EP1313791A1 - Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus - Google Patents

Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus

Info

Publication number
EP1313791A1
EP1313791A1 EP01967254A EP01967254A EP1313791A1 EP 1313791 A1 EP1313791 A1 EP 1313791A1 EP 01967254 A EP01967254 A EP 01967254A EP 01967254 A EP01967254 A EP 01967254A EP 1313791 A1 EP1313791 A1 EP 1313791A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polycarbonate
products
production
phase
washing liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01967254A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Schwemler
Thomas Elsner
Jürgen HEUSER
Christian Kords
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Publication of EP1313791A1 publication Critical patent/EP1313791A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/06—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/40—Post-polymerisation treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/40—Post-polymerisation treatment
    • C08G64/406—Purifying; Drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2069/00—Use of PC, i.e. polycarbonates or derivatives thereof, as moulding material

Definitions

  • the invention relates to an improved process for the production of products made of polycarbonate and the products themselves.
  • phase interface dihydroxydiarylalkanes implemented in the form of their alkali metal salts with phosgene in heterogeneous phase in the presence of inorganic bases such as sodium hydroxide and an organic solvent in which the product polycarbonate is readily soluble.
  • inorganic bases such as sodium hydroxide and an organic solvent in which the product polycarbonate is readily soluble.
  • the aqueous phase distributed in the organic phase and after the reaction, the organic polycarbonate-containing phase is washed with an aqueous liquid, among other things, electrolytes are to be removed, and the washing liquid is then separated off.
  • the solvent is removed and finally the polycarbonate in granulate form for later processing on products such as magneto-optical objects, in particular laser-readable data storage devices, lenses for the automotive industry, optical lenses, polycarbonate plates, foils etc. are provided.
  • the granulate must then be melted again and the melt depending on the desired product, e.g. can be further processed in injection molding or extrusion technology.
  • polycarbonate which has been produced by the melt transesterification process in which bisphenols are reacted with diaryl carbonates in the melt with the release of hydroxyarylene, is first processed into granules, which are then processed further, e.g. after the injection molding or extrusion process must be melted again.
  • the object of the invention is to achieve quality improvements in polycarbonate products by means of an improved manufacturing process.
  • the object is achieved in that the polycarbonate melt is used directly in production, without prior granulation, whereby, of course, usual cleaning steps, such as, for example, filtrations, can be interposed before processing.
  • the reduced thermal load on the material leads to an improved quality of the products.
  • the saving of an additional processing step also solves the task of making a simpler and accordingly more efficient process for the production of polycarbonate products available.
  • the invention initially relates to a process for the production of polycarbonate products, in which one obtained by the phase interface process
  • the polycarbonate solution is washed with an aqueous washing liquid, the washing liquid is separated off and the solvent is evaporated off, and the mixture of organic polycarbonate solution and the remaining washing liquid obtained after the washing liquid has been separated is heated by indirect heat exchange until a clear solution has been reached and for separating Solids is filtered, and then
  • the solution with a polymer content of 5 to 20% by weight in a combination of a tube bundle heat exchanger and a thin-film evaporator or a snake tube evaporator or in a tube bundle heat exchanger, each with a downstream separator at a temperature of 150 is concentrated to 60 to 75% by weight to 250 ° C., the pressure in the separator being approximately 0.1 to 0.4 MPa, preferably ambient pressure (ie approximately 0.1 MPa),
  • the solution is concentrated in a tube bundle heat exchanger with a downstream separator at a temperature of 250 to 350 ° C. from 60 to 75% by weight to at least 95% by weight, in particular to 98 to 99.9% by weight, the shell and tube heat exchanger being vertical, heated straight tubes with or without built-in static mixer with a has an inner diameter of 5 to 30 mm, preferably 5 to 15 mm, a length of 0.5 to 4 m, preferably 1 to 2 m, and the throughput per heat exchanger tube through the tubes is 0.5 to 10 kg / h, preferably 3 to 7 kg / h, based on the polymer and the pressure in the separator being 0.5 kPa to 0.1 MPa, in particular 3 kPa to 0.1 kPa, preferably 3 kPa to
  • the throughput per heat exchanger tube through the tubes is 0.5 to 10 kg / h, preferably 3 to 7 kg / h, based on the polymer and wherein the pressure in the separator is 0.05 kPa to 0.1 MPa, preferably 0.1 kPa to 2 kPa,
  • Temperatures advantageous because these are significantly lower than the temperatures that usually occur in the final evaporation in this step by means of extruders, which results in a lower thermal load on the product and thus also in a higher product quality.
  • the saving of the otherwise usual re-melting of the granules leads to the simplification also to a lower thermal load on the product and thus to an improvement in product quality.
  • polycarbonate melts obtained from the melt transesterification process, optionally cooled to a suitable temperature, can be processed directly.
  • polycarbonate melts obtained from the melt transesterification process optionally cooled to a suitable temperature, can be directly processed further.
  • step C the temperatures maintained there must be made possible by using special evaporator devices.
  • an evaporator e.g. B. for the production of polycarbonate sheets.
  • polycarbonate should include both homopolycarbonates and copolycarbonates and mixtures thereof.
  • the polycarbonates according to the invention can be aromatic polyester carbonates or polycarbonates which are present in a mixture with aromatic polyester carbonates.
  • the term polycarbonate is then used to represent the aforementioned polymers.
  • the polycarbonate according to the invention is obtained by the so-called phase boundary process (H. Schnell “Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Review, Vol.IXS. 22ff, Interscience Publishers, New York 1964), in which the solution containing polycarbonate is then washed with a washing liquid , the washing liquid is separated off and the solvent is evaporated off.
  • the polycarbonate can also be obtained by the so-called melt transesterification process (DG LeGrand et al., "Jlandbook of Polycarbonate Science and Technology", Marcel Dekker Verlag New York, Basel, 2000, p. 12ff.).
  • melts obtained at the end of the respective manufacturing process are then not granulated, but processed directly for the end products.
  • Compounds to be used preferably as starting compounds according to the invention are bisphenols of the general formula HO-Z-OH, in which Z is a divalent organic radical having 6 to 30 carbon atoms and one or more aromatic
  • Examples of such compounds are bisphenols which belong to the group of the dihydroxydiphenyls, bis (hydroxyphenyl) alkanes, inganbisphenols, bis (hydroxyphenyl) ethers, bis (hydroxyphenyl) sulfones, bis (hydroxyphenyl) ketones and, ⁇ '-bis (hydroxyphenyl) diisopropylbenzenes belong.
  • Particularly preferred bisphenols which belong to the abovementioned connecting groups are 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol-A), tetraalkylbisphenol-A, 4,4- (meta-phenylenediisopropyl) diphenol (bisphenol M), 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) - 3,3,5-trimethylcyclohexanone and, if appropriate, their mixtures.
  • Particularly preferred copolycarbonates are those based on the monomers bisphenol-A and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane.
  • the bisphenol compounds to be used according to the invention are reacted with carbonic acid compounds, in particular phosgene and diphenyl carbonate.
  • the polyester carbonates according to the invention are obtained by reacting the bisphenols already mentioned, at least one aromatic dicarboxylic acid and optionally carbonic acid.
  • aromatic dicarboxylic acids are, for example, orthophthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 3,3'- or 4,4'-diphenyldicarboxylic acid and benzophenone dicarboxylic acids.
  • Inert organic solvents used in the process are preferably dichloromethane or mixtures of dichloromethane and chlorobenzene.
  • the reaction can be accelerated by catalysts such as tertiary amines, N-alkylpiperidines or onium salts.
  • Tributylamine, triemylarnine and N-ethylpiperidine are preferably used.
  • a monofunctional phenol such as phenol, cumylphenol, p-tert-butylphenol or 4- (l, l, 3,3-tetramethylbutyl) phenol, can be used as chain terminator and molecular weight regulator.
  • isatin biscresol can be used as branching agent.
  • the bisphenols are dissolved in an aqueous alkaline phase, preferably sodium hydroxide solution.
  • the chain terminators which may be required for the production of copolycarbonates are dissolved in amounts of 1.0 to 20.0 mol% per mole of bisphenol, in the aqueous alkaline phase or added to them in bulk in an inert organic phase.
  • phosgene is introduced into the mixer containing the other reaction components and the polymerization is carried out.
  • Some, up to 80 mol%, preferably from 20 to 50 mol%, of the carbonate groups in the polycarbonates can be replaced by aromatic dicarboxylic acid ester groups.
  • thermoplastic polycarbonates have average molecular weights M w and a foreign particle index of less than
  • the sodium content is preferably less than 30 ppb, measured by atomic absorption spectroscopy.
  • the aqueous phase is emulsified in the organic phase. This creates droplets of different sizes.
  • the organic phase containing the polycarbonate usually several times with a washed aqueous liquid and separated from the aqueous phase as far as possible after each wash.
  • Diluted Müierals ⁇ ure such as HCl or H 3 PO and for further purification demineralized water are used as washing liquid for the separation of the catalyst.
  • the concentration of HCl or H 3 PO 4 in the washing liquid can be, for example, 0.5 to 1.0% by weight.
  • phase separation devices for separating the washing liquid from the organic phase.
  • the solvent is evaporated off in stages A to C.
  • solution PC also serve the SPC process (melt transesterification process PC).
  • polycarbonate is produced in such a way that in the first stage of oligocarbonate synthesis quaternary
  • Ammonium, phosphonium compounds in amounts of 10 "4 to 10 " 8 mol, based on 1 mol of bisphenol, the melting of the reactants being found at temperatures from 80 ° C. to 180 ° C., preferably at 100 ° C., in the first stage to 150 ° C under atmospheric pressure for up to 5 hours, preferably from 0.25 to
  • the SPC process is carried out without a solvent. Therefore, in contrast to the LPC process, no tube / strand evaporator or extruder is required.
  • the polycarbonate melts thus obtained from the various processes are then directly processed without an intermediate step, e.g. Granulation and remelting, further processed to the desired products, whereby, of course, usual cleaning steps, such as e.g. Filtration can be interposed.
  • an intermediate step e.g. Granulation and remelting
  • These products can e.g. be produced by the injection molding, extrusion or casting process (film).
  • films include, but are not limited to, polycarbonate sheets such as for glazing greenhouses with double-wall sheets or twin-wall sheets, solid sheets, magneto-optical data storage / mini disk, compact disk, DVD, optical lenses and prisms, light guides, glazing for motor vehicles, headlights, foils , medical devices, packaging (eg for food and medical products etc.), housings for electrical and electronic articles (eg computer housings, mobile phone parts etc.), glasses and frames, household items (such as electrical articles, eg irons etc.), toys etc. to understand.
  • polycarbonate sheets such as for glazing greenhouses with double-wall sheets or twin-wall sheets, solid sheets, magneto-optical data storage / mini disk, compact disk, DVD, optical lenses and prisms, light guides, glazing for motor vehicles, headlights, foils , medical devices, packaging (eg for food and medical products etc.), housings for electrical and electronic articles (eg computer housings
  • the method according to the invention is particularly suitable for the production of products which have to meet high demands on the optical quality, ie transparency and colorlessness, for example glazing of greenhouses and motor vehicles, headlights, magneto-optical data storage / mini disk, compact disk, DVD, optical lenses and prisms, light guides, glasses etc.
  • the method according to the invention is very particularly suitable for producing glazing for greenhouses and motor vehicles and headlights.
  • Another very particularly suitable application is the production of magneto-optical data storage devices / mini disks, compact disks and DVDs.
  • Another very particularly suitable application is the production of optical lenses and prisms, light guides and spectacle lenses.
  • the preferred molecular weight range for the media is 12,000 to

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Polycarbonat sowie die Produkte selbst.

Description

Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat und Produkten daraus
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Polycarbonat und die damit erzeugten Produkte selbst.
Zur Herstellung "von Polycarbonaten nach dem sogenannten Phasengrenzflächen- verfahren werden Dihydroxydiarylalkane in Form ihrer Alkalisalze mit Phosgen in heterogener Phase in Gegenwart von anorganischen Basen wie Natronlauge und einem organischen Lösungsmittel, in dem das Produkt Polycarbonat gut löslich ist, umgesetzt. Während der Reaktion ist die wässrige Phase in der organischen Phase verteilt und nach der Reaktion wird die organische, Polycarbonat enthaltende Phase mit einer wässrigen Flüssigkeit gewaschen, wobei unter anderem Elektrolyte entfernt werden sollen, und die Waschflüssigkeit anschließend abgetrennt.
Bei der weiteren Verarbeitung wird das Lösemittel entfernt und schließlich das Polycarbonat in Granulatform für die spätere Weiterverarbeitung auf Produkte wie z.B. magnetooptische Gegenstände, insbesondere laserlesbare Datenspeicher, Streuscheiben für die Automobilindustrie, optische Linsen, Polycarbonat-Platten, Folien etc. bereitgestellt. Zur Herstellung dieser Produkte muß das Granulat dann erneut aufgeschmolzen und die Schmelze je nach gewünschtem Produkt, z.B. in der Spritzguß- oder Extrusionstechnik weiterverarbeitet werden.
Ebenso wird Polycarbonat welches nach dem Schmelzumesterungsverfahren, bei dem Bisphenole mit Diarylcarbonaten in der Schmelze unter Freisetzung von Hy- droxyarylen umgesetzt wird, hergestellt wurde zunächst zu Granulat verarbeitet, welches anschließend zur weiteren Verarbeitung, z.B. nach dem Spritzguß- oder Extrusions verfahren wieder aufgeschmolzen werden muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines verbesserten Herstellungs- Verfahrens Qualitätsverbesserungen bei Polycarbonat-Produkten zu erreichen. Diese
Aufgabe wird überraschenderweise dadurch gelöst, dass die Polycarbonat-Schmelze direkt, ohne vorherige Granulierung, in die Produktion eingesetzt wird, wobei vor der Verarbeitung selbstverständlich noch übliche Reinigungsschritte, wie z.B. Filtrationen zwischengeschaltet sein können. Die verringerte thermische Belastung des Materials führt zu einer verbesserten Qualität der Produkte. Die Einsparung eines zu- sätzlichen Verarbeitungsschritt löst zudem auch die Aufgabe ein einfacheres und dementsprechend effizienteres Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat-Produk- ten verfügbar zu machen.
Gegenstand der Erfindung ist zunächst ein Verfahren zur Herstellung von Poly- carbonat-Produkten, in dem eine nach dem Phasengrenzflächenverfahren erhaltene
Polycarbonat-Lösung mit einer wässrigen Waschflüssigkeit gewaschen, die Waschflüssigkeit abgetrennt und das Lösungsmittel abgedampft wird und bei dem das nach dem Abtrennen der Waschflüssigkeit erhaltene Gemisch aus organischer Polycarbonat-Lösung und restlicher Waschflüssigkeit bis zum Erreichen einer klaren Lösung durch indirekten Wärmeaustausch erwärmt und zum Abtrennen von Feststoffen filtriert wird, und anschließend
A) in einer ersten Stufe, in einem oder mehreren einzelnen Schritten die Lösung mit einem Polymeranteil von 5 bis 20 Gew. % in einer Kombination aus einem Rohrbündelwärmetauscher und einem Dünnschichtverdampfer oder einem Schlangemohrverdampfer oder in einem Rohrbündelwärmetauscher jeweils mit nachgeschaltetem Abscheider bei einer Temperatur von 150 bis 250°C auf 60 bis 75 Gew. % aufkonzentriert wird, wobei der Druck im Abscheider etwa 0,1 bis 0,4 MPa beträgt, bevorzugt Umgebungsdruck (d.h. etwa 0,1 MPa),
B) in einer weiteren Stufe die Lösung in einem Rohrbündelwärmetauscher mit nachgeschaltetem Abscheider bei einer Temperatur von 250 bis 350°C von 60 bis 75 Gew. % auf mindestens 95 Gew. %, insbesondere auf 98 bis 99,9 Gew. % aufkonzentriert wird, wobei der Rohrbündelwärmetauscher vertikale, beheizte gerade Rohre mit oder ohne eingebaute statische Mischer mit einem inneren Durchmesser von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von 5 bis 15 mm, einer Länge von 0,5 bis 4 m, bevorzugt von 1 bis 2 m aufweist und der Durchsatz je Wärmetaύscherrohr durch die Rohre 0,5 bis 10 kg/h, bevorzugt 3 bis 7 kg/h beträgt, bezogen auf das Polymer und wobei der Druck im Abscheider 0,5 kPa bis 0,1 MPa, insbesondere 3 kPa bis 0,1 kPa, bevorzugt 3 kPa bis
10 kPa beträgt,
C) in einer dritten Stufe die Reste von Lösungsmittel und/oder anderen flüchtigen Komponenten enthaltende Lösung in einem weiteren Rohrbündel- Wärmetauscher oder einem Strangverdampfer bei einer Temperatur von 250 bis 350°C, insbesondere bei 260 - 320°C, ganz besonders bevorzugt bei 270 - 310°C und idealerweise bei 280 - 290°C, bis auf einen Gehalt an Lösungsmittel und/oder anderen flüchtigen Komponenten von 5 bis 500 entfernt werden, wobei der Rohrbündelwärmetauscher vertikale, beheizte gerade Rohre mit einem inneren Durchmesser von 5 bis 30 mm, vorzugsweise von
10 bis 20 mm, einer Länge von 0,2 bis 2 m, bevorzugt von 0,5 bis 1 m aufweist und der Durchsatz je Wärmetauscherrohr durch die Rohre 0,5 bis 10 kg/h, bevorzugt 3 bis 7 kg/h beträgt, bezogen auf das Polymer und wobei der Druck im Abscheider 0,05 kPa bis 0,1 MPa, bevorzugt 0,1 kPa bis 2 kPa beträgt,
und die Schmelze direkt zur Herstellung von Polycarbonat-Produkten eingesetzt wird.
Bei der direkten Verwendung der Schmelze sind die unter C angegebenen
Temperaturen vorteilhaft, da diese deutlich niedriger sind als die bei der üblicherweise in diesem Schritt angewandten Endverdampfung mittels Extruder auftretenden Temperaturen, dadurch kommt es zu einer geringeren thermischen Belastung des Produktes und damit auch zu einer höheren Produktqualität. Die Einsparung des sonst üblichen Wiederaufschmelzen des Granulates führt neben der Vereinfachung ebenfalls zu einer geringeren thermischen Belastung des Produktes und damit zu einer Verbesserung der Produktqualität.
Alternativ können auch die aus den üblichen EindampfVerfahren, z. B. unter Einsatz eines Extruderverdampfers, erhaltenen Polycarbonatschmelzen, gegebenenfalls auf eine geeignete Temperatur gekühlt, direkt weiterverarbeitet werden. In gleicher Weise können aus dem Schmelzumesterungsverfahren erhaltene Polycarbonatschmelzen, gegebenenfalls auf eine geeignete Temperatur gekühlt, direkt weiterverarbeitet werden.
Während die unter A und B verwendeten Verdampfersysteme handelsüblichen Vorrichtungen entsprechen, müssen im Schritt C die dort eingehaltenen Temperaturen durch den Einsatz von speziellen Verdampfervorrichtungen ermöglicht werden. Je nachdem auf welches Produkt die Schmelzen weiterverarbeitet werden sollen genügt auch der Einsatz eines Verdampfers, z. B. zur Herstellung von Polcarbonatplatten.
Beispielhaft, aber nicht einschränkend, werden zu diesem Zweck geeignete Rohrund Strangverdampfer in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung No. 19957458.8 beschrieben:
Erfindungsgemäß sollen unter den Begriff Polycarbonat sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate und deren Gemische fallen. Die erfindungsgemäßen Poly- carbonate können aromatische Polyestercarbonate sein oder Polycarbonate, die im Gemisch mit aromatischen Polyestercarbonaten vorliegen. Der Begriff Polycarbonat wird anschließend stellvertretend für die zuvor genannten Polymere verwendet.
Das erfindungsgemäße Polycarbonat wird nach dem sogenannten Phasengrenzflächenverfahren erhalten (H.Schnell "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymerreview, Vol.IXS. 22ff, Interscience Publishers, New York 1964), in dem die Polycarbonat enthaltende Lösung anschließend mit einer Waschflüssigkeit ge- waschen, die Waschflüssigkeit abgetrennt und das Lösungsmittel abgedampft wird. Alternativ kann das Polycarbonat auch nach dem sogenannten Schmelzumesterungs- verfahren ( D.G. LeGrand et al., , Jlandbook of Polycarbonate Science and Technology", Marcel Dekker Verlag New York, Basel, 2000, S. 12ff.) erhalten sein.
Die am Ende des jeweiligen Herstellungsprozesses erhaltenen Schmelzen werden anschließend nicht granuliert, sondern direkt auf die Endprodukte weiterverarbeitet.
Erfindungsgemäß als Ausgangsverbindungen bevorzugt einzusetzende Verbindungen sind Bisphenole der allgemeinen Formel HO-Z-OH, worin Z ein divalenter orga- nischer Rest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen ist, der eine oder mehrere aromatische
Gruppen enthält. Beispiele solcher Verbmdungen sind Bisphenole, die zu der Gruppe der Dihydroxydiphenyle, Bis(hydroxyphenyl)alkane, Inganbisphenole, Bis(hydroxy- phenyl)ether, Bis(hydroxyphenyl)sulfone, Bis(hydroxyphenyl)ketone und ,α'- Bis(hydroxyphenyl)diisopropylbenzole gehören.
Besonders bevorzugte Bisphenole, die zu den vorgenannten Verbindungsgruppen gehören, sind 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan(Bisphenol-A), Tetraalkylbisphenol-A, 4,4-(meta-Phenylendiisopropyl)diphenol(Bisphenol M), 1,1 -Bis-(4-hydroxyphenyl)- 3,3,5-trimethylcyclohexanon sowie ggf. deren Gemische. Besonders bevorzugte Co- polycarbonate sind solche auf der Basis der Monomere Bisphenol- A und l,l-Bis-(4- hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan. Die erfindungsgemäß einzusetzenden Bisphenolverbindungen werden mit Kohlensäureverbindungen, insbesondere Phosgen und Diphenylcarbonat, umgesetzt.
Die erfindungsgemäßen Polyestercarbonate werden durch Umsetzung der bereits genannten Bisphenole, mindestens einer aromatischen Dicarbonsäure und gegebenenfalls Kohlensäure erhalten. Geeignete aromatische Dicarbonsäure sind beispielsweise Orthophtalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, 3,3'- oder 4,4'-Diphenyldicarbon- säure und Benzophenondicarbonsäuren. In dem Verfahren verwendete inerte organische Lösungsmittel sind bevorzugt Di- chlormethan oder Gemische aus Dichlormethan und Chlorbenzol.
Die Reaktion kann durch Katalysatoren, wie tertiäre Amine, N-Alkylpiperidine oder Oniumsalze beschleunigt werden. Bevorzugt werden Tributylamin, Triemylarnin und N-Ethylpiperidin verwendet. Als Kettenabbruchmittel und Molmassemegler können ein monofunktionelles Phenol, wie Phenol, Cumylphenol, p.-tert.-Butylphenol oder 4-(l,l,3,3-Tetramethylbutyl)phenol verwendet werden. Als Verzweiger kann beispielsweise Isatinbiscresol eingesetzt werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen hochreinen Polycarbonate nach dem Phasengrenzflächenverfahren werden die Bisphenole in wässriger alkalischer Phase, vorzugsweise Natronlauge, gelöst. Die gegebenenfalls zur Herstellung von Copoly- carbonaten erforderlichen Kettenabbrecher werden in Mengen von 1,0 bis 20,0 Mol % je Mol Bisphenol, in der wässrigen alkalischen Phase gelöst oder zu dieser in einer inerten organischen Phase in Substanz zugegeben. Anschließend wird Phosgen in den die übrigen Reaktionsbestandteile enthaltenden Mischer eingeleitet und die Polymerisation durchgeführt.
Ein Teil, bis zu 80 Mol %, vorzugsweise von 20 bis 50 Mol % der Carbonat-Gruppen in den Polycarbonaten können durch aromatische Dicarbonsäureester-Gruppen ersetzt sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung haben die thermoplastischen Polycarbonate mittlere Molekulargewichte Mw und einen Fremdteilchenindex von weniger als
2,5 • 104 μm2/g. Bevorzugt ist der Natriumgehalt kleiner als 30 ppb, gemessen durch Atomsorptionspektroskopie.
Während der Reaktion wird die wässrige Phase in der organischen Phase emulgiert. Dabei entstehen Tröpfchen unterschiedlicher Größe. Nach der Reaktion wird die organische, das Polycarbonat enthaltende Phase, üblicherweise mehrmals mit einer wässrigen Flüssigkeit gewaschen und nach jedem Waschvorgang von der wässrigen Phase soweit wie möglich getrennt. Als Waschflüssigkeit zur Abtrennung des Katalysators werden verdünnte Müieralsäuren wie HCl oder H3PO und zur weiteren Reinigung vollentsalztes Wasser eingesetzt. Die Konzentration von HCl oder H3PO4 in der Waschflüssigkeit kann beispielsweise 0,5 bis 1 ,0 Gew.-% betragen.
Als Phasentrennvorrichtungen zur Abtrennung der Waschflüssigkeit von der organischen Phase können grundsätzlich bekannte Trenngefäße, Phasenseparatoren, Zentrifugen oder Coalescer oder auch Kombinationen dieser Einrichtungen ver- wendet werden.
Zum Erhalt des hochreinen Polycarbonats wird das Lösungsmittel in den beschriebenen Stufen A bis C abgedampft.
Zur Herstellung der Polycarbonatschmelze kann neben dem beschriebenen LPC-
Verfahren (Lösungs-PC) auch das SPC- Verfahren (Schmelzeumesterungsverfahren- PC) dienen.
Im SPC- Verfahren wird z.B. in einem 2-stufϊgen Prozess, ausgehend von aroma- tischen Diphenolen, Kohlensäurediarylestern und Katalysatoren bei Temperaturen zwischen 80°C und 320°C und Drücken von 1000 mbar bis 0,01 mbar, Polycarbonat derart hergestellt, dass man in der ersten Stufe der Oligocarbonatsynthese quartäre
Ammonium-, Phosphoniumverbindungen in Mengen von 10"4 bis 10"8Mol, bezogen auf 1 Mol Bisphenol einsetzt, wobei in der ersten Stufe das Aufschmelzen der Reak- fanden bei Temperaturen von 80°C bis 180°C, vorzugsweise bei 100°C bis 150°C unter Atmosphärendruck in der Zeit von bis zu 5 Stunden, vorzugsweise von 0,25 bis
3 Stunden erfolgt und nach Zugabe des Katalysators und Anlegen von Vakuum
(1 bar bis zu 0,5 mbar) und Erhöhung der Temperatur (bis 290°C) durch Ab- destillieren von Monophenolen ein Oligocarbonat hergestellt wird, und dieses in der zweiten Stufe unter Zugabe von Alkali- und Erdalkalimetallsalzen in Mengen zwischen 10"4 bis 10"8 Mol, bezogen auf 1 Mol Diphenol, bei Temperaturen zwischen 240°C bis 320°C, bevorzugt von 260°C bis 300°C und Drücken <500 mbar bis 0,01 mbar in kurzen Zeiten (< 3 Stunden) zum Polycarbonat polykondensiert wird.
Im SPC- Verfahren wird, wie aus der vorangehenden Beschreibung zu entnehmen ist, ohne Lösungsmittel gearbeitet. Daher wird hier im Gegensatz zum LPC-Verfahren kein Rohr-/Strangverdampfer oder Extruder benötigt.
Die so aus den verschiedenen Verfahren erhaltenen Polycarbonatschmelzen werden dann direkt ohne zwischengeschalteten Schritt, wie z.B. Granulierung und Wieder- aufschmelzung, auf die gewünschten Produkte weiterverarbeitet, wobei vor der Verarbeitung selbstverständlich noch übliche Reinigungsschritte, wie z.B. Filtrationen zwischengeschaltet sein können.
Diese Produkte können z.B. nach dem Spritzguß-, Extrusions- oder Gießverfahren (Folie) hergestellt werden. Unter diesen Produkten seien beispielhaft, aber nicht beschränkend, Polycarbonat-Platten wie zur Verscheibung von Gewächshäusern mit Stegdoppelplatten oder Hohlkammerplatten, Massivplatten, magnetooptische Datenspeicher/Mini Disk, Compact Disk, DVD, optische Linsen und Prismen, Lichtleiter, Verscheibungen für Kraftfahrzeuge, Scheinwerfer, Folien, medizinische Geräte, Ver- packungen (z.B. für Lebensmittel u. Medizinprodukte usw.), Gehäuse für elektrische und elektronische Artikel (z.B. Computergehäuse, Mobiltelefonteile usw.), Brillengläser und -Fassungen, Haushaltsgegenstände (wie Elektroartikel, z.B. Bügeleisen usw.), Spielzeug etc. zu verstehen.
Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Produkten, die hohen Ansprüchen an die optische Qualität, d.h. Transparenz und Farb- losigkeit, gerecht werden müssen, z.B. Verscheibungen von Gewächshäusern und Kraftfahrzeugen, Scheinwerfer, magnetooptische Datenspeicher/Mini Disk, Compact Disk, DVD, optische Linsen und Prismen, Lichtleiter, Brillengläser etc.. Ganz besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verscheibungen von Gewächshäusern und Kraftfahrzeugen und Scheinwerfern.
Eine weitere ganz besonders geeignete Anwendung ist die Herstellung von magnetooptischen Datenspeichern/Mini Disks, Compact Disks und DVDs.
Eine weitere ganz besonders geeignete Anwendung ist die Herstellung von optischen Linsen und Prismen, Lichtleitern und Brillengläsern.
Der bevorzugte Molekulargewichtsbereich für die Datenträger beträgt 12 000 bis
22 000, für Linsen und Verscheibungen 22 000 bis 32 000 und derjenige von Massivplatten und Hohlkammerplatten 28 000 bis 40 000. Alle Molekulargewichtsangaben beziehen sich auf das Gewichtsmittel der Molmasse.

Claims

Patentansprflche
1. Verfahren zur Herstellung von Produkten aus Polycarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Herstellung des Polycarbonats auftretende Poly- carbonatschmelze direkt, ohne weiteren Zwischenschritt, zu den Produkten verarbeitet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der letzte Schritt bei der Polycarbonatherstellung eine Entgasung mittels einem oder mehrer Rohr- oder Strangverdampfer darstellt.
3. Produkt aus Polycarbonat, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erhältlich ist.
4. Produkt aus Polycarbonat, dadurch gekennzeichnet, das es nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellt ist.
EP01967254A 2000-08-23 2001-08-10 Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus Withdrawn EP1313791A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10052873A DE10052873A1 (de) 2000-08-23 2000-08-23 Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat und Produkten daraus
DE10052873 2000-08-23
PCT/EP2001/009245 WO2002016470A1 (de) 2000-08-23 2001-08-10 Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1313791A1 true EP1313791A1 (de) 2003-05-28

Family

ID=7661010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01967254A Withdrawn EP1313791A1 (de) 2000-08-23 2001-08-10 Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20020074683A1 (de)
EP (1) EP1313791A1 (de)
JP (1) JP2004512390A (de)
KR (1) KR100725203B1 (de)
CN (1) CN100338114C (de)
AU (1) AU2001287671A1 (de)
BR (1) BR0113405A (de)
DE (1) DE10052873A1 (de)
TW (1) TW591052B (de)
WO (1) WO2002016470A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2090605B1 (de) 2008-02-13 2011-07-13 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59166506A (ja) * 1983-03-14 1984-09-19 Mitsui Toatsu Chem Inc 重合液組成物の連続的脱揮発方法
DE3930673A1 (de) * 1989-09-14 1991-03-28 Bayer Ag Stabilisierte polycarbonate
DE4100201A1 (de) * 1991-01-05 1992-07-09 Bayer Ag Verfahren zum verschaeumen von thermoplastischen polycarbonaten
DE4446266C1 (de) * 1994-12-23 1996-08-14 Krupp Vdm Gmbh Nickellegierung
US5777064A (en) * 1995-03-22 1998-07-07 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Production method of polycarbonate
US5762851A (en) * 1996-01-16 1998-06-09 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Method of producing polycarbonate pellets
MY119540A (en) * 1998-04-24 2005-06-30 Ciba Spacialty Chemicals Holding Inc Increasing the molecular weight of polyesters
DE19835744A1 (de) * 1998-08-07 2000-02-17 Bayer Ag Verfahren zum Eindampfen von Polymerlösungen thermoplastischer Polymere
US6420512B1 (en) * 2001-07-24 2002-07-16 General Electric Company Extrusion method for making polycarbonate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0216470A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE10052873A1 (de) 2002-03-07
BR0113405A (pt) 2003-07-08
JP2004512390A (ja) 2004-04-22
CN1447829A (zh) 2003-10-08
US20020074683A1 (en) 2002-06-20
KR20030029841A (ko) 2003-04-16
WO2002016470A1 (de) 2002-02-28
CN100338114C (zh) 2007-09-19
TW591052B (en) 2004-06-11
AU2001287671A1 (en) 2002-03-04
KR100725203B1 (ko) 2007-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1265944B1 (de) Verfahren zur herstellung von hochreinem polycarbonat
WO2000058385A1 (de) Hochverzweigte polykondensate
DE102008023800A1 (de) Alkylphenol zur Einstellung des Molekulargewichtes und Copolycarbonat mit verbesserten Eigenschaften
DE19537113C1 (de) Verfahren zur Herstellung von thermoplastischem Polymergranulat aus Polymerlösungen
EP1237692B1 (de) Verfahren zur herstellung hochreiner polymergranulate
EP1129123B1 (de) Reinigung von polycarbonat enthaltenden lösungen
EP2090605B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten
DE102008008842A1 (de) Alkylphenol zur Einstellung des Molekulargewichtes und Polycarbonatzusammensetzungen mit verbesserten Eigenschaften
EP1313791A1 (de) Verfahren zur herstellung von polycarbonat und produkten daraus
EP1250375B1 (de) Polycarbonat-substrate
EP1105432A1 (de) Hochreine polycarbonate und verfahren zu deren herstellung
EP1240249B1 (de) Polycarbonat-substrate
DE102004053047A1 (de) Verzweigte Polycarbonate
WO2001032746A1 (de) Verfahren zur herstellung von polycarbonaten
WO2004035654A1 (de) Verfahren zur abtrennung von restmonomeren und oligomeren aus polycarbonat
DE19836664A1 (de) Hochreine Polycarbonate und Verfahren zu deren Herstellung
DE19847051A1 (de) Hochreine Polycarbonate und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030324

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: KORDS, CHRISTIAN

Inventor name: HEUSER, JUERGEN

Inventor name: ELSNER, THOMAS

Inventor name: SCHWEMLER, CHRISTOPH

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER MATERIALSCIENCE AG

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061206

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100629