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком»), предпочтительно, чтобы общая площадь внешней поверхности 81 (м²) направляющей, примененной в первом полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, и общая площадь внешней поверхности 82 (м²) направляющей, примененной во втором полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, удовлетворяли следующей формуле:

< 31/52 < 20.

Если соотношение 81/82 меньше 1, возникает проблема, заключающаяся в том, что затрудняется не только стабильное получение ароматического поликарбоната в течение продолжительного времени без возникновения колебаний молекулярной массы продукта, но и получение ароматического поликарбоната в заранее определенном количестве. С другой стороны, если соотношение 81/82 больше 20, возрастает количество расплавленного форполимера, стекающего вдоль по направляющей и в контакте с ней во втором полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, тем самым, уменьшая время пребывания расплавленного форполимера в зоне реакции, так что затрудняется получение ароматического поликарбоната, имеющего желаемую молекулярную массу. Более предпочтительно, чтобы общие площади внешних поверхностей 81 и 82 удовлетворяли следующей формуле:

1,5 < 51/52 < 15.

В отношении полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению предпочтительно, чтобы полимеризационное устройство было снабжено устройством для абсорбции инертного газа, в котором осуществляют абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером ароматического поликарбоната перед подачей расплавленного форполимера в полимеризационное устройство. Кроме того, если применяется большое число полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, предпочтительно, чтобы каждое из полимеризационных устройств было снабжено устройством для абсорбции инертного газа, в котором осуществляют абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером ароматического поликарбоната перед подачей расплавленного форполимера в полимеризационное устройство. При применении такого устройства для абсорбции инертного газа, с целью осуществления абсорбции инертного газа расплавленным форполимером ароматического поликарбоната, эффект от настоящего изобретения может быть еще более улучшен.

Далее в тексте дано объяснение в отношении случая, когда применяется одно полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению и одно устройство для абсорбции инертного газа. Расплавленный форполимер ароматического поликарбоната поступает в устройство для абсорбции инертного газа перед подачей в полимеризационное устройство. В устройстве для абсорбции инертного газа расплавленный форполимер обрабатывают инертным газом, тем самым, вызывая абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером в количестве от 0,0001 до 1 нормального литра на кг расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, где 1 нормального литра означает объем, выраженный в литрах, измеренный при нормальной температуре и давлении. Полученный форполимер, абсорбировавший инертный газ, который содержит инертный газ в указанном выше количестве, подают в полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком и осуществляют полимеризацию форполимера, абсорбировавшего инертный газ.

В настоящем изобретении выражение «расплавленный форполимер обрабатывают инертным газом» означает, что вызывают поглощение инертного газа расплавленным форполимером в условиях, при которых полимеризация расплавленного форполимера почти не происходит.

В настоящем изобретении количество инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером, находится в диапазоне от 0,0001 до 1 нормального литра, предпочтительно от 0,001 до 0,8 нормального литра, более предпочтительно от 0,005 до 0,6 нормального литра на кг расплавленного форполимера. Если количество абсорбированного инертного газа менее 0,0001 нормального литра на кг расплавленного форполимера, эффект увеличения скорости полимеризации, достигаемый за счет применения абсорбировавшего инертный газ форполимера, а также эффект стабильного получения ароматического получения ароматического поликарбоната, достигаемый применением абсорбировавшего инертный газ форполимера, вероятно будут невелики. Кроме того, в настоящем изобретении количество инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером, не должно быть более 1 нормального литра на кг расплавленного форполимера. При полимеризации расплавленного форполимера, абсорбировавшего инертный газ в указанных выше количествах, при применении полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком, эффект от настоящего изобретения может быть до

- 15 008890 полнительно улучшен.

Как правило, количество инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером, может быть легко установлено путем непосредственного определения количества инертного газа, поданного в устройство для абсорбции инертного газа. Например, когда осуществляют абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером, пропуская инертный газ через устройство для абсорбции инертного газа, количество инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером, может быть вычислено как разность между количеством инертного газа, поданного в аппарат, и количеством инертного газа, вышедшего из аппарата. С другой стороны, если в устройство для абсорбции инертного газа, содержащее инертный газ под заранее заданным давлением, подают заранее заданное количество расплавленного форполимера, количество инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером, может быть определено по понижению давления в устройстве для абсорбции инертного газа, которое вызвано абсорбцией инертного газа расплавленным форполимером. Эти способы могут применяться либо в случае, когда абсорбцию инертного газа проводят периодическим способом, в котором заранее заданное количество расплавленного форполимера порциями подают в полимеризационное устройство, или в случае, когда абсорбцию инертного газа проводят непрерывным способом, в котором расплавленный форполимер непрерывно поступает в устройство для абсорбции инертного газа, и полученный расплавленный форполимер, содержащий абсорбированный инертный газ, непрерывно удаляется из устройства.

В настоящем изобретении расплавленный форполимер обрабатывают инертным газом, чтобы вызвать абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером при заранее заданном давлении, в условиях, при которых полимеризация расплавленного форполимера почти не происходит. Выражение «вызывают поглощение инертного газа расплавленным форполимером» означает, что инертный газ диспергирован и/или растворен в расплавленном форполимере. Использованный выше термин «диспергирован» показывает, что инертный газ находится в расплавленном форполимере в форме пузырьков, образуя тем самым смешанную фазу газ-жидкость, включающую расплавленный форполимер в котором диспергирован инертный газ. Использованный выше термин «растворен» показывает, что инертный газ присутствует в такой форме, как однородная смесь с расплавленным форполимером, образуя в этом случае однородную жидкую фазу, включающую расплавленный форполимер с растворенным в нем инертным газом. В настоящем изобретении особенно предпочтительно, чтобы инертный газ был растворен в расплавленном форполимере. Для эффективного растворения инертного газа в расплавленном форполимере предпочтительно проводить абсорбцию инертного газа в условиях, при которых увеличена поверхность раздела газ-жидкость между инертным газом и расплавленным форполимером, тем самым облегчено эффективное соприкосновение между инертным газом и расплавленным форполимером, и/или проводить абсорбцию инертного газа под давлением инертного газа.

В отношении типа устройства для абсорбции инертного газа, примененного в настоящем изобретении, не существует специального ограничения, если это устройство можно применить для того, чтобы осуществить абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером. Примеры устройств для абсорбции инертного газа, применимых в настоящем изобретении, включают обычные устройства, описанные в «Кадаки 8оисЫ 8екк|-8оика δΐιίπίζιι Νο.2, ΚαίΙοί Саки Кушки (Эе^ди апб орегабои о£ Скетка1 Эсуюш. Νο.2, Сак ЛЬкогЫюи (Ее\зкеб Уегкюи))», стр. 49-54 (издано 15 марта 1981 г. Кадаки Кодуокка, 1ис., 1араи), как, например, абсорбционное устройство с насадочной колонной, абсорбционное устройство с тарельчатой колонной, абсорбционное устройство с оросительной колонной, абсорбционное устройство с турбулентным контактом, абсорбционное устройство с перекрестными потоками сквозь газожидкостную пленку, абсорбционное устройство с кольцевым потоком с высокой скоростью, и абсорбционное устройство, использующее механическое воздействие. Кроме этого, может быть применено устройство, в котором расплавленному форполимеру дают стекать вдоль поверхности направляющей и в контакте с ней в атмосфере инертного газа, вызывая тем самым, поглощение инертного газа расплавленным форполимером в процессе его стекания.

Помимо этого может быть применено устройство для абсорбции инертного газа, в котором абсорбция инертного газа расплавленным форполимером осуществляется при введении инертного газа в трубку, по которой расплавленный форполимер поступает в полимеризационное устройство. В настоящем изобретении особенно предпочтительно применение абсорбционного устройства с оросительной колонной или устройства, в котором расплавленному форполимеру дают возможность стекать вдоль направляющей и в контакте с ее поверхностью в атмосфере инертного газа, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером в процессе его стекания.

В качестве устройства для абсорбции инертного газа особенно предпочтительно применение устройства, имеющего ту же конструкцию, что и у полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению. Если такое устройство применяют в качестве устройства для абсорбции инертного газа, это устройство не действует как полимеризационный аппарат, пока абсорбция инертного газа осуществляется в условиях, при которых полимеризация расплавленного форполимера практически не происходит. Применение такого устройства (имеющего ту же конструкцию, что и полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению) (далее по тексту именуемый просто «устройство для абсорбции с орошением

- 16 008890 направляющей нисходящим потоком») в качестве устройства для абсорбции инертного газа дает то преимущество, что абсорбция инертного газа расплавленным форполимером может эффективно осуществляться в очень короткий промежуток времени. Причина этого состоит в том, что расплавленный форполимер, который стекает вдоль направляющей и в контакте с ней под действием силы тяжести, обладает очень значительной площадью поверхности по отношению к массе, и что обновление поверхности и внутреннее перемешивание расплавленного форполимера значительно облегчаются. В отличие от случая полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком, разница в вязкости расплавленного форполимера между верхней и нижней частями направляющей, находящейся в абсорбционном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком является очень незначительной, поэтому это устройство обладает способностью обрабатывать большое количество форполимера инертным газом в течение часа. Следовательно, как правило, абсорбционное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком может быть меньше, чем полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, даже если они имеют одинаковую конструкцию.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы изменение среднечисленной молекулярной массы расплавленного форполимера при абсорбции инертного газа в основном составляло 2000 или менее, более предпочтительно 1000 или менее, еще более предпочтительно 500 или менее, где изменение среднечисленной молекулярной массы рассчитывают по формуле М₂-М1, где Μι и М₂ соответственно представляют собой среднечисленную молекулярную массу расплавленного форполимера до и после абсорбции инертного газа.

В отношении температуры, при которой происходит абсорбция инертного газа форполимером, не существует специальных ограничений, если форполимер находится в расплавленном состоянии при этой температуре. Однако температура, как правило, находится в диапазоне от 150 до 350°С, предпочтительно от 180 до 300°С, более предпочтительно от 230 до 270°С.

В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы давление Р_д (выраженное в Па), применяемое при абсорбции инертного газа, было тем же самым или более высоким, по сравнению с давлением, применяемым при реакции получения расплавленного форполимера, т.е. давлением, поддерживаемым при реакции ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, с помощью которой получают расплавленный форполимер ароматического поликарбоната.

Упомянутое выше давление Р_д (выраженное в Па), применяемое при абсорбции инертного газа, выше, чем давление Р_р (выраженное в Па), при последующей полимеризации, которую проводят в полимеризационном устройстве. Предпочтительно, чтобы давление Р_д и определенная выше величина Μι удовлетворяли следующему неравенству:

Р_д > 4х10¹²хМ₁’²'⁶⁸⁷¹ .

Если давление Р_д (выраженное в Па) не удовлетворяет указанному неравенству, эффект увеличения скорости полимеризации, достигаемый применением полимера, абсорбировавшего инертный газ, а также эффект стабильного получения ароматического поликарбоната, достигаемый применением полимера, абсорбировавшего инертный газ, вероятно, будут невелики.

Особенно предпочтительно, чтобы давление Р_д (выраженное в Па), применяемое при абсорбции инертного газа, было равно атмосферному или выше, поскольку при этом увеличивается скорость абсорбции инертного газа расплавленным форполимером и, следовательно, абсорбция инертного газа может проводиться с применением небольшого устройства. Не существует специального ограничения в отношении верхнего предела давления Р_д (выраженного в Па), применяемого при абсорбции инертного газа; однако, давление Р_д (выраженное в Па), как правило, составляет 2х10⁷ Па или менее, предпочтительно 1 х 10⁷ Па или менее, более предпочтительно 5х10⁶ Па или менее.

Примеры способов, с помощью которых осуществляют поглощение инертного газа расплавленным форполимером с применением устройства для поглощения инертного газа, включают способ, в котором основная часть инертного газа подается в зону абсорбции инертного газа, что вызывает абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером, и способ, в котором часть инертного газа подается в зону абсорбции инертного газа, что вызывает абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером.

Конкретные примеры первого способа включают способ, в котором применяется упомянутое выше абсорбционное устройство с оросительной колонной; способ, в котором применяется упомянутое выше устройство, в котором расплавленному форполимеру дают возможность стекать вдоль поверхности направляющей и в контакте с ее поверхностью в атмосфере инертного газа, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером в процессе его стекания, причем абсорбция инертного газа проводится при сохранении внутреннего давления в устройстве на заранее заданном уровне за счет дополнительной подачи в устройство инертного газа, в количестве, которое практически равно количеству инертного газа, абсорбированного расплавленным форполимером; а также способ, в котором применяется устройство для абсорбции инертного газа, в котором инертный газ вводят непосредственно в трубку, предназначенную для подачи расплавленного форполимера в полимеризационное устройство.

Конкретные примеры второго способа включают способ, в котором применяется упомянутое выше абсорбционное устройство с оросительной колонной, или устройство, в котором расплавленному форпо

- 17 008890 лимеру позволяют стекать вдоль поверхности направляющей и в контакте с ее поверхностью в атмосфере инертного газа, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером в процессе его стекания, причем инертный газ подают в устройство в относительно большом количестве, вызывая, тем самым, абсорбцию части инертного газа расплавленным форполимером, при удалении остальной части инертного газа (который не был абсорбирован расплавленным форполимером) из устройства. Из первого и второго способов, первый является предпочтительным, т.к. количество инертного газа, необходимое в первом способе, меньше, чем необходимое во втором способе.

Кроме этого, абсорбцию инертного газа можно проводить либо непрерывным способом, в котором расплавленный форполимер непрерывно подают в устройство для абсорбции инертного газа, тем самым, вызывая абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером, и полученный расплавленный форполимер, содержащий абсорбированный инертный газ, непрерывно удаляют из устройства, или периодическим способом, в котором расплавленный форполимер порциями подают в устройство для абсорбции инертного газа, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером.

В настоящем изобретении термин «инертный газ» означает газ, который не обладает реакционной способностью в отношении расплавленного форполимера ароматического поликарбоната и стабилен в условиях полимеризации. Конкретные примеры инертных газов включают азот, аргон, гелий и диоксид углерода. Дополнительные примеры инертных газов включают органические соединения, которые находятся в газообразном состоянии при температуре, при которой форполимер ароматического поликарбоната находится в расплавленном состоянии, такие как низшие углеводороды, содержащие от 1 до 8 атомов углерода. Из указанных выше инертных газов особенно предпочтительным является азот.

В полимеризационном устройстве по настоящему изобретению, или в упомянутой выше системе полимеризационных устройств, в которой последовательно соединено большое количество полимеризационных устройств, осуществляют получение ароматических поликарбонатов с производительностью 1 т/ч или более. Поскольку ароматические гидроксисоединения, побочно образующиеся при реакции полимеризации, удаляют из реакционной смеси, необходимо подавать в полимеризационное устройство расплавленный форполимер, являющийся сырьем, со скоростью, которая превышает 1 т/ч.

Скорость подачи расплавленного форполимера изменяется в зависимости от степени его полимеризации и степени полимеризации ароматического поликарбоната, который предполагается получить; однако, например, если ароматический поликарбонат получают со скоростью 1 т/ч, скорость подачи расплавленного форполимера, как правило, находится в пределах от 1,01 до 1,5 т/ч, что превышает производительность по ароматическому поликарбонату на величину от 10 до 500 кг/ч.

Ароматическое дигидроксисоединение, используемое при производстве ароматического поликарбоната с применением полимеризационного устройства по настоящему изобретению или упомянутой выше системы полимеризационных устройств, является соединением, представленным следующей формулой:

НО-Аг-ОН, где Аг означает двухвалентную ароматическую группу.

Предпочтительные примеры двухвалентных ароматических групп (групп Аг) включают группы, представленные следующей формулой:

-Аг'-У-Аг²-, где каждый из Аг¹ и Аг² независимо означает двухвалентную карбоциклическую или гетероциклическую ароматическую группу, содержащую от 5 до 70 атомов углерода, и Υ означает двухвалентную алкановую группу, содержащую от 1 до 30 атомов углерода.

В двухвалентных карбоциклических или гетероциклических ароматических группах Аг¹ и Аг² по крайней мере один атом водорода может быть заменен заместителем, который не оказывает вредного влияния на протекание реакции, как, например, заместителем, выбранным из группы, состоящей из атома галогена, алкильной группы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, фенильной группы, феноксигруппы, винильной группы, цианогруппы, сложноэфирной группы, амидной группы и нитрогруппы.

Предпочтительные примеры гетероциклических ароматических групп Аг¹ и Аг² включают ароматические группы, содержащие хотя бы один гетероатом, такой как атом азота, атом кислорода или атом серы.

Примеры двухвалентных ароматических групп Аг¹ и Аг² включают незамещенные или замещенные фениленовые группы, незамещенные или замещенные бифениленовые группы и незамещенные или замещенные пиридиленовые группы. Заместители групп Аг¹ и Аг² соответствуют перечисленным выше.

Примеры двухвалентных алкановых групп (групп Υ) включают органические группы, соответственно представленные следующими формулами:

сн₃ к¹ к³

СНз К² К⁴

- 18 008890 где каждый из заместителей К¹, К², К³ и К⁴ независимо представляет собой атом водорода, алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, образующих цикл, карбоциклическую ароматическую группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, образующих цикл, или карбоциклическую аралкильную группу, содержащую от 6 до 10 атомов углерода, образующих цикл; к означает целое число от 3 до 11; каждый из X означает атом углерода и к нему присоединены К⁵ и К⁶; каждый из К⁵ независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, и каждый из К⁶ независимо представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, причем К⁵ и К⁶ являются одинаковыми или различными группами; и где в каждом из заместителей К¹, К², К³, К⁴, К⁵ и К⁶ хотя бы один атом водорода может быть заменен заместителем, который не оказывает вредного влияния на ход реакции полимеризации, как, например, заместителем, выбранным из группы, состоящей из атома галогена, алкильной группы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, фенильной группы, феноксигруппы, винильной группы, цианогруппы, сложноэфирной группы, амидной группы и нитрогруппы.

Конкретные примеры двухвалентных ароматических групп (групп Аг) включают группы, соответственно представленные следующими формулами:

(К⁷)т (К⁸)„ (К⁷)т (К⁸)_п

СНз

где каждый из заместителей К⁷ и К⁸ независимо представляет собой атом водорода, атом галогена, алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, образующих цикл, или фенильную группу; каждый из т и η независимо означает целое число от 1 до 4, при условии, что если т является целым числом от 2 до 4, заместители К⁷ являются одинаковыми или различными, и если η является целым числом от 2 до 4, заместители К⁸ являются одинаковыми или различными.

Другие примеры двухвалентных ароматических групп (групп Аг) включают группу, представленную следующей формулой:

-Αγ¹-Ζ-Αγ²где Аг¹ и Аг² определены выше; и Ζ означает простую связь или двухвалентную группу, такую как -О-,

- 19 008890

-СО-, -8-, -8Ο₂-, -80-, -СОО- или -ΟΟΝζΚ¹), где К¹ определена выше.

Конкретные примеры таких двухвалентных ароматических групп (групп Аг) включают группы, соответственно представленные следующими формулами:

(К⁷)т	(рп	(К⁷)п>	(рп
			4>
(к⁷)™	(ро	(к⁷)_т	(рп
ЧС)^⁵⁰		Чс^^со_	о
	(рп	(П, ₀	(К⁸)п

где К⁷, К⁸, т и η соответствуют приведенным выше определениям.

Дальнейшие конкретные примеры двухвалентных ароматических групп (групп Аг) включают незамещенную или замещенную фениленовую группу, незамещенную или замещенную нафтиленовую груп пу, а также незамещенную или замещенную пиридиленовую группу.

Ароматическое дигидроксисоединение, которое применяют при получении ароматического поликарбоната с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению или упомянутой выше системы полимеризационных устройств может применяться само по себе или в комбинациях. Типовые примеры ароматических дигидроксисоединений включают бисфенол А.

Далее с целью введения в ароматический поликарбонат разветвленной структуры может применяться трехвалентное ароматическое гидроксисоединение. Особенно предпочтительный пример бисфенола А, применяемый в настоящем изобретении, представляет собой бисфенол А высокой степени чистоты для получения поликарбонатов и имеющий содержание хлора 1 часть на миллиард или менее.

Диарилкарбонат, который применяют при производстве ароматического поликарбоната с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению или упомянутой выше системы полимеризационных устройств, представлен следующей формулой:

О . ¹¹ 4

Аг³-ОСО-Аг⁴ где каждая из групп Аг³ и Аг⁴ независимо представляет собой одновалентную ароматическую группу, содержащую от 5 до 20 атомов углерода.

В каждом из Аг³ и Аг⁴, которые независимо представляют собой одновалентные карбоциклические или гетероциклические ароматические группы, по крайней мере один атом водорода может быть заменен заместителем, который не оказывает вредного воздействия на реакцию, как, например, заместителем, выбранным из группы, состоящей из атома галогена, алкильной группы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппы, содержащей от 1 до 10 атомов углерода, фенильной группы, феноксигруппы, винильной группы, цианогруппы, сложноэфирной группы, амидной группы и нитрогруппы. Заместители Аг³ и Аг⁴ могут быть одинаковыми или отличаться друг от друга.

Типовые примеры одновалентных ароматических групп Аг³ и Аг⁴ включают фенильную группу, нафтильную группу, бифенильную группу и пиридильную группу. Эти группы могут быть или не быть замещены указанным выше заместителем или заместителями.

Предпочтительные примеры одновалентных ароматических групп Аг³ и Аг⁴ включают группы, соответственно представленные следующими формулами:

- 20 008890

Типовые примеры диарилкарбонатов включают незамещенные или замещенные дифенилкарбонаты, представленные следующей формулой:

где каждый из заместителей К⁹ и К¹⁰ независимо представляет собой атом водорода, алкильную группу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, алкоксигруппу, содержащую от 1 до 10 атомов углерода, циклоалкильную группу, содержащую от 5 до 10 атомов углерода, образующих цикл, или фенильную группу; каждый из р и ς независимо означает целое число от 1 до 5, при условии, что если р является целым числом равным или большим 2, заместители К⁹ являются одинаковыми или различными, и если ς является целым числом равным или большим 2, заместители К¹⁰ являются одинаковыми или различными.

Среди этих диарилкарбонатов предпочтительными являются диарилкарбонаты, имеющие симметричную конфигурацию, такие как (незамещенный) дифенилкарбонат и дифенилкарбонат, замещенный низшими алкильными группами, например, дитолилкарбонат и ди-трет-бутилфенилкарбонат. Особенно предпочтительными являются дифенилкарбонаты, которые являются диарилкарбонатами, имеющими простейшую структуру. Эти диарилкарбонаты могут применяться по отдельности или в комбинациях.

Особенно предпочтительным дифенилкарбонатом в качестве исходного вещества для получения ароматического поликарбоната с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению или упомянутой выше системы полимеризационных устройств является дифенилкарбонат, полученный способом, включающим взаимодействие оксида этилена с СО₂ с последующей очисткой, в результате которой получают очищенный этиленкарбонат, взаимодействие очищенного этиленкарбоната с метанолом с последующей очисткой, которое позволяет получить очищенный диметилкарбонат, после чего очищенный диметилкарбонат и очищенный фенол вводят во взаимодействие с одновременной дистилляцией. Такой дифенилкарбонат является очень чистым продуктом, который не содержит каких-либо щелочных металлов, щелочно-земельных металлов и хлора.

Расплавленный форполимер, используемый для получения ароматического поликарбоната с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению или упомянутой выше системы полимеризационных устройств, получают из ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната как указано выше. Соотношение (т.е. соотношение загрузки) ароматического дигидроксисоединения к диарилкарбонату может изменяться в зависимости от типа используемого ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната, условий полимеризации (как, например, температуры полимеризации) и т. п.

Диарилкарбонат, как правило, используют в количестве от 0,9 до 2,5 моль, предпочтительно от 0,95 до 2 моль, более предпочтительно от 0,98 до 1,5 моль на моль ароматического дигидроксисоединения.

В настоящем изобретении «расплавленный форполимер ароматического поликарбоната» (часто называемый просто «расплавленным форполимером»), полученный из ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната, представляет собой расплавленный ароматический поликарбонат низкой молекулярной массы, имеющий степень полимеризации, которая увеличивается в ходе реакции и еще не достигает желаемого уровня. Нет необходимости говорить, что такой расплавленный форполимер может быть олигомером. Не существует конкретных ограничений в отношении средней степени полимеризации расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, применяемого в настоящем изобретении. Средняя степень полимеризации расплавленного форполимера изменяется в зависимости от его химической структуры; однако, средняя степень полимеризации расплавленного форполимера, как правило, составляет от 2 до 2000. Расплавленный форполимер, применяемый в настоящем изобретении в качестве вещества для получения ароматического поликарбоната, может быть получен любым известным способом.

Реакцию получения ароматического поликарбоната из ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната можно проводить без применения катализатора. Однако если это желательно, реакцию также можно проводить в присутствии катализатора с целью увеличения скорости полимеризации. В отношении катализатора не существует конкретных ограничений, если катализатор традиционно применяется в технике.

Примеры катализаторов включают: гидроксиды щелочных металлов и щелочно-земельных метал

- 21 008890 лов, такие как гидроксид лития, гидроксид натрия, гидроксид калия и гидроксид кальция; соли щелочных металлов, соли щелочно-земельных металлов и четвертичные аммониевые соли гидрида бора и гидрида алюминия, такие как литийалюминийгидрид, боргидрид натрия и боргидрид тетраметиламмония; гидриды щелочных металлов и щелочно-земельных металлов, такие как гидрид лития, гидрид натрия и гидрид кальция; алкоксиды щелочных металлов и щелочно-земельных металлов, такие как метилат лития, этилат натрия и метилат кальция; арилоксиды щелочных металлов и щелочно-земельных металлов, такие как фенолят лития, фенолят натрия, фенолят магния, Ь1О-Аг-ОЬ1, где Аг означает арильную группу, и №1О-Аг-О№1. где Аг определен выше; соли органических кислот и щелочных и щелочно-земельных металлов, такие как ацетат лития, ацетат кальция и бензоат натрия; соединения цинка, такие как оксид цинка, ацетат цинка и фенолят цинка; соединения бора, такие как оксид бора, борная кислота, борат натрия, триметилборат, трибутилборат, трифенилборат, бораты аммония, представленные формулой (Κ¹Κ²Κ³Κ⁴)ΝΒ(Κ¹Κ²Κ³Κ⁴), где К¹, В², В³ и В⁴ соответствуют приведенным выше определениям, и бораты фосфония, представленные формулой (В¹В²В³В⁴)РВ(В¹В²В³В⁴), где В¹, В², В³ и В⁴ соответствуют приведенным выше определениям; соединения кремния, такие как оксид кремния, силикат натрия, тетраалкилсилан, тетраарилсилан и дифенилэтилэтоксисилан; соединения германия, такие как оксид германия, тетрахлорид германия, этилат германия и фенолят германия; соединения олова, такие как оксид олова, оксид диалкилолова, карбоксилат диалкилолова, ацетат олова, соединения олова, содержащие алкоксигруппу или арилоксигруппу, связанную с оловом, такие как трибутилат этилолова и оловоорганические соединения; соединения свинца, такие как оксид свинца, ацетат свинца, карбонат свинца, основной карбонат свинца, а также алкоксиды и арилоксиды свинца или свинецорганических соединений; ониевые соединения, такие как четвертичные аммониевые соли, четвертичные фосфониевые соли и четвертичные арсониевые соли; соединения сурьмы, такие как оксид сурьмы и ацетат сурьмы; соединения марганца, такие как ацетат марганца, карбонат марганца и борат марганца; соединения титана, такие как оксид титана, алкоксиды и арилоксиды титана; а также соединения циркония, такие как ацетат циркония, оксид циркония, алкоксиды и арилоксиды циркония и производное циркония и ацетилацетона.

Эти катализаторы могут применяться по отдельности или в сочетании. Количество применяемого катализатора, как правило, составляет от 10^-10 до 1 мас.%, предпочтительно от 10^-9 до 10^-1 мас.%, более предпочтительно от 10^-8 до 10^-2 мас.% относительно массы ароматического дигидроксисоединения.

В способе переэтерификации в расплаве используемый катализатор полимеризации, как правило, остается в конечном ароматическом поликарбонате и, вероятно, что такой катализатор полимеризации оказывает вредное влияние на свойства ароматического поликарбоната. Следовательно, предпочтительно, чтобы количество применяемого катализатора полимеризации было минимально возможным. Полимеризационное устройство по настоящему изобретению или упомянутая выше система полимеризационных устройств дает возможность эффективно осуществлять реакцию полимеризации и, следовательно, количество катализатора полимеризации может быть сокращено. Таким образом, другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что благодаря небольшому количеству катализатора полимеризации, остающегося в конечном ароматическом поликарбонате, может быть получен высококачественный ароматический поликарбонат.

Нет конкретных ограничений в отношении материала, применяемого для полимеризационного устройства с орошением направляющей нисходящим потоком по настоящему изобретению, а также трубки, используемой для соединения полимеризационного устройства с другим полимеризационным устройством и т.п. Материал, как правило, выбирают из нержавеющей стали, углеродистой стали, сплава «Хастеллой», никеля, титана, хрома, других сплавов, а также полимеров, обладающих высокой термической устойчивостью. Если желательно, поверхность материала может быть, например, покрыта тонким слоем металла, плакирована, пассивирована или протравлена кислотой или фенолом. Предпочтительно использовать нержавеющую сталь, никель, облицовку стеклом и т.п. Более предпочтительной является нержавеющая сталь. В качестве насоса 8 для выгрузки расплавленного форполимера или ароматического поликарбоната предпочтительно применять шестеренчатый насос, способный непрерывно удалять вещество высокой вязкости в постоянном количестве. Нет конкретных ограничений в отношении материала, применяемого для изготовления шестеренчатого насоса.

Материалом, применяемым для изготовления шестеренчатого насоса, может являться нержавеющая сталь или другой специальный металл. Ароматический поликарбонат, полученный с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению, включает повторяющиеся фрагменты, каждый из которых независимо представлен следующей формулой:

О

II

Ч-ОСОАг4где Аг определен выше.

Особенно предпочтительно, чтобы ароматический поликарбонат включал повторяющуюся единицу, представленную следующей формулой, в количестве 85% или более, от общего мольного количества повторяющихся единиц ароматического поликарбоната:

- 22 008890

Как правило, ароматический поликарбонат, полученный с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению, в качестве концевой группы содержит гидроксильную группу или арилкарбонатную группу, представленный следующей формулой:

О

II 5

--ОСОАг где Аг⁵ представляет собой тот же самый фрагмент, что и Аг³ или Аг⁴, которые определены выше.

Если ароматический поликарбонат в качестве концевых групп содержит и гидроксильную группу, и арилкарбонатную группу, не существует конкретных ограничений с точки зрения молярного соотношения гидроксильных групп и арилкарбонатных групп в ароматическом поликарбонате. Однако это соотношение, как правило, составляет от 95/5 до 5/95, предпочтительно от 90/10 до 10/90, более предпочтительно от 80/20 до 20/80. Особенно предпочтительно, чтобы ароматический поликарбонат содержал концевые арилкарбонатные группы, в которых 85 мол.% или более от числа концевых арилкарбонатных групп составляют фенилкарбонатные группы.

Ароматический поликарбонат, полученный с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению, может включать большое число основных цепей ароматического поликарбоната, причем основные цепи ароматического поликарбоната соединены друг с другом хотя бы одной боковой цепью при помощи связи, содержащей гетероатом, выбранной из группы, состоящей из сложноэфирной связи и эфирной связи.

Количество таких гетеросвязей, имеющихся в ароматическом поликарбонате, как правило, составляет от 0,005 до 2 мол.%, предпочтительно от 0,01 до 1 мол.%, более предпочтительно от 0,05 до 0,5 мол.%, на моль карбонатных связей, имеющихся в основных цепях ароматического поликарбоната.

Если ароматический поликарбонат содержит гетеросвязи в указанном выше количестве, существует возможность улучшить текучесть расплава ароматического поликарбоната в процессе изготовления отливок из расплава ароматического поликарбоната без потери других свойств ароматического поликарбоната. Следовательно, ароматический поликарбонат, содержащий гетеросвязи в указанном количестве, подходит для точного литья и может подвергаться отливке при относительно низкой температуре. Таким образом, подобный ароматический поликарбонат может применяться для получения литых изделий, обладающих отличными свойствами. Далее, благодаря гетеросвязям, имеющимся в ароматическом поликарбонате в указанном количестве, есть возможность сократить цикл литья, что ведет к экономии энергии.

Ароматический поликарбонат, полученный с применением полимеризационного устройства по настоящему изобретению, в основном не содержит примесей. Однако ароматический поликарбонат, полученный с применением полимеризационного устройства по настоящему изобретению, может содержать по крайней мере одно соединение металла, выбранное из группы, состоящей из соединений щелочных металлов и соединений щелочно-земельных металлов, в количестве, как правило, от 0,001 до 1 м.д., предпочтительно от 0,005 до 0,5 м.д., более предпочтительно от 0,01 до 0,1 м.д., в пересчете на общее содержание атомов щелочных и щелочно-земельных металлов, имеющихся в ароматическом поликарбонате.

Если количество упомянутых выше соединений металлов в ароматическом поликарбонате не более 1 м.д., предпочтительно не более 0,5 м.д., более предпочтительно не более 0,1 м.д., столь малое количество соединения металла не оказывает влияния на свойства ароматического поликарбоната, полученного с применением полимеризационного устройства по настоящему изобретению, так что ароматический поликарбонат имеет высокое качество.

Среди ароматических поликарбонатов, получаемых с помощью полимеризационного устройства по настоящему изобретению, наиболее предпочтительным является ароматический поликарбонат, который получают из форполимера ароматического поликарбоната, в свою очередь полученного из ароматического дигидроксисоединения высокой степени чистоты и диарилкарбоната высокой степени чистоты, причем оба компонента практически не содержат атомов галогена, так что содержание атомов галогена в полученном ароматическом поликарбонате не превышает 10 частей на миллиард. При применении полимеризационного устройства по настоящему изобретению становится возможным получать ароматический поликарбонат с содержанием атомов галогена не более 5 частей на миллиард. Таким образом, еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что может быть получен продукт чрезвычайно высокого качества, который свободен от отрицательных свойств, вызванных присутствием атомов галогена.

Таким образом, полимеризационное устройство по настоящему изобретению или упомянутая выше система полимеризационных устройств обладает преимуществом, которое заключается в том, что есть

- 23 008890 возможность стабильно производить ароматический поликарбонат без колебаний значения его молекулярной массы в течение длительного периода времени. Это преимущество достигнуто применением конкретного полимеризационного устройства, как явствует из приведенных ниже примеров.

В отношении полимеризационного устройства по настоящему изобретению не существует конкретных ограничений при условии, что полимеризационное устройство удовлетворяет указанным выше требованиям и имеет удовлетворительную механическую прочность. Далее полимеризационное устройство по настоящему изобретению может быть снабжено аппаратурой, которая имеет функции, требуемые для работы в режиме непрерывного получения ароматического поликарбоната. Кроме этого, в отношении упомянутой выше системы полимеризационных устройств, также нет конкретных ограничений при условии, что система полимеризационных устройств включает несколько полимеризационных устройств по настоящему изобретению, которые соединены последовательно. Система полимеризационных устройств может быть снабжена аппаратурой, имеющей функцию, отличающуюся от полимеризации.

Далее в тексте настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на следующие примеры, которые не следует истолковывать, как ограничивающие объем настоящего изобретения.

В приведенных ниже примерах различные' свойства измеряли и оценивали следующими способами.

(1) Среднечисленная молекулярная масса Мп ароматического поликарбоната.

Среднечисленную молекулярную массу Мп ароматического поликарбоната измеряли с помощью гель-проникающей хроматографии (ΘΡ8) (растворитель: тетрагидрофуран), применяя калибровочную кривую преобразования молекулярной массы, полученную для стандартных образцов монодисперсного полистирола, причем калибровочная кривая преобразования молекулярной массы представлена следующей формулой:

М_РС = 0,3591МР3¹'⁰³⁸⁸где М_РС означает молекулярную массу ароматического поликарбоната и М_Р8 означает молекулярную массу стандартного полистирола.

(2) Цвет ароматического поликарбоната.

Применяя термопласт-автомат, ароматический поликарбонат подвергали непрерывной отливке при температуре цилиндра 290°С и температуре отливки 90°С, получая, таким образом, образцы для испытаний, каждый из которых имел длину 50 мм, ширину 50 мм и толщину 3,2 мм. Цвет ароматического поликарбоната для полученных тестовых образцов оценивали в соответствии со способом С1ЕЬЛВ (Сошт188юи 1п1е'гпаПопа1е йе ГЕс1айа§е 1976 ЬаЪ Э1адгат), и желтизну исследуемых образцов выражали в терминах величины Ъ*.

(3) Относительное удлинение ароматического поликарбоната при растяжении.

Применяя термопласт-автомат, ароматический поликарбонат подвергали отливке при температуре цилиндра 290°С и температуре отливки 90°С, получая, таким образом, образцы для испытаний, имеющие толщину 3,2 мм. Относительное удлинение при растяжении (%) полученных тестовых образцов измеряли в соответствии с А8ТМ Ώ638.

(4) Количество гетеросвязей, имеющихся в ароматическом поликарбонате.

Количество упомянутых выше гетеросвязей (сложноэфирных связей и/или эфирных связей), имеющихся в ароматическом поликарбонате, измеряли способом, описанным в Международной Патентной Публикации № АО 97/32916.

(5) Количество соединений щелочных металлов и/или соединений щелочно-земельных металлов (далее в тексте именуемых «соединения щелочных/щелочно-земельных металлов»), которые содержатся/содержится в ароматическом поликарбонате.

Количество соединений щелочных/щелочно-земельных металлов (выраженное в виде общего содержания атомов щелочных металлов и атомов щелочно-земельных металлов), которые содержатся в ароматическом поликарбонате, измеряли способом 1СР.

(6) Содержание атомов галогенов в ароматическом поликарбонате.

Содержание атомов галогенов в ароматическом поликарбонате измеряли ионной хроматографией. Пример 1.

Изготовляли полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком, как показано на фиг. 2. Все части устройства изготовлены из нержавеющей стали, за исключением насоса 8 для выгрузки ароматического поликарбоната. Насос для выгрузки представлял собой шестеренчатый насос. В зоне 5 реакции полимеризации полимеризационного устройства, верхняя часть корпуса цилиндрическая, и нижняя сужающаяся часть представляла собой перевернутый конус. Размеры полимеризационного устройства и установленных в нем направляющих составляли: Ь=1000 см, й=900 см, Ώ=500 см, й=40 см, С=155°, 81=250 м², А=19,625 м², В=0,1256 м², А/В=156, ϋ/ά=12,5, Ь/Э=2 и г=0,3 см. Кроме этого, диаметр каждого из отверстий распределительной площадки 2 составлял примерно 0,4 см.

Зону подачи расплавленного форполимера проектировали таким образом, чтобы расплавленный форполимер, который поступал в полимеризационное устройство через впускное отверстие 1, равномерно распределялся по направляющим 4 через распределительную площадку 2. Верхняя часть корпуса в своей верхней части имела отвод 6 для вакуумирования и в своей нижней части отверстие 9 для подачи

- 24 008890 инертного газа. Далее, полимеризационное устройство имело внешнюю рубашку или нагревающую трубу для нагретой среды, так что внутренняя часть полимеризационного устройства могла быть нагрета до желаемой температуры при пропускании нагревающей среды через рубашку или нагревающую трубу.

Применяя описанное выше полимеризационное устройство, получали ароматический поликарбонат следующим образом. В зону 3 подачи расплавленного форполимера полимеризационного устройства непрерывно подавали расплавленный форполимер ароматического поликарбоната (среднечисленная молекулярная масса Μη: 4000) через впускное отверстие 1, используя подающий насос, причем расплавленный форполимер ароматического поликарбоната получали взаимодействием бисфенола А с дифенилкарбонатом (молярное соотношение дифенилкарбоната к бисфенолу А: 1,05) и сохраняли при 260°С. Из зоны 3 подачи расплавленного форполимера расплавленный форполимер ароматического поликарбоната непрерывно подавали в зону 5 реакции полимеризации через распределительную площадку 2 и давали возможность стекать вдоль направляющих 4 и в контакте с ними, осуществляя, тем самым, реакцию полимеризации расплавленного форполимера. Давление в зоне 5 реакции полимеризации поддерживали равным 80 Па через отвод для вакуумирования. В процессе реакции полимеризации полученный ароматический поликарбонат, стекавший с нижних концевых частей направляющих 4 в нижнюю сужающуюся часть 11 корпуса, выгружали через выпускное отверстие 7 с расходом 5,5 т/ч с помощью насоса 8 для выгрузки ароматического поликарбоната таким образом, что количество ароматического поликарбоната в нижней сужающейся части 11 постоянно поддерживалось почти на предусмотренном уровне.

Среднечисленная молекулярная масса Μη ароматического поликарбоната, удаляемого через канал 12 для выгрузки, в момент времени 50 ч после начала работы составляла 10500, и получаемый продукт имел отличный цветовой показатель (величина Ь*: 3,2) и относительное удлинение при растяжении было равно 98%.

Образцы ароматического поликарбоната, выгруженные через канал 12 для выгрузки в моменты времени 60, 100, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 и 5000 ч после начала работы, стабильно имели среднечисловые молекулярные массы 10500, 10550, 10500, 10550, 10500, 10500, 10550 и 10500 соответственно. Далее, когда полученный ароматический поликарбонат был отформован в листы, полученные листы не содержали вкраплений полимера, имеющего слишком высокую молекулярную массу (такие вкрапления полимера, как правило, имеют размер около 1 мм или менее и могут наблюдаться визуально благодаря разнице в показателе преломления между вкраплением полимера и другими частями листа, окружающими такое вкрапление).

Для полученных описанным способом образцов ароматического поликарбоната измеряли различные свойства. В результате было найдено, что ароматический поликарбонат содержал упомянутые выше соединения щелочных/щелочно-земельных металлов в количестве от 0,04 до 0,05 м.д. (с учетом общего содержания атомов щелочных металлов и атомов щелочно-земельных металлов) и атомы галогена (атомы хлора) в количестве менее 1 части на миллиард, а также, что количество гетеросвязей, имевшихся в ароматическом поликарбонате, составляло от 0,12 до 0,15 мол.%.

Пример 2.

Была создана система полимеризационных устройств, включавшая два устройства для абсорбции инертного газа (т.е. первое устройство для абсорбции инертного газа и второе устройство для абсорбции инертного газа), а также два полимеризационных устройства с орошением направляющей нисходящим потоком (т.е. первое полимеризационное устройство и второе полимеризационное устройство), причем оба устройства соответствовали показанному на фиг. 2, где первое устройство для абсорбции инертного газа, первое полимеризационное устройство, второе устройство для абсорбции инертного газа и второе полимеризационное устройство были соединены последовательно в указанном порядке. Все части устройств для абсорбции инертного газа и полимеризационных устройств изготавливали из нержавеющей стали, за исключение насосов 8 для выгрузки расплавленного форполимера устройств для абсорбции инертного газа и насосов 8 для выгрузки расплавленного ароматического поликарбоната из полимеризационных устройств.

В зоне абсорбции инертного газа первого устройства для абсорбции инертного газа верхняя часть корпуса являлась цилиндрической, и нижняя сужающаяся часть корпуса представляла собой перевернутый конус. Устройство для абсорбции инертного газа и установленные там направляющие имели следующие размеры: Ь=500 см, 1=400 см, Ό=200 см, 6=20 см, С=150°, г=0, 3 см и 81=60 м². Кроме этого, диаметр каждого из отверстий распределительной площадки составлял около 0,2 см. Второе устройство для абсорбции инертного газа и установленные в нем направляющие имели в основном те же размеры, как и у первого устройства для абсорбции инертного газа, за исключением того, что диаметр каждого из отверстий распределительной площадки составлял около 0,6 см².

В зоне 5 реакции полимеризации первого полимеризационного устройства, верхняя часть корпуса была цилиндрической, и нижняя сужающаяся часть представляла собой перевернутый конус. Размеры полимеризационного устройства и установленных в нем направляющих составляли: Ь=950 см, 11=850 см, Ό=400 см, 6=20 см, С=150°, г=0,35 см, 81 = 750 м², А=13,6 м², В=0,0314 м² и А/В=433. Кроме этого, диаметр каждого из отверстий распределительной площадки составлял примерно 0,2 см. С другой стороны,

- 25 008890 второе полимеризационное устройство и установленные в нем направляющие имели те же размеры, что и у полимеризационного устройства, примененного в примере 1. Соответственно, 81/82=750/250=3.

Применяя описанную выше систему полимеризационных устройств, получали ароматический поликарбонат следующим образом. На первом этапе в зону 3 подачи расплавленного форполимера первого устройства для абсорбции инертного газа через впускное отверстие 1 непрерывно подавали расплавленный форполимер ароматического поликарбоната (среднечисленная молекулярная масса Мп: 2500), используя подающий насос, причем расплавленный форполимер ароматического поликарбоната получали взаимодействием бисфенола А с дифенилкарбонатом (молярное отношение дифенилкарбоната к бисфенолу А: 1,06) и сохраняли при 265°С. Из зоны 3 подачи расплавленного форполимера первого устройства для абсорбции инертного газа расплавленный форполимер ароматического поликарбоната непрерывно подавали в зону 5 абсорбции инертного газа первого устройства для абсорбции инертного газа через его распределительную площадку 2 и давали возможность стекать вдоль направляющих 4 в контакте с ними, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером. Давление в зоне абсорбции инертного газа первого устройства для абсорбции инертного газа поддерживали равным 180000 Па путем подачи газообразного азота через канал 9 для введения инертного газа. По мере абсорбции инертного газа расплавленный форполимер, абсорбировавший инертный газ (количество абсорбированного расплавленным форполимером инертного газа: 0,04 нормального литра на кг расплавленного форполимера ароматического поликарбоната), который стекал с нижних концевых частей направляющих 4, в нижнюю сужающуюся часть 11 корпуса первого устройства для абсорбции инертного газа, выгружали через выпускной канал 7 с заранее определенным расходом с помощью насоса 8 для выгрузки, так что количество расплавленного форполимера, абсорбировавшего инертный газ на дне нижней сужающейся части 11 корпуса, постоянно поддерживали примерно на предусмотренном уровне.

Выгруженный расплавленный форполимер, абсорбировавший инертный газ, непрерывно подавали в зону 3 подачи расплавленного форполимера первого полимеризационного устройства через впускное отверстие 1, применяя подающий насос. Из зоны 3 подачи расплавленный форполимер ароматического поликарбоната непрерывно загружали в зону 5 реакции полимеризации первого полимеризационного устройства через его распределительную площадку 2 и давали возможность стекать вдоль направляющих 4 в контакте с ними, осуществляя, тем самым реакцию полимеризации расплавленного форполимера. Давление в зоне реакции полимеризации первого полимеризационного устройства поддерживали на уровне 600 Па, используя отвод 6 для вакуумирования. По мере прохождения реакции полимеризации полученный расплавленный форполимер ароматического поликарбоната, имевший увеличенную степень полимеризации (среднечисленная молекулярная масса Мп: 5300), который стекал с нижних концевых частей направляющих 4 в нижнюю сужающуюся часть 11 корпуса первого полимеризационного устройства, выгружали через выпускное отверстие 7 с заранее определенным расходом, используя насос 8 для выгрузки ароматического поликарбоната, так что количество расплавленного форполимера ароматического поликарбоната (имевшего увеличенную степень полимеризации) на дне нижней сужающейся части 11 корпуса постоянно поддерживали примерно на предусмотренном уровне. Выгруженный расплавленный форполимер непрерывно подавали в зону 3 подачи расплавленного форполимера второго устройства для абсорбции инертного газа.

Из зоны 3 подачи расплавленного форполимера второго устройства для абсорбции инертного газа расплавленный форполимер ароматического поликарбоната непрерывно загружали в зону 5 абсорбции инертного газа второго устройства для абсорбции инертного газа через его распределительную площадку 2 и давали возможность стекать вдоль направляющих 4 в контакте с ними, вызывая, тем самым, абсорбцию инертного газа расплавленным форполимером. Давление в зоне абсорбции инертного газа второго устройства для абсорбции инертного газа поддерживали равным 200000 Па путем подачи газообразного азота через канал 9 для введения инертного газа. По мере абсорбции инертного газа, расплавленный форполимер, абсорбировавший инертный газ (количество абсорбированного расплавленным форполимером инертного газа: 0,05 нормального литра на кг расплавленного форполимера ароматического поликарбоната), который стекал с нижних концевых частей направляющих 4, в нижнюю сужающуюся часть 11 корпуса второго устройства для абсорбции инертного газа, выгружали через выпускной канал 7 с заранее определенным расходом с помощью насоса 8 для выгрузки, так что количество расплавленного форполимера, абсорбировавшего инертный газ, на дне нижней сужающейся части 11 корпуса постоянно поддерживали примерно на предусмотренном уровне. Этот расплавленный форполимер, абсорбировавший инертный газ, непрерывно подавали через впускное отверстие 1 в зону 3 подачи расплавленного форполимера второго полимеризационного устройства и непрерывно загружали через его распределительную площадку 2 в зону 5 реакции полимеризации второго полимеризационного устройства, где расплавленному форполимеру, абсорбировавшему инертный газ, давали возможность стекать вдоль направляющих 4 в контакте с ними, осуществляя, тем самым, реакцию полимеризации расплавленного форполимера, абсорбировавшего инертный газ. Давление в зоне реакции полимеризации второго полимеризационного устройства поддерживали на уровне 70 Па, используя отвод 6 для вакуумирования. По мере прохождения реакции полимеризации полученный ароматический поликарбонат, стекавший с нижних концевых частей направляющих 4 в нижнюю сужающуюся часть 11 корпуса второго полимеризационно

- 26 008890 го устройства, выгружали через выпускное отверстие 7 с расходом 7 т/ч, с помощью насоса 8 для выгрузки ароматического поликарбоната, так что количество полученного ароматического поликарбоната на дне нижней сужающейся части 11 корпуса постоянно поддерживали примерно на предусмотренном уровне.

Среднечисленная молекулярная масса Мп полученного ароматического поликарбоната, выгруженного через канал 12 для выгрузки второго полимеризационного устройства через 50 ч после начала работы, составляла 11510, причем получаемый продукт имел отличный цветовой показатель (величина Ь*: 3,2) и относительное удлинение при растяжении было равно 99%.

Образцы ароматического поликарбоната, выгруженные через канал 12 для выгрузки в моменты времени 60, 100, 500, 1000, 2000, 3000, 4000 и 5000 ч после начала работы стабильно имели среднечисленные молекулярные массы Мп 11530, 11530, 11500, 11500, 11510, 11500, 11520 и 11510 соответственно.

Далее, когда полученные образцы ароматического поликарбоната были отформованы в листы, полученные листы не содержали вкраплений полимера, имеющего слишком высокую молекулярную массу (такие вкрапления полимера, как правило, имеют размер около 1 мм или менее и могут наблюдаться визуально благодаря разнице в показателе преломления между вкраплением полимера и другими частями листа, окружающими такое вкрапление).

Для полученных описанным способом образцов ароматического поликарбоната измеряли различные свойства. В результате было найдено, что ароматический поликарбонат содержал упомянутые выше соединения щелочных/щелочно-земельных металлов в количестве от 0,03 до 0,05 м.д. (с учетом общего содержания атомов щелочных металлов и атомов щелочно-земельных металлов) и атомы галогена (атомы хлора) в количестве менее 1 части на миллиард, помимо этого количество гетеросвязей, имевшихся в ароматическом поликарбонате, составляло от 0,11 до 0,16 мол.%.

Промышленная применимость

Применяя полимеризационное устройство по настоящему изобретению, можно стабильно получать высококачественный ароматический поликарбонат с хорошими потребительскими свойствами, который не только является неокрашенным, но также обладает отличными механическими свойствами, из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, полученного взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, в промышленном масштабе с производительностью 1 т/ч или более в течение периода времени, составляющего несколько тысяч часов (например, периода, равного 5000 ч), причем молекулярная масса ароматического поликарбоната может поддерживаться на желаемом уровне. Следовательно, полимеризационное устройство по настоящему изобретению является весьма ценным для промышленности.

Claims

1 £ 31/52 < 20.

(1) площадь отверстия А (м²) горизонтального поперечного сечения упомянутой верхней части упомянутого корпуса удовлетворяет следующей формуле:

0,7 < А < 200;

1. Полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком для получения ароматического поликарбоната из расплавленного форполимера ароматического поликарбоната с производительностью 1 т/ч или выше, причем указанный расплавленный форполимер получают взаимодействием ароматического дигидроксисоединения с диарилкарбонатом, который включает корпус, имеющий впускное отверстие для расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, зону подачи расплавленного форполимера ароматического поликарбоната, расположенную за упомянутым впускным отверстием и сообщающуюся с ним, зону реакции полимеризации, расположенную за указанной зоной подачи расплавленного форполимера ароматического поликарбоната и сообщающуюся с ней, а также выпускное отверстие для ароматического поликарбоната, расположенное за указанной зоной реакции полимеризации и сообщающееся с ней, вакуумирующее устройство, соединенное с упомянутой зоной реакции полимеризации упомянутого корпуса, и устройство для удаления продукта, соединенное с упомянутым выпускным отверстием упомянутого корпуса, где упомянутая зона реакции полимеризации имеет пространство, в котором находится надежно закрепленная направляющая, проходящая через это пространство сверху вниз, где упомянутая зона реакции полимеризации отделена от упомянутой зоны подачи расплавленного форполимера разделительной площадкой, имеющей большое количество отверстий, через которые упомянутая зона подачи расплавленного форполимера сообщается с упомянутой зоной реакции полимеризации, причем, когда расплавленный форполимер ароматического поликарбоната вводят в упомянутую зону реакции полимеризации, упомянутый расплавленный форполимер стекает вниз вдоль упомянутой направляющей в контакте с ее поверхностью в упомянутой зоне реакции полимеризации, в результате чего осуществляется полимеризация упомянутого расплавленного форполимера для получения ароматического поликарбоната, причем упомянутый корпус в упомянутом полимеризационном устройстве с орошением направ

- 27 008890 ляющей нисходящим потоком в зоне реакции полимеризации имеет верхнюю часть, ограниченную верхней внешней боковой стенкой, и нижнюю сужающуюся часть, ограниченную нижней внешней стенкой, которая наклонена в направлении упомянутого выпускного отверстия и непрерывно продолжает вниз упомянутую верхнюю внешнюю боковую стенку, где нижняя сужающаяся часть на своем дне имеет упомянутое выпускное отверстие, так что когда полученный ароматический поликарбонат, стекающий с упомянутой направляющей, достигает внутренней поверхности упомянутой нижней внешней стенки упомянутой нижней сужающейся части, ароматический поликарбонат стекает вниз по внутренней поверхности упомянутой нижней внешней стенки к упомянутому выпускному отверстию, причем указанное полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком имеет следующие характеристики (1)-(5):

2. Полимеризационное устройство по π. 1, в котором упомянутая верхняя часть упомянутого корпуса является цилиндрической, упомянутая нижняя сужающаяся часть упомянутого корпуса является перевернутым конусом, и упомянутое выпускное отверстие является цилиндрическим, где внутренний диаметр ϋ (см) упомянутой верхней части, длина Ь (см) упомянутой верхней части, внутренний диаметр ά (см) упомянутого выпускного отверстия и упомянутая длина 11 (см) упомянутой направляющей удовлетворяют следующим формулам:

100 < Ό < 1000,

2 < 31 < 5000.

(2) упомянутое полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком удовлетворяет следующей формуле:

20 < А/В < 1000 где величина А определена выше при описании упомянутой характеристики (1), и В означает минимальную площадью канала (м²) в поперечном сечении упомянутого выпускного отверстия;

3. Полимеризационное устройство по п.1 или 2, в котором упомянутая направляющая имеет форму колонны, и диаметр г (см) упомянутой направляющей удовлетворяет следующей формуле:

0,1 < г < 1.

(3) угол С (°) между упомянутой верхней внешней боковой стенкой упомянутой верхней части и внутренней поверхностью упомянутой нижней внешней стенки нижней сужающейся части, измеренный в вертикальном поперечном сечении упомянутого корпуса, удовлетворяет следующей формуле:

120 < С < 165;

4. Полимеризационное устройство по п.1 или 2, в котором упомянутая направляющая включает большое число отдельных направляющих, имеющих форму колонны и направленных сверху вниз, каждая из которых независимо имеет диаметр г (см), который удовлетворяет следующей формуле:

0,1 < Г £ 1, причем большое число отдельных направляющих, имеющих форму колонны, надежно закреплено с помощью по крайней мере одного поддерживающего стержня, пересекающегося с направляющими, имеющими форму колонны.

(4) длина 11 (см) упомянутой направляющей удовлетворяет следующей формуле:

150 < П < 3000;

и (5) общая площадь внешней поверхности упомянутой направляющей 81 (м²) удовлетворяет следующей формуле:

5. Полимеризационное устройство по п.4, в котором упомянутая направляющая имеет форму по крайней мере одной сетки или трехмерной структуры, напоминающей тренажер «джунгли», причем, если упомянутая направляющая присутствует в форме большого числа сеток, эти сетки надежно закреплены, в основном, параллельно друг другу.

5 < ϋ/ά < 50,

0,5 Ь/ϋ < 30, и

11-20 < Ъ < 11+300.

6. Полимеризационное устройство по любому из пп.1-5, в котором упомянутый корпус имеет отвод для вакуумирования, через который упомянутое устройство для вакуумирования сообщается с упомянутой зоной реакции полимеризации, и в котором каждый из указанных элементов, а именно упомянутый корпус, упомянутая распределительная площадка, упомянутая направляющая, упомянутый отвод для вакуумирования и упомянутое выпускное отверстие, изготовлен из нержавеющей стали.

7. Полимеризационное устройство по любому из пп.1-6, к которому присоединено по крайней мере одно дополнительное полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком,

-28 008890 которое имеет указанные характеристики (1)-(5), при условии, что если применяется большое количество дополнительных полимеризационных устройств с орошением направляющей нисходящим потоком, полимеризационные устройства соединены последовательно.

8. Полимеризационное устройство по п.7, к которому присоединено одно дополнительное полимеризационное устройство с орошением направляющей нисходящим потоком и в котором упомянутая общая площадь внешней поверхности 81 (м²) упомянутой направляющей, примененной в упомянутом полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, и общая площадь внешней поверхности 82 (м²) направляющей, примененной в упомянутом дополнительном полимеризационном устройстве с орошением направляющей нисходящим потоком, удовлетворяют следующей формуле:

9. Полимеризационное устройство по любому из пп.1-6, которое снабжено устройством для абсорбции инертного газа с целью обеспечения поглощения инертного газа расплавленным форполимером ароматического поликарбоната перед поступлением расплавленного форполимера в упомянутое полимеризационное устройство.

10. Полимеризационное устройство по п.7 или 8, где каждое из указанного полимеризационного устройства и указанного дополнительного полимеризационного устройства снабжено устройством для абсорбции инертного газа с целью обеспечения поглощения инертного газа расплавленным форполимером ароматического поликарбоната перед поступлением расплавленного форполимера в упомянутое полимеризационное устройство или дополнительное полимеризационное устройство.