ES2249880T3

ES2249880T3 - Metodo y aparato polimerizador para producir un policarbonato aromatico.

Info

Publication number: ES2249880T3
Application number: ES99900323T
Authority: ES
Inventors: Kyosuke Komiya; Shinsuke Fukuoka
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 1998-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2006-04-01
Anticipated expiration: 2019-01-14
Also published as: WO1999036457A1; US6429276B1; DE69928910T2; EP1048685A1; TW400348B; KR100338405B1; AU1890499A; CN1160395C; EP1048685A4; EP1048685B1; KR20010015844A; DE69928910D1; JP4275317B2; CN1286713A

Abstract

Método para producir un policarbonato aromático, que comprende: la alimentación, en un aparato polimerizador, de, como mínimo, un material polimerizable seleccionado entre el grupo que consiste en: una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo, y un prepolímero fundido producido mediante un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo, comprendiendo dicho aparato polimerizador una entrada para dicho material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con dicha entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con dicha zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma, y permitiendo que dicho material polimerizable baje a lo largo y en contacto con dicha guía o guías a través de dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía de dicho material polimerizable, obteniendo así un polímero en una base de dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada, teniendo dicha pared de guía con superficie perforada una serie de orificios pasantes, extendiéndose cada uno de ellos sustancialmente en la dirección del grosor de dicha pared de guía, para formar así aberturas en ambas caras de dicha pared de guía.

Description

Método y aparato polimerizador para producir un policarbonato aromático.

Antecedentes de la invención Sector de la invención

La presente invención se refiere a un método para producir un policarbonato aromático. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método para producir un policarbonato aromático, que comprende: la alimentación, en un aparato polimerizador, de, como mínimo, un material polimerizable seleccionado entre el grupo que consiste en una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo, y un prepolímero fundido obtenido mediante un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo, incluyendo el aparato polimerizador una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma, y que permite que el material polimerizable baje a lo largo y en contacto con, como mínimo, una guía a través de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización en caída con humectación de una guía del material polimerizable, obteniendo así un polímero, en el que la guía es una guía con la superficie de la pared de guía perforada. La presente invención también se refiere a un aparato para realizar el método mencionado anteriormente.

El método de la presente invención para producir un policarbonato aromático no tiene los problemas que acompañan al método convencional: tales como el problema de que el fenol no se puede eliminar de forma eficaz; el problema de que se necesita una gran fuerza motriz para la agitación; el problema de que al formarse la cadena molecular de un polímero se rompe mediante una gran fuerza de cizalladura debido a la gran fuerza motriz para la agitación, dando lugar no sólo a una velocidad reducida en el incremento del peso molecular, sino también a una decoloración del polímero. Además, existe el problema de que el polímero es probable que sufra una descomposición térmica debido a la historia térmica a largo plazo, provocando así, inevitablemente, que el polímero que se produce contenga los productos de la descomposición térmica, y existe el problema de que la eficacia volumétrica de un polimerizador es extremadamente baja.

Mediante el método de la presente invención, se puede producir de forma estable un policarbonato aromático que tiene un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, sin decoloración con respecto al polímero o generación de materia extraña. Por lo tanto, el método de la presente invención es ventajoso desde un punto de vista comercial.

Técnica anterior

En los últimos años, los policarbonatos aromáticos se han utilizado ampliamente en varios sectores, tal como el diseño de plásticos que tienen una resistencia al calor, resistencia al impacto y transparencia excelentes. Con respecto a los métodos para producir policarbonatos aromáticos, hasta ahora se han realizado diversos estudios. De los métodos estudiados, se ha realizado comercialmente un proceso que utiliza una policondensación interfacial entre un compuesto aromático de dihidroxilo, tal como 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (a continuación, referido frecuentemente como "bisfenol A"), y fosgeno.

Sin embargo, el proceso de policondensación interfacial tiene problemas. En primer lugar, es necesario utilizar fosgeno, el cual es venenoso. En segundo lugar, el aparato de reacción es posible que sufra corrosión por compuestos que contienen cloro, tales como cloruro de hidrógeno y cloruro sódico (que son subproductos) y cloruro de metileno (que se utiliza como disolvente en grandes cantidades). En tercer lugar, se encuentran dificultades en la separación y eliminación de impurezas, tales como cloruro sódico, y el cloruro de metileno residual, que afectan de forma adversa a las propiedades del polímero producido.

Con respecto a un método para producir un policarbonato aromático a partir de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo, se conoce habitualmente un proceso de transesterificación, en el que se produce un policarbonato realizando una reacción de intercambio de éster entre bisfenol A y carbonato de difenilo en estado fundido, a la vez que se elimina un compuesto fenólico como subproducto (tal como fenol). A diferencia del proceso de policondensación interfacial, el proceso de transesterificación tiene la ventaja de que no se necesita utilizar disolvente. Sin embargo, el proceso de transesterificación tiene un serio problema, en concreto: debido a que la viscosidad del polímero que se forma se incrementa durante el progreso de la reacción de polimerización, es difícil eliminar de forma eficaz el subproducto fenol del sistema de reacción de polimerización, dificultando así el alcance de un grado elevado de polimerización con respecto al policarbonato producido.

En la producción de policarbonatos aromáticos mediante el proceso de transesterificación se han utilizado habitualmente varios polimerizadores. Se utiliza ampliamente un recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical equipado con un agitador. El recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical equipado con un agitador tiene la ventaja de que muestra una eficacia volumétrica elevada y tiene una construcción simple, de manera que se puede llevar a cabo de forma eficaz la polimerización a pequeña escala. Sin embargo, el recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical tiene un problema por que, tal como se ha mencionado anteriormente, el subproducto fenol es difícil de eliminar de forma eficaz del sistema de reacción de polimerización en la producción de policarbonatos aromáticos a escala comercial, de manera que la velocidad de polimerización se vuelve extremadamente baja.

Específicamente, un recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical a gran escala tiene, generalmente, una mayor proporción del volumen del líquido con respecto al área de vaporización que el de a pequeña escala. En otras palabras, la profundidad de una mezcla de reacción en el polimerizador es grande y, por lo tanto, la presión en la parte inferior del recipiente de agitación es grande. En dicho caso, incluso si se aumenta el grado de vacío de la zona de reacción de polimerización para conseguir un grado elevado de polimerización en la parte inferior del recipiente de agitación, la polimerización avanza a una presión realmente elevada debido al peso de la mezcla de reacción, de manera que el fenol y similares no se pueden eliminar de forma eficaz.

Para resolver el problema mencionado anteriormente, se han realizado varios intentos para eliminar el fenol y similares del polímero de viscosidad elevada que se forma. Por ejemplo, la Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 50-19600 (correspondiente a la GB-1 007 302) da a conocer la utilización de un polimerizador de tipo husillo que tiene una abertura. La Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 52-36159 da a conocer la utilización de una extrusora de doble husillo engranados entre sí. La Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 53-5718 (correspondiente a la Patente de Estados Unidos No. 3.888.826) describe un reactor de tipo evaporación de película delgada, tal como un evaporador de husillo y un evaporador centrífugo de película. Además, la descripción de la Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Abierta a Inspección No. 2-153923 da a conocer un método en el que se utiliza una combinación de un evaporador centrífugo de película y un recipiente polimerizador de tipo de agitación horizontal.

De estos polimerizadores, los polimerizadores horizontales, tales como un evaporador de husillo y un recipiente polimerizador de tipo de agitación horizontal, pretenden incrementar, por agitación rotativa, la renovación superficial del polímero (en formación) hasta un nivel tan elevado como sea posible, en un intento por eliminar de forma eficaz el fenol y similares. Por ejemplo, la Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 53-19600 describe que "Se forma una interfase relativamente grande y de renovación continua entre el sistema de reacción líquido y el gas o vapor ambiental, de manera que se elimina sin excesivos problemas un producto de reacción volátil formado en el sistema de reacción líquido". (véase página 1, columna derecha, líneas 19 a 22 del documento de patente anterior). Es decir, el documento de patente anterior sugiere que el fenol y similares se pueden eliminar de forma eficaz mediante la renovación de la interfase gas-líquido. Además, en la Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 52-36159, el efecto de la renovación superficial "J" se define como una función de velocidad de revolución del husillo, el área superficial del husillo en la zona de reacción, el número total de pasos de husillo en la zona de reacción, la cantidad de alimentación de materia prima y el volumen eficaz por paso de husillo en la zona de reacción, y se describe que es importante que el valor del efecto de la renovación superficial esté en un intervalo específico.

Sin embargo, estos polimerizadores horizontales necesitan una fuerza de agitación rotativa proporcionada por, por ejemplo, un husillo o un agitador, para incrementar la renovación superficial. Se debe indicar que la viscosidad de un policarbonato aromático en formación se incrementa de forma extrema en concordancia con el incremento en el peso molecular del mismo durante la reacción de polimerización, de manera que se hace necesaria una fuerza de agitación extremadamente grande. Además, cuando se ejerce una fuerza de agitación grande sobre un polímero que tiene una viscosidad elevada, el polímero mantiene una fuerza de cizalladura grande y, por lo tanto, tiene lugar la rotura de la cadena molecular, de manera que la velocidad creciente del peso molecular disminuye, imposibilitando la obtención de un policarbonato aromático con un peso molecular elevado. Además, cuando un policarbonato aromático mantiene una fuerza de cizalladura grande, tiene lugar la decoloración del policarbonato, de manera que la calidad del policarbonato aromático se ve seriamente afectada de forma adversa. Además, cuando se lleva a acabo a escala comercial la producción de un policarbonato aromático utilizando un polimerizador del tipo agitador, el tamaño del polimerizador del tipo agitador se ve inevitablemente limitado. Esto es debido al hecho de que cuando existe un incremento en el tamaño del polimerizador del tipo agitador, es necesario incrementar la fuerza del agitador y la fuerza motriz para la agitación; sin embargo, existen límites a este incremento de la fuerza y la fuerza motriz. Por lo tanto, con la utilización de un polimerizador del tipo agitador, la cantidad de producción del policarbonato aromático no se puede incrementar fácilmente. Es decir, los polimerizadores del tipo agitador tienen un problema por que es difícil un aumento de la escala de la producción de un policarbonato aromático.

Con respecto a evaporadores centrífugos de película, la descripción de la Solicitud de Patente Japonesa No Examinada Abierta a Inspección No. 2-153923 contiene una descripción al efecto de que, utilizando un evaporador centrífugo de película como reactor de policondensación en la etapa final de una reacción de transesterificación, se puede incrementar el área superficial de evaporación del sistema de reacción líquido por unidad de peso del sistema de reacción líquido, permitiendo así un descenso en el tiempo de residencia del sistema de reacción líquido en el reactor. Sin embargo, el documento de patente anterior también señala los siguientes problemas. Es decir, cuando se utiliza un evaporador centrífugo de película, una parte del polímero en formación se engancha a la superficie del eje conductor, la cuchilla, el soporte del eje conductor, y similares, y se expone a un medio térmico durante un periodo largo de tiempo, de manera que la parte del polímero que se engancha a la superficie se descompone para formar un producto de descomposición negro, y el producto de descomposición negro entra indeseablemente en el polímero en producción. Para evitar este problema, el documento de patente anterior da a conocer un método en el que se utiliza un evaporador centrífugo de película en la etapa intermedia de la reacción de transesterificación, pero no en la etapa final de la reacción. Sin embargo, en este método, sólo se forma una película de polímero en la superficie interior de la pared del evaporador y, por lo tanto, la eficacia volumétrica del evaporador como polimerizador es extremadamente baja, de manera que no se puede obtener un tiempo de reacción satisfactorio sin utilizar un reactor que sea demasiado grande. De este modo, el evaporador centrífugo de película no se puede utilizar de forma adecuada a escala comercial.

Con respecto a un polimerizador que no tiene agitador rotatorio, la Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa Examinada No. 48-8355 da a conocer un polimerizador para producir un poliéster o una poliamida, en el que el polimerizador comprende una carcasa cilíndrica del reactor y un cuerpo poroso dispuesto en la misma y que se extiende sustancialmente de forma vertical, de manera que la carcasa cilíndrica del reactor está equipada con un calefactor, un dispositivo para la distribución del material polimerizable situado sobre el cuerpo poroso, un dispositivo para la descarga del producto de polimerización por debajo del cuerpo poroso, y un dispositivo para eliminar el gas generado de la mezcla de reacción producida en el polimerizador, y en el que el cuerpo poroso tiene una distribución de proporción de huecos que se incrementa desde el extremo superior del mismo hasta el extremo inferior del mismo. Sin embargo, en este documento, no existe una descripción sobre una producción de un policarbonato aromático, es decir, no existe una descripción de cómo posibilitar la producción estable de un policarbonato aromático con un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, sin decoloración con respecto al polímero o generación de materia extraña.

Tal como se ha descrito anteriormente, en la producción de un policarbonato aromático mediante el proceso de transesterificación (que no tiene el problema de que las impurezas y el cloruro de metileno residual estén en el policarbonato producido y estas sustancias desfavorables no se puedan eliminar completamente del mismo), cuando el proceso de transesterificación se realiza mediante los métodos de producción habituales utilizando un polimerizador de tipo de agitación vertical, un polimerizador de tipo de agitación horizontal, un evaporador centrífugo de película, o similares, surgen diversos problemas. Por ejemplo, el fenol no se puede eliminar de forma eficaz; se necesita una fuerza motriz para la agitación muy grande; la cadena molecular de un polímero en formación se rompe por la fuerza de cizalladura debido a la muy elevada fuerza motriz para la agitación, dando lugar a una disminución de la velocidad ascendente del peso molecular y en una decoloración del polímero; se genera un producto de descomposición térmica de un polímero debido a la historia térmica a largo plazo, que indeseablemente entra en el polímero en producción; la eficacia volumétrica de un polímero es extremadamente baja; y es difícil un aumento en la escala de la producción de un policarbonato aromático.

Como solución a estos problemas, en la Patente de Estados Unidos No. 5.589.564, los presentes inventores dieron a conocer que se puede producir un policarbonato aromático de elevada calidad a una velocidad de polimerización elevada mediante un método en el que un material polimerizable se deja caer a lo largo y en contacto con un cable para realizar así una reacción de polimerización. Sin embargo, se ha deseado desarrollar un método que permita la producción de forma estable de un policarbonato aromático que tenga un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización más elevada.

Como queda claro de lo expresado anteriormente, se ha deseado un método comercialmente ventajoso para producir un policarbonato aromático, en el que el método no presenta los problemas mencionados anteriormente que acompañan a los métodos habituales y permite la producción de forma estable de un policarbonato aromático que tiene un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, sin decoloración con respecto al polímero o generación de materia extraña.

Características de la invención

En esta situación, los presentes inventores han realizado extensos e intensos estudios con la vista puesta en la resolución de los problemas mencionados anteriormente. Como resultado, se ha encontrado de forma inesperada que el objetivo mencionado anteriormente se puede conseguir mediante un método, según la reivindicación 1, que comprende: la alimentación, en un aparato polimerizador, de, como mínimo, un material polimerizable seleccionado entre el grupo que consiste en una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo, y un prepolímero fundido producido mediante un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo, incluyendo el aparato polimerizador una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma, y que permite que el material polimerizable baje a lo largo y en contacto con, como mínimo, una guía a través de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía del material polimerizable, obteniendo así un polímero, en la que la pared de guía con la superficie perforada se utiliza como guía. La pared de guía con la superficie perforada tiene una serie de orificios pasantes, cada uno extendiéndose sustancialmente en la dirección del grosor de la pared de guía, para formar así aberturas en ambas caras de la pared de guía. En base a este descubrimiento novedoso, se ha completado la presente invención.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un método comercialmente ventajoso para producir un policarbonato aromático, que no presente los problemas mencionados anteriormente que acompañan a los métodos habituales y que permita la producción de forma estable de un policarbonato aromático que tenga un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, sin decoloración con respecto al polímero o generación de materia extraña.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato polimerizador para realizar el método mencionado anteriormente.

Los objetivos anteriores y otros objetivos, características y ventajas de la presente invención quedarán claros a partir de la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones añadidas tomadas en consideración junto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos:

la Figura 1 es una vista frontal esquemática de una forma de la pared de guía con superficie perforada utilizada en la presente invención;

la Figura 2 es una vista frontal esquemática de otra forma de la pared de guía con la superficie perforada utilizada en la presente invención;

la Figura 3 (a) es una vista transversal esquemática de una forma del polimerizador para realizar el método de la presente invención, tal como se ve desde la parte delantera del polimerizador; y

la Figura 3 (b) es otra vista transversal esquemática del polimerizador de la figura 3 (a), tal como se ve desde la parte superior del polimerizador.

Descripción de los números de referencia

(1)	Pared de guía con superficie del tipo red.
(2a, 2b)	Superficies en las que se deja caer un prepolímero fundido
(3a, 3b)	Aberturas
(4)	Pared de guía con superficie del tipo de placa perforada
(5)	Aparato polimerizador
(6)	Entrada
(7)	Placa de distribución
(8)	Orificio
(9)	Abertura de ventilación
(10)	Bomba de descarga
(11)	Salida

Descripción detallada de la presente invención

En un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para producir un policarbonato aromático, que comprende:

la alimentación, en un aparato polimerizador, de, como mínimo, un material polimerizable seleccionado entre el grupo que consiste en:

una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo, y

un prepolímero fundido producido mediante un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo,

comprendiendo el aparato polimerizador una entrada para el material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con la entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con la zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma, y

permitiendo que el material polimerizable baje a lo largo y en contacto con, como mínimo, de una guía a través de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía del material polimerizable, obteniendo así un polímero en una base de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

teniendo la pared de guía con superficie perforada una serie de orificios pasantes, extendiéndose cada uno de ellos sustancialmente en la dirección del grosor de la pared de guía, para formar así aberturas en ambas caras de la pared de guía.

En otro aspecto de la presente invención, se da a conocer un aparato polimerizador para producir un policarbonato aromático, según la reivindicación 5, que comprende una carcasa y, dispuesta en la misma, una entrada para un material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con la entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con la zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma,

en el que dicho material polimerizable es, como mínimo, un miembro seleccionado del grupo que consiste en:

y en el que cuando dicho material polimerizable se introduce en dicha entrada, dicho material polimerizable es alimentado a la zona de alimentación del material polimerizable a través de la entrada, y transferido para entrar en la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía a través de la zona de alimentación del material polimerizable y bajar a lo largo y en contacto con la guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía del material polimerizable para obtener un polímero,

teniendo la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, en una base de la misma, una salida para el polímero obtenido,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

Para una sencilla comprensión de la presente invención, a continuación se enumeran las características esenciales y varias realizaciones preferentes de la presente invención.

1. Método para producir un policarbonato aromático, que comprende:

permitiendo que el material polimerizable baje a lo largo y en contacto con, como mínimo, una guía a través de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía del material polimerizable, obteniendo así un polímero en una base de la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

2. Método, según el punto 1 anterior, en el que la pared de guía satisface la siguiente fórmula (1):

(1)S_{1}/S_{0} \geq 0,15

en la que:

S_{0}: representa el área total de ambas caras de la pared de guía, medida sin perforación, y

S_{1}: representa el área total de las aberturas en ambas caras de la pared de guía.

3. Método, según los puntos 1 ó 2 anteriores, en el que cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía tiene, independientemente, un área en el intervalo de 0,01 a 300 cm^{2}.

4. Método, según cualquiera de los puntos 1 a 3 anteriores, en el que la superficie de la pared de guía es, como mínimo, una superficie seleccionada del grupo que consiste en una superficie lisa y una superficie curvada.

5. Aparato polimerizador para producir un policarbonato aromático, que comprende una carcasa y, dispuesta en la misma, una entrada para un material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con la entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con la zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

6. Aparato polimerizador, según el punto 5 anterior, en el que la zona de alimentación del material polimerizable y la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía están separadas entre ellas por una placa de distribución del material polimerizable que tiene, como mínimo, un orificio, estando la zona de alimentación comunicada con la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía a través del orificio u orificios, y en el que la guía se dispone en correspondencia con el orificio de la placa de distribución.

7. Aparato polimerizador, según los puntos 5 ó 6 anteriores, en el que la pared de guía satisface la siguiente fórmula (1):

(1)S_{1}/S_{0} \geq 0,15

en la que:

8. Aparato polimerizador, según cualquiera de los puntos 5 a 7 anteriores, en el que cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía tiene, independientemente, un área en el intervalo de 0,01 a 300 cm^{2}.

9. Aparato polimerizador, según cualquiera de los puntos 5 a 8 anteriores, en el que la superficie de la pared de guía es, como mínimo, una superficie seleccionada del grupo que consiste en una superficie lisa y una superficie curvada.

En los métodos habituales para producir un policarbonato aromático mediante el proceso de transesterificación, para eliminar de forma eficaz el subproducto fenol y similares del sistema de reacción líquido, se ha intentado incrementar la renovación superficial del polímero (en formación) mediante una agitación rotativa muy poderosa, utilizando polimerizadores horizontales, tal como se ha mencionado anteriormente. Sin embargo, sorprendentemente se ha encontrado que, mediante el método de la presente invención, se puede obtener un policarbonato aromático de elevada calidad a una velocidad de polimerización elevada sin necesidad de agitación rotativa. Ésta es una de las principales ventajas de la presente invención. Además, también se ha encontrado que el método de la presente invención proporciona una ventaja en la que se puede producir de forma estable un policarbonato aromático que tiene un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, en comparación con el caso de la utilización de los métodos habituales en los que como guía se utiliza un cable o una placa no perforada. Éste es otro de los aspectos principales de las ventajas de la presente invención.

A continuación, la presente invención se describirá con mayor detalle.

En la presente invención, el término "compuesto dihidroxiaromático" significa un compuesto representado por la siguiente fórmula:

HO-Ar-OH

: en la que Ar representa un grupo aromático divalente.

Entre los ejemplos preferidos de grupos aromáticos divalentes como Ar se incluye un grupo representado por la siguiente fórmula:

-Ar^{1}-Y-Ar^{2}-

: en la que cada uno de Ar^{1} y Ar^{2} representa, independientemente, un grupo aromático divalente carbocíclico o heterocíclico que tiene de 5 a 70 átomos de carbono, e Y representa un grupo alcano divalente que tiene de 1 a 30 átomos de carbono.

En los grupos aromáticos divalentes carbocíclicos o heterocíclicos, tales como Ar^{1} y Ar^{2}, se puede sustituir, como mínimo, un átomo de hidrógeno por un sustituyente que no afecta de forma adversa a la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida y/o un grupo nitro.

Entre los ejemplos ilustrativos de grupos aromáticos heterocíclicos, tales como Ar^{1} y Ar^{2}, se incluye un grupo aromático que tiene, como mínimo, un heteroátomo, tal como un átomo de nitrógeno, un átomo de oxígeno o un átomo de azufre.

Entre los ejemplos de grupos aromáticos divalentes, tales como Ar^{1} y Ar^{2}, se incluyen un grupo fenileno sustituido o no sustituido, un grupo bifenileno sustituido o no sustituido y un grupo pirilideno sustituido o no sustituido. Los sustituyentes para Ar^{1} y Ar^{2} son como se describen anteriormente.

Entre los ejemplos de grupos alcano divalentes, tal como Y, se incluyen grupos orgánicos representados, respectivamente, por las siguientes fórmulas:

\vskip1.000000\baselineskip

1

\vskip1.000000\baselineskip

: en las que cada uno de R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} representa, independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formando un anillo, un grupo aromático carbocíclico que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formando un anillo y un grupo aralquilo carbocíclico que tiene de 6 a 10 átomos de carbono formando un anillo; k representa un número entero de 3 a 11; cada X representa un átomo de carbono y tiene a R^{5} y R^{6} unidos al mismo; cada R^{5} representa, independientemente, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, y cada R^{6} representa, independientemente, un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 6 átomos de carbono, en las que R^{5} y R^{6} son iguales o diferentes; en las que, como mínimo, un átomo de hidrógeno de cada R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} se puede sustituir por un sustituyente que no afecta de forma adversa a la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida y/o un grupo nitro.

Entre los ejemplos específicos de grupos aromáticos divalentes, tal como Ar, se incluyen grupos representados, respectivamente, por las siguientes fórmulas:

2

: en las que cada uno de R^{7} y R^{8} representa, independientemente, un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formando un anillo, o un grupo fenilo; cada uno de m y n representa, independientemente, un número entero de 1 a 4, con la condición de que cuando m es un número entero de 2 a 4, los R^{7} son iguales o diferentes, y cuando n es un número entero de 2 a 4, los R^{6} son iguales o diferentes.

Además, entre los ejemplos de grupos aromáticos divalentes, tales como Ar, también se incluyen aquellos que se representan por la siguiente fórmula:

-Ar^{1}-Z-Ar^{2}-

: en la que Ar^{1} y Ar^{2} son tal como se definieron anteriormente; y Z representa un enlace simple o un grupo divalente, tales como -O-, -CO-, -S-, -SO_{2}-, -SO-, -COO-, o -CON(R^{1})-, en la que R^{1} es tal como se ha definido anteriormente.

Entre los ejemplos de grupos aromáticos divalentes, tales como Ar, se incluyen los grupos representados respectivamente por las siguientes fórmulas:

5

4

: en las que R^{7}, R^{8}, m y n son tal como se han definido anteriormente.

Entre los ejemplos adicionales de grupos aromáticos divalentes Ar se incluyen un fenileno sustituido o no sustituido, un naftileno sustituido o no sustituido, y un pirilideno sustituido o no sustituido.

En el método de la presente invención, los compuestos dihidroxiaromáticos se pueden utilizar individualmente o combinados. Entre los ejemplos representativos de compuestos dihidroxiaromáticos se incluye el bisfenol A.

El carbonato de diarilo utilizado en la presente invención se representa mediante la siguiente fórmula:

Ar^{3} --- O

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

O --- Ar^{4}

: en la que cada uno de Ar^{3} y Ar^{4} representa, independientemente, un grupo aromático monovalente.

Cada uno de Ar^{3} y Ar^{4} representa, independientemente, un grupo aromático monovalente carbocíclico o heterocíclico. Como mínimo, un átomo de hidrógeno de cada uno de Ar^{3} y Ar^{4} se puede sustituir por un sustituyente que no afecta de forma adversa a la reacción, tal como un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo fenilo, un grupo fenoxi, un grupo vinilo, un grupo ciano, un grupo éster, un grupo amida y/o un grupo nitro. Ar^{3} y Ar^{4} son iguales o diferentes.

Entre los ejemplos representativos de grupos aromáticos monovalentes Ar^{3} y Ar^{4} se incluyen un grupo fenilo, un grupo naftilo, un grupo bifenilo y un grupo piridilo. Estos grupos pueden estar o no sustituidos por el sustituyente o sustituyentes mencionados anteriormente.

Los ejemplos preferidos de grupos aromáticos monovalentes Ar^{3} y Ar^{4} son aquellos representados, respectivamente, por las siguientes fórmulas:

\vskip1.000000\baselineskip

6

Entre los ejemplos representativos de carbonatos de diarilo se incluye un compuesto de carbonato de difenilo sustituido o no sustituido representado por la siguiente fórmula:

7

: en la que cada uno de R^{9} y R^{10} representa, independientemente, un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 5 a 10 átomos de carbono formando un anillo o un grupo fenilo; cada uno de p y q representa, independientemente, un número entero de 1 a 5, con la condición de que cuando p es un número entero de 2 o superior, los R^{9} son iguales o diferentes, y cuando q es un número entero de 2 o superior, los R^{10} son iguales o diferentes.

De estos compuestos de carbonato de difenilo, los preferidos son los carbonatos de diarilo que tienen una configuración simétrica, tales como el carbonato de difenilo (no sustituido) y un carbonato de difenilo sustituido con un grupo alquilo inferior, por ejemplo, carbonato de ditolilo y carbonato de di-t-butilfenilo. Particularmente, se prefiere el carbonato de difenilo, que es el carbonato de diarilo que tiene la estructura más simple.

Estos carbonatos de diarilo se pueden utilizar individualmente o combinados.

La proporción en la que se utilizan el compuesto dihidroxiaromático y el carbonato de diarilo (es decir, la proporción de carga) puede variar dependiendo de los tipos de compuesto dihidroxiaromático y carbonato de diarilo utilizados, la temperatura de polimerización y otras condiciones de polimerización. El carbonato de diarilo se utiliza, generalmente, en una cantidad de 0,9 a 2,5 moles, preferiblemente de 0,95 a 2,0 moles, más preferiblemente de 0,98 a 1,5 moles, por mol del compuesto dihidroxiaromático.

El peso molecular promedio en número del policarbonato aromático obtenido según el método de la presente invención varía, generalmente, de 500 a 100.000, preferiblemente de 2.000 a 30.000.

Tal como se ha mencionado anteriormente, en el método de la presente invención, como materia prima, se utiliza, como mínimo, un material polimerizable seleccionado del grupo que consiste en:

un prepolímero fundido obtenido mediante un proceso que comprende la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo.

Incluso cuando una mezcla de monómeros de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo se mezcla simplemente por calentamiento, la reacción de polimerización avanza hasta cierto grado. Por lo tanto, una mezcla de monómeros fundidos de un compuesto dihidroxiaromático y un carbonato de diarilo es sustancialmente equivalente a un prepolímero fundido. En este sentido, a continuación se referirá frecuentemente al material polimerizable como "prepolímero". Además, cuando el prepolímero es uno en el que se incrementa su grado de polimerización mediante el método de la presente invención, se referirá ocasionalmente al prepolímero a continuación simplemente como "polímero".

El prepolímero fundido utilizado en el método de la presente invención como material polimerizable se puede obtener mediante cualquier método de polimerización habitual.

El aparato polimerizador utilizado en el método de la presente invención está adaptado para ser utilizado en la realización de una reacción de polimerización con humectación de guía en la que el material polimerizable se deja caer a lo largo y en contacto con una pared de guía con la superficie perforada que tiene una serie de orificios pasantes, extendiéndose cada uno de ellos sustancialmente en la dirección del grosor de la pared de guía, para formar así aberturas en ambas caras de la pared de guía. Se prefiere que la superficie de la pared de guía sea, como mínimo, una superficie seleccionada del grupo que consiste en una superficie lisa y una superficie curvada.

Se prefiere que la pared de guía utilizada en el método de la presente invención tenga una configuración en la que, cuando una sección transversal de la guía se toma a lo largo de un plano que se extiende perpendicularmente al eje longitudinal de la guía y se extiende horizontalmente a la superficie de la pared de guía, la longitud de la periferia de la sección transversal es, generalmente, 5 veces o más, de forma más ventajosa 10 veces o más, de forma más ventajosa aún 15 veces o más la longitud del grosor de la sección transversal. Las longitudes mencionadas anteriormente de la sección transversal de la pared de guía son aquellas medidas con la suposición de que la pared de guía no tiene orificio o saliente.

No existe una limitación específica con respecto a la morfología de la pared de guía. Por ejemplo, la morfología de la pared de guía se selecciona entre un placa, un cilindro, una placa que tiene una superficie curvada de forma irregular, o similares.

No existe una limitación específica con respecto a la morfología de la superficie de la pared de guía. Por ejemplo, la superficie de la pared puede ser lisa o curvada, y puede tener salientes o similares.

No existe una limitación específica con respecto a la morfología de cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía. Por ejemplo, la morfología de cada una de las aberturas se selecciona entre un rectángulo, un cuadrado, un trapezoide, un rombo, un círculo, una elipse, una estrella y una morfología irregular. Además, estas morfologías de las aberturas se pueden utilizar individualmente o combinadas.

Entre los ejemplos de formas de la pared de guía utilizadas en el método de la presente invención se incluyen una forma de tipo red (mostrada en la figura 1) y una forma de tipo placa perforada (mostrada en la figura 2). Las paredes de guías de las figuras 1 y 2 tienen, respectivamente, las aberturas (3a) y (3b) y también tienen, respectivamente, las partes superficiales libres (2a) y (2b). En las paredes de guías de las figuras 1 y 2, la polimerización del prepolímero fundido avanza a la vez que el prepolímero fundido cae a lo largo y en contacto con las partes superficiales libres (2a) y (2b), respectivamente, de las paredes de guías de las figuras 1 y 2.

No existe una limitación específica con respecto al tamaño de la pared de guía. El área total de ambas caras de la pared de guía varía, generalmente, de 0,1 a 100 m^{2}, preferiblemente de 0,4 a 20 m^{2}.

No existe una limitación específica con respecto al grosor de la pared de guía. El grosor de la pared de guía varía, generalmente, de 0,5 a 200 mm, preferiblemente de 1 a 50 mm. Cuando el grosor de la pared de guía es relativamente grande, para evitar el estancamiento del prepolímero fundido en los orificios pasantes de la pared de guía, se prefiere que los orificios pasantes estén inclinados.

En el método de la presente invención, se prefiere que la pared de guía cumpla la siguiente fórmula (1):

(1)S_{1}/S_{0} \geq 0,15

en la que:

La proporción S_{1}/S_{0} mencionada anteriormente varía, más preferiblemente, de 0,15 a 0,99, aún más preferiblemente de 0,35 a 0,97, y aún más preferiblemente de 0,5 a 0,95. Cuando la proporción S_{1}/S_{0} es inferior a 0,15, la velocidad de polimerización tiende a ralentizarse. La razón para esta disminución de la velocidad de polimerización aún no se ha descubierto completamente, pero se supone lo que se indica a continuación. Un prepolímero fundido que cae a lo largo y en contacto con la pared de guía está en forma de película en cada superficie de la guía. En cada abertura de ambas caras de la pared de guía, esta película de prepolímero fundido no está en contacto con la pared de guía y, por lo tanto, ambas caras de esta película de prepolímero fundido sirven para evaporar un compuesto monohidroxiaromático del prepolímero fundido. Es decir, cuanto más grande sea el área total de las aberturas en ambas caras de la pared de guía, mayor es la eficacia de la evaporación del compuesto monohidroxiaromático. Por lo tanto, cuanto más elevada es la proporción S_{1}/S_{0}, mayor es la velocidad de polimerización.

En la presente invención, el área total (S_{0}) de ambas caras de la pared de guía y el área total (S_{1}) de las aberturas en ambas caras de la pared de guía se pueden obtener mediante un método de proyección, tal como se indica a continuación. Es decir, la pared de guía se irradia con rayos paralelos (luz láser) que se emiten en una dirección paralela a la dirección del grosor de la guía, y la imagen de la sombra resultante de la guía se proyecta sobre una pantalla de proyección. El área total (S_{0}) de ambas caras de la pared de guía y el área total (S_{1}) de las aberturas en ambas caras de la pared de guía se determinan a partir de la imagen de sombra proyectada.

En el método de la presente invención, se prefiere que cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía tenga, independientemente, un área en el intervalo de 0,01 a 300 cm^{2}, de forma más ventajosa de 0,05 a 150 cm^{2}, de forma más ventajosa aún de 0,1 a 100 cm^{2}. El área de cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía se puede determinar a partir de la imagen de sombra proyectada de la misma que se obtiene mediante el método de proyección descrito anteriormente junto con la determinación del área total (S_{0}) de ambas caras de la pared de guía y el área total (S_{1}) de las aberturas en ambas caras de la pared de guía.

Cuando cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía tiene un área inferior a 0,01 cm^{2}, surge el problema de que el peso molecular del policarbonato aromático obtenido varía durante la polimerización. Es decir, el peso molecular del policarbonato aromático extraído de la salida del polimerizador varía en periodos cortos de tiempo, por ejemplo, en periodos de 1 minuto a varias decenas de minutos, de manera que no se puede obtener un policarbonato aromático que tenga un peso molecular constante deseado. La razón de la aparición de la variación antes mencionada del peso molecular del policarbonato aromático durante la polimerización no ha sido descubierta completamente, pero se supone lo que se indica a continuación. Se cree que las aberturas en ambas caras de la pared de guía tienen un efecto estabilizador del flujo del prepolímero fundido y de dispersión uniforme del mismo sobre toda la superficie de la guía. Por lo tanto, cuando el área de cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía es demasiado pequeña, es probable que el flujo del prepolímero fundido no se vuelva solamente inestable, sino que tampoco cubra uniformemente toda la superficie de la guía, provocando así una inestabilidad en el tiempo (tiempo de residencia) en el que el prepolímero fundido se encuentra presente en la pared de guía. En otras palabras, el tiempo de residencia del prepolímero fundido en la pared de guía es probable que tenga una distribución amplia durante la polimerización, y esta distribución amplia del tiempo de residencia da lugar a una variación del peso molecular del policarbonato aromático durante la polimerización.

Por otro lado, cuando cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía tiene un área superior a 300 cm^{2}, no solamente la velocidad de polimerización se vuelve lenta, sino que el peso molecular del policarbonato aromático obtenido varía durante la polimerización. La razón para la aparición de estos problemas se supone que es la que se indica a continuación. Cuando el área de cada una de las aberturas en ambas caras de la pared de guía es demasiado grande, el prepolímero fundido tiene dificultades para formar y mantener una película sobre las aberturas de la guía, de manera que el prepolímero fundido tiende a fluir de forma descendente manteniéndose lejos de las aberturas, es decir, tiende a fluir de forma descendente proporcionando un paso pequeño en la pared de guía.

El aparato polimerizador utilizado en el método de la presente invención tiene, dispuesto en el mismo, una o más paredes de guía con superficie perforada. No existe una limitación específica con respecto a la manera de sujetar la pared de guía en el aparato polimerizador. Se prefiere que la pared de guía se sujete en el aparato polimerizador de una manera en la que el prepolímero fundido puede realizar una caída vertical cayendo al mismo tiempo a lo largo y en contacto con la pared de guía con la superficie perforada. Entre los ejemplos preferentes de formas de sujeción de la pared de guía con la superficie perforada en el aparato polimerizador se incluyen una manera en la que la pared de guía se sujeta directa o indirectamente a la placa de distribución (7) del aparato polimerizador, tal como se muestra en las figuras 3(a) y 3(b), una manera en la que la pared de guía se sujeta a una varilla que sobresale de la pared interna del aparato polimerizador, y una manera en la que la pared de guía se sujeta a un cable suspendido de la pared superior del aparato polimerizador. No existe una limitación específica con respecto al método para sujetar la pared de guía en el aparato polimerizador, y se puede utilizar cualquier método habitual para sujetar una guía, tal como soldadura, adhesión, atornillado y similares.

Cuando se utiliza una serie de paredes de guías, la distancia entre guías adyacentes, en términos de la distancia entre las partes situadas más próximas de las mismas, varía, generalmente, en el intervalo de 0,5 a 30 cm, preferiblemente de 2 a 20 cm, más preferiblemente de 4 a 10 cm. Además, se prefiere que la serie de paredes de guías estén sujetas unas con otras mediante, por ejemplo, cables, placas y similares para combinar la serie de paredes de guías en un conjunto sustancialmente unificado.

No existe una limitación específica con respecto al método para permitir que el prepolímero fundido caiga a lo largo y en contacto con la pared de guía. Habitualmente, el prepolímero fundido se transfiere a la pared de guía a través de una placa de distribución que tiene uno o más orificios, en el que la placa de distribución está dispuesta por encima del extremo superior de la pared de guía. No existe una limitación específica con respecto a la morfología del orificio u orificios de la placa de distribución.

También se prefiere que la pared de guía se disponga en el aparato polimerizador para estar en una posición en la que la guía se extiende a través de un orificio de la placa de distribución.

La placa de distribución se puede seleccionar entre varios tipos de placas, tales como una placa liso, una placa ondulada, y una placa en la que el grosor de la misma aumenta desde la periferia hacia la parte central. La morfología de la placa de distribución se selecciona, generalmente, entre un círculo, una elipse, un triángulo, un polígono y similares.

La morfología de los orificios de la placa de distribución se selecciona, generalmente, entre un círculo, una elipse, un triángulo, una ranura, un polígono, una estrella y similares. El área en sección transversal de cada orificio de la placa de distribución está, generalmente, en el intervalo de 0,01 a 100 cm^{2}, preferiblemente de 0,05 a 10 cm^{2}, especialmente preferible de 0,1 a 5 cm^{2}. Cuando la placa de distribución tiene una serie de orificios, la distancia entre orificios adyacentes, en términos de la distancia entre los centros de los orificios, varía, habitualmente, en el intervalo de 1 a 500 mm, preferiblemente de 25 a 100 mm. El orificio en la placa de distribución puede ser un orificio que se forma simplemente mediante la perforación de la placa de distribución, o puede ser un orificio que se obtiene mediante la perforación de la placa de distribución para realizar un orificio y, a continuación, se une un tubo a la placa de distribución para su extensión de forma descendente desde el orificio. Además, el orificio de la placa de distribución puede tener una estructura cónica en la que el diámetro del orificio disminuye desde una abertura del orificio hasta otra abertura del orificio.

El término "guía" utilizado en la presente invención se refiere a un cuerpo que tiene un valor muy elevado con respecto a la proporción de la longitud del cuerpo, con respecto al perímetro promedio de una sección transversal del cuerpo cuya sección transversal se toma en la dirección perpendicular a la dirección longitudinal del cuerpo. La proporción anteriormente mencionada varía, generalmente, de 10 a 1.000.000, preferiblemente de 50 a 100.000. Con respecto a la morfología de la sección transversal de la guía (cuya sección transversal se toma en la dirección perpendicular a la dirección longitudinal de la misma), no existe una limitación específica. Generalmente, la morfología de la sección transversal de la guía se selecciona entre un círculo, una elipse, un triángulo, un cuadrilátero, un polígono, una estrella y similares. La morfología de la sección transversal de la guía puede ser uniforme o variable a lo largo de la longitud de la guía. La guía puede estar hueca.

Entre los ejemplos de métodos para pasar el prepolímero fundido a través de la placa de distribución mencionada anteriormente y permitir que el prepolímero fundido caiga a lo largo y en contacto con la pared de guía se incluyen un método en el que el prepolímero fundido se deja caer por la cabeza, es decir, por su propio peso, y un método en el que el prepolímero fundido es forzado a caer a través de la placa de distribución mediante una bomba o similar.

Con respecto al número de orificios de la placa de distribución, no existe una limitación específica y varía, dependiendo de varios factores, tales como las condiciones de polimerización (tales como la temperatura, la presión y similares), la cantidad de catalizador, el peso molecular del policarbonato a producir, y similares. Por ejemplo, si se desea producir un policarbonato aromático a una velocidad de producción de 100 kg/por hora, la placa de distribución debería tener, generalmente, de 10 a 10^{5} orificios.

Se prefiere que la distancia por la que el prepolímero fundido, que pasa por el orificio de la placa de distribución, se deja caer a lo largo y en contacto con la pared de guía varíe de 0,3 a 50 m, de forma más ventajosa de 0,5 a 30 m.

La velocidad del flujo del prepolímero fundido que pasa a través del orificio de la placa de distribución varía, dependiendo del peso molecular del prepolímero fundido a producir, aunque, habitualmente, está en el intervalo de 10^{-4} a 10^{4} litros/h/orificio, preferiblemente de 10^{-2} a 10^{2} litros/h/orificio, especialmente preferible de 0,05 a 50 litros/h/orificio. No existe una limitación específica con respecto al tiempo en el que el prepolímero fundido cae a lo largo y en contacto con la pared de guía, aunque, generalmente, está en el intervalo de 0,01 segundos a 10 horas.

El polímero obtenido mediante la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía del prepolímero fundido se puede dejar caer simplemente a un depósito de polímero en la base del aparato polimerizador, o se puede tomar de forma forzada del depósito de polímero mediante una máquina de bobinado o similar.

El polímero obtenido en la base del aparato polimerizador se puede extraer del aparato polimerizador, pero se prefiere que el polímero sea recirculado a través de una línea de recirculación hasta la entrada del aparato polimerizador y se someta de nuevo a la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía. Cuando se recircula el polímero obtenido, el tiempo de residencia del polímero tanto en el depósito de polímero en la base del aparato polimerizador como en la línea de recirculación se puede prolongar de forma apropiada según el tiempo de reacción de polimerización. Además, si se desea, la recirculación del polímero se puede iniciar antes de que todo el prepolímero fundido se haya sometido a la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, realizando así de forma simultánea la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía y la recirculación del polímero. Mediante esta realización, aumenta la renovación superficial del polímero por unidad de tiempo, de manera que se facilita el avance de la polimerización y se consigue el peso molecular deseado.

En la producción de un policarbonato aromático mediante el método de la presente invención, se puede utilizar un único polimerizador que cumpla todas las necesidades de la presente invención, o se puede utilizar una serie de dichos polimerizadores. Además, se puede utilizar un polimerizador que cumpla todas las necesidades de la presente invención junto con otros polimerizadores para producir un policarbonato aromático. En un modo preferido del método de la presente invención, se produce un prepolímero fundido mediante la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo utilizando, por ejemplo, un polimerizador de tipo de agitación vertical, y, a continuación, el prepolímero fundido obtenido se polimeriza utilizando un polimerizador que cumple las necesidades de la presente invención.

En el método de la presente invención para producir un policarbonato aromático mediante la reacción de un compuesto dihidroxiaromático con un carbonato de diarilo, la temperatura de reacción de polimerización está, generalmente, en el intervalo de 50 a 350ºC, preferiblemente de 100 a 290ºC.

A medida que la reacción avanza, se produce como subproducto un compuesto monohidroxiaromático. Mediante la eliminación del compuesto monohidroxiaromático del sistema de reacción, se puede incrementar la velocidad de reacción. Por lo tanto, en el método de la presente invención, se prefiere utilizar un método en el que se introduce un gas inerte, que no afecta de forma adversa la reacción, tal como nitrógeno, argón, helio, dióxido de carbono y un gas de un hidrocarburo inferior, de manera que el gas inerte atrapa el subproducto de compuesto monohidroxiaromático, y se extrae el gas inerte que atrapa el compuesto monohidroxiaromático para eliminar el compuesto monohidroxiaromático, o un método en el que la reacción se lleva a cabo en condiciones de presión reducida. Los dos métodos anteriores se pueden utilizar individualmente o combinados.

La presión de reacción preferida puede variar dependiendo del tipo de policarbonato aromático a producir, el peso molecular de la mezcla de monómeros fundidos o el prepolímero fundido, y la temperatura de polimerización. Por ejemplo, en el caso de una reacción en la que se produce un policarbonato aromático a partir de bisfenol A y carbonato de difenilo, si el peso molecular promedio en número de la mezcla de monómeros fundidos o el prepolímero fundido es inferior a 1.000, la presión de reacción varía, preferiblemente, de 6.660 Pa (50 mm Hg) a la presión atmosférica. Si el peso molecular promedio en número varía de 1.000 a 2.000, la presión de reacción varía, preferiblemente, de 400 a 6.660 Pa (3 a 50 mm Hg). Si el peso molecular promedio en número es superior a 2.000, la presión de reacción es, preferiblemente, 2.670 Pa (20 mmHg) o inferior, más preferiblemente 1.330 Pa (10 mmHg) o inferior, y aún más preferiblemente 267 Pa (2 mmHg) o inferior.

Particularmente, se prefiere que la polimerización se lleve a cabo a presión reducida introduciendo un gas inerte tal como se ha mencionado anteriormente.

También se prefiere que, como el prepolímero fundido, se utilice un prepolímero fundido que ha sido sometido a un pretratamiento en el que se provoca que el prepolímero fundido absorba un gas inerte.

La polimerización mediante el proceso de transesterificación se puede llevar a cabo en ausencia de catalizador. Sin embargo, si se desea acelerar la velocidad de polimerización, la polimerización se puede realizar en presencia de un catalizador. Los catalizadores de polimerización que se utilizan habitualmente en la técnica se pueden utilizar sin ninguna limitación específica. Entre los ejemplos de dichos catalizadores se incluyen hidróxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tales como hidróxido de litio, hidróxido sódico, hidróxido potásico e hidróxido cálcico; sales de metales alcalinos, sales de metales alcalinotérreos y sales de amonio cuaternaria de hidruro de boro y de hidruro de aluminio, tales como hidruro de litio y aluminio, borohidruro sódico y borohidruro de tetrametilamonio; hidruros de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tales como hidruro de litio, hidruro sódico e hidruro cálcico, alcóxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tales como metóxido de litio, etóxido sódico y metóxido cálcico; arilóxidos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tales como fenóxido de litio, fenóxido sódico, fenóxido de magnesio, LiO-Ar-OLi en el que Ar representa un grupo arilo, y NaO-Ar-ONa en el que Ar se define igual que antes; sales de ácidos orgánicos de un metal alcalino y de un metal alcalinotérreo, tales como acetato de litio, acetato cálcico y benzoato sódico; compuestos de zinc, tales como óxido de zinc, acetato de zinc y fenóxido de zinc; compuestos de boro, tales como óxido de boro, ácido bórico, borato sódico, borato de trimetilo, borato de tributilo, borato de trifenilo, boratos de amonio representados por la fórmula: (R^{1}R^{2}R^{3}R^{4})NB(R^{1}R^{2}R^{3}R^{4}), y boratos de fosfonio representados por la fórmula: (R^{1}R^{2}R^{3}R^{4})PB(R^{1}R^{2}R^{3}R^{4}), en las que R^{1},R^{2},R^{3}, y R^{4} son tal como se definieron anteriormente; compuestos de silicio, tales como óxido de silicio, silicato sódico, tetraalquilsilicio, tetraarilsilicio y difenil-etil-etoxisilicio; compuestos de germanio, tales como óxido de germanio, tetracloruro de germanio, etóxido de germanio y fenóxido de germanio; compuestos de estaño, tales como óxido de estaño, óxido de dialquilestaño, carboxilato de dialquilestaño, acetato de estaño, compuestos de estaño que tienen un grupo alcoxi o ariloxi unido a estaño, tales como tributóxido de etilestaño, y compuestos organoestánicos; compuestos de plomo, tales como óxido de plomo, acetato de plomo, carbonato de plomo, carbonato básico de plomo, y alcóxidos y arilóxidos de plomo u organoplúmbicas; compuestos de onio, tales como una sal de amonio cuaternaria, una sal de fosfonio cuaternaria y una sal de arsonio cuaternaria; compuestos de antimonio, tales como óxido de antimonio y acetato de antimonio; compuestos de manganeso, tales como acetato de manganeso, carbonato de manganeso y borato de manganeso; compuestos de titanio, tales como óxido de titanio y alcóxidos de titanio y arilóxidos de titanio; y compuestos de zirconio, tales como acetato de zirconio, óxido de zirconio, alcóxidos de zirconio, arilóxidos de zirconio y acetilacetona de zirconio.

Los catalizadores se pueden utilizar individualmente o combinados. La cantidad de catalizador utilizada está, generalmente, en el intervalo de un 10^{-8} a un 1% en peso, preferiblemente de un 10^{-7} a un 10^{-1}% en peso, en base al peso del dihidroxicompuesto aromático.

Con respecto a los materiales para la pared de guía y los polimerizadores a utilizar en el método de la presente invención, no existe ninguna limitación específica. Sin embargo, en general, estos materiales se seleccionan entre metales, resinas, cerámicas y similares. Entre algunos ejemplos específicos de metales y cerámicas se incluyen el acero inoxidable, el níquel y el vidrio.

Modo óptimo de llevar a cabo la invención

La presente invención se describirá en mayor detalle con referencia a los siguientes Ejemplos y Ejemplos Comparativos, que no deberían interpretarse como limitantes en el alcance de la presente invención.

En los siguientes Ejemplos y Ejemplos comparativos, se midieron y se calcularon varias propiedades tal como se indica a continuación.

(1) Medición del peso molecular promedio en número (Mn) de un policarbonato aromático

El peso molecular promedio en número de un policarbonato aromático se midió por cromatografía de permeación de gel (GPC) (columna: TSK-GEL, fabricada y vendida por Tosoh Corp., Japón; disolvente: tetrahidrofurano), mediante el siguiente método. Como muestra, se utilizó una solución del policarbonato aromático en tetrahidrofurano obtenida disolviendo 0,8 g del policarbonato aromático en 100 ml de tetrahidrofurano. Como curva de calibración, se utilizó una curva de calibración modificada para un policarbonato, que se obtuvo modificando una curva de calibración obtenida con respecto a muestras de poliestireno monodisperso estándar, en la que la modificación de la curva de calibración se realizó mediante un cálculo utilizando la siguiente fórmula:

M_{pc}= 0,3591 \ M_{ps}{}^{1,0388}

: en la que M_{pc} representa el peso molecular del policarbonato, y M_{ps} representa el peso molecular del poliestireno estándar.

(2) Análisis del color de un policarbonato aromático

El color de un policarbonato aromático se evaluó utilizando una prueba de muestra con una anchura de 50 mm, una longitud de 50 mm y un grosor de 3,2 mm, según el método CIELAB (Commission Internationale de l'Eclairage 1976 L*a*b Diagram), en el que la prueba de muestra se obtuvo mediante un método en el que un policarbonato aromático se sometió a un moldeo continuo, utilizando una máquina de moldeo por inyección (J100E, fabricada y vendida por THE JAPAN STEEL WORKS. LTD., Japón), a una temperatura del cilindro de 290ºC y una temperatura de moldeo de 90ºC. El tono amarillento de la muestra se expresó en términos del valor b*.

(3) Medición de la cantidad de materia extraña presente en un policarbonato aromático

El contenido de materia extraña (con un diámetro de partícula de 0,5 a 20 \mum) presente en el policarbonato aromático producido se midió mediante un contador de partículas en un líquido (HIAC/ROYCO MODEL 346B fabricado y vendido por Pacific Scientific Ltd., Inglaterra). La medición se realizó con respecto a una solución del policarbonato aromático en cloruro de metileno.

Ejemplo 1

Se llevó a cabo una reacción de polimerización utilizando un polimerizador cilíndrico (5) mostrado en la figura 3(a). El polimerizador (5) tiene un diámetro interno de 0,3 m, y está equipado con dos paredes de guías con la superficie perforada (1), (1) y placa de distribución (7), en el que el extremo superior de cada guía (1) está fijado directamente a la placa de distribución (7). Cada guía (1) está comprendida de una estructura en red que tiene una anchura de 10,3 cm, una altura de 8 m y un paso de línea de 2,5 cm y que está fabricada de un cable con un diámetro de 3 mm. El intervalo entre dos guías (1), (1) es de 80 mm. El área de cada una de las aberturas de la guía (1) es 4,84 cm^{2}, y la proporción S_{1}/S_{0} (es decir, la proporción del área total S_{1} de las aberturas en ambas caras de la guía –1- con respecto al área total S_{0} de ambas caras de la guía -1-) es 0,75.

La placa de distribución (7) tiene diez orificios (8), teniendo cada uno un diámetro de 3 mm (véase figura 3(b)). Tal como se ve en la figura 3(b), a través de la placa de distribución (7), se puede distribuir un prepolímero fundido introducido al polimerizador (5) en las paredes de guías con la superficie perforada (1), (1), de manera que se puede provocar que el prepolímero distribuido caiga a lo largo y en contacto con las superficies de ambas caras opuestas de cada una de las paredes de guías con la superficie perforada (1), (1). Además, el polimerizador (5) tiene una carcasa externa (no mostrada), y el interior del polimerizador (5) se calienta pasando un medio calorífico a través de la carcasa.

En un recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical se cargó una mezcla de bisfenol A, carbonato de difenilo (la proporción molar de carbonato de difenilo con respecto a bisfenol A: 1,06) e hidróxido sódico (3\cdot10^{-6} moles por kg de bisfenol A), y se fundió en una atmósfera de nitrógeno a 180ºC, obteniendo así una mezcla fundida. La mezcla fundida obtenida se sometió a una reacción de polimerización agitando durante 1 hora bajo condiciones en las que la temperatura era de 230ºC y la presión de 9.300 Pa, y, a continuación, la mezcla de reacción resultante se sometió nuevamente a la reacción agitando durante dos horas bajo condiciones en las que la temperatura era de 270ºC y la presión de 1.000 Pa. Posteriormente, la presión se elevó hasta presión atmosférica introduciendo gas nitrógeno en el recipiente polimerizador, y la mezcla de reacción de agitó nuevamente durante 1 hora para obtener así un prepolímero fundido con un peso molecular promedio en número (a continuación, referido frecuentemente como "Mn") de 4.000.

El prepolímero fundido obtenido se alimentó de forma continua al polimerizador (5) a través de la entrada (6) a una velocidad de flujo de 20 kg/h y se dejó caer a lo largo y en contacto con las superficies de las paredes perforadas (1), (1), de manera que la reacción de polimerización del prepolímero fundido se llevó a cabo bajo condiciones de reacción de polimerización en las que la temperatura de reacción era de 270ºC y la presión de reacción era de 100 Pa, y extrayendo de forma continua un policarbonato aromático producido de la salida (11) mediante una bomba de descarga (10).

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador (5), se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y se sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 11.500, el Mn mínimo era de 11.400, el Mn máximo era de 11.700 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 300.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,4), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 970 piezas/g.

Ejemplos 2 a 10

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se variaron los siguientes factores: la anchura, la altura y el paso de línea de la pared de guía con la superficie perforada (1), el diámetro del cable del que está fabricado la guía, y la temperatura y la presión de reacción. Las condiciones de polimerización y los resultados se muestran en la Tabla 1.

Ejemplo comparativo 1

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar de las dos paredes de guías utilizadas en el Ejemplo 1, se utilizaron dos paredes de guías, siendo cada una de las cuales una placa lisa de SUS316 con una anchura de 10,3 cm, una altura de 8 m y un grosor de 3 mm.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 9.570, el Mn mínimo era de 9.100, el Mn máximo era de 10.000 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 900.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,4), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 980 piezas/g.

Ejemplo comparativo 2

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar de las dos paredes de guías utilizadas en el Ejemplo 1, se utilizaron 10 guías de cable de SUS316, cada una con un diámetro de 3 mm y una longitud de 8 m, en la que las 10 guías de cable están colgadas verticalmente de los 10 orificios de la placa de distribución, de manera que el extremo superior de cada guía se coloca justo debajo del centro de un orificio de la placa de distribución.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 9.480, el Mn mínimo era de 9.000, el Mn máximo era de 10.000 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 1.000.

Ejemplo comparativo 3

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar del polimerizador (5), se utilizó un recipiente polimerizador de tipo de agitación horizontal. Más específicamente, se realizó una reacción de polimerización mediante un método en el que un prepolímero fundido, preparado sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, se introduce de forma continua en un recipiente polimerizador de tipo de agitación horizontal (longitud: 6 m) que está equipado con dos agitadores (diámetro de rotación de cada agitador: 0,25 m). La reacción de polimerización se realizó bajo condiciones en las que la velocidad de flujo del prepolímero, la temperatura de reacción y la presión de reacción eran las mismas que en el Ejemplo 1, y la velocidad de revolución de cada agitador era de 10 rpm.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 7.490, el Mn mínimo era de 7.200, el Mn máximo era de 7.700 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 500.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,8), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era 4.800 piezas/g.

Ejemplo 11

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar de las dos paredes de guías utilizadas en el Ejemplo 1, se utilizaron dos paredes de guías del tipo de placa perforada tal como se muestra en la figura 2.

Cada una de las guías tiene 228 orificios pasantes circulares, tendiendo cada uno un diámetro de 3 cm, de manera que los orificios de las guías se disponen en una configuración en zigzag en la que el paso (es decir, el intervalo entre los centros de los orificios pasantes adyacentes) es de 6 cm. El área de cada una de las aberturas en ambas caras de cada guía es 7,07 cm^{2}, y la proporción S_{1}/S_{0} (es decir, la proporción del área total S_{1} de las aberturas en ambas caras de cada guía con respecto al área total S_{0} de ambas caras de cada guía) es 0,17.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y se llevó a cabo la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 11.370, el Mn mínimo era de 11.200, el Mn máximo era de 11.550 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 350.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,4), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 990 piezas/g.

Ejemplos 12 a 15

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 11, a excepción de que se variaron los siguientes factores: el diámetro de las aberturas en ambas caras de cada guía, y el paso y el número de los orificios pasantes de cada guía. Las condiciones de polimerización y los resultados se muestran en la
Tabla 2.

Ejemplo 16

En un recipiente polimerizador de tipo de agitación vertical se cargó una mezcla de bisfenol A, carbonato de difenilo (la proporción molar de carbonato de difenilo con respecto a bisfenol A: 1,06) e hidróxido sódico (3\cdot10^{-6} moles por kg de bisfenol A), y se fundió en una atmósfera de nitrógeno a 180ºC, obteniendo así una mezcla fundida. La mezcla fundida obtenida se sometió a una reacción de polimerización, agitando al mismo tiempo durante 1 hora bajo condiciones en las que la temperatura era de 230ºC y la presión de 9.300 Pa, y, a continuación, la mezcla de reacción resultante se sometió nuevamente a la reacción, agitando al mismo tiempo durante dos horas bajo condiciones en las que la temperatura era de 270ºC y la presión de 3.300 Pa. Posteriormente, la presión se elevó hasta presión atmosférica introduciendo gas nitrógeno en el recipiente polimerizador, y la mezcla de reacción de agitó nuevamente durante 1 hora para obtener así un prepolímero fundido con un Mn de 2.500.

Utilizando el prepolímero fundido obtenido, se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que la presión de reacción era de 150 Pa.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y se sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 9.320, el Mn mínimo era de 9.250, el Mn máximo era de 9.400 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 150.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,4), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 960 piezas/g.

Ejemplo 17

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar del prepolímero fundido utilizado en el Ejemplo 1, se utilizó un prepolímero fundido con un Mn de 4.000 que se preparó sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se utilizó 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano en lugar de bisfenol A.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y se sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 11.120, el Mn mínimo era de 10.900, el Mn máximo era de 11.300 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 400.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,5), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 1.050 piezas/g.

Ejemplo 18

Se produjo un policarbonato aromático sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que, en lugar del prepolímero fundido utilizado en el Ejemplo 1, se utilizó un prepolímero fundido con un Mn de 4.000 que se preparó sustancialmente de la misma manera que en el Ejemplo 1, a excepción de que se utilizó 1,1-bis(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)sulfona en lugar de bisfenol A.

50 horas después del inicio de la reacción de polimerización, con respecto al policarbonato aromático producido extraído del polimerizador, se inició un muestreo del mismo en el que se tomaron 10 muestras del policarbonato producido en intervalos de 5 minutos y se sometieron a la medición del Mn. Se encontró que el Mn promedio era de 11.030, el Mn mínimo era de 10.800, el Mn máximo era de 11.200 y la diferencia entre los valores máximo y mínimo de Mn era de 400.

El policarbonato aromático obtenido 50 horas después del inicio de la reacción de polimerización era incoloro y transparente (valor b*: 3,5), y el contenido de materia extraña (con un diámetro de 0,5 a 20 \mum) en el policarbonato aromático era tan bajo como 1.250 piezas/g.

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Aplicabilidad industrial

El método de la presente invención para producir un policarbonato aromático no tiene los problemas que acompañan a los métodos convencionales, tales como los problemas que: el fenol no se puede eliminar de forma eficaz; se necesita una gran fuerza motriz para la agitación; al formarse la cadena molecular de un polímero se rompe mediante una gran fuerza de cizalladura debido a la gran fuerza motriz para la agitación, dando lugar no sólo a una disminución de la velocidad creciente del peso molecular, sino también en una decoloración del polímero; es probable que el polímero sufra una descomposición térmica debido a la historia térmica a largo plazo, provocando así, inevitablemente, que el polímero que se produce contenga los productos de la descomposición térmica; y la eficacia volumétrica de un polimerizador es extremadamente baja.

Mediante el método de la presente invención, se puede producir de forma estable un policarbonato aromático que tiene un peso molecular deseado constante a una velocidad de polimerización elevada, sin decoloración con respecto al polímero o la generación de materia extraña. Por lo tanto, el método de la presente invención es ventajoso desde un punto de vista comercial.

Claims

1. Método para producir un policarbonato aromático, que comprende:

comprendiendo dicho aparato polimerizador una entrada para dicho material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con dicha entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con dicha zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma, y

permitiendo que dicho material polimerizable baje a lo largo y en contacto con dicha guía o guías a través de dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía de dicho material polimerizable, obteniendo así un polímero en una base de dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

teniendo dicha pared de guía con superficie perforada una serie de orificios pasantes, extendiéndose cada uno de ellos sustancialmente en la dirección del grosor de dicha pared de guía, para formar así aberturas en ambas caras de dicha pared de guía.

2. Método, según la reivindicación 1, en el que dicha pared de guía satisface la siguiente fórmula (1):

(1)S_{1}/S_{0} \geq 0,15

en la que:

S_{0}: representa el área total de ambas caras de dicha pared de guía, medida sin perforación; y

S_{1}: representa el área total de las aberturas en ambas caras de dicha pared de guía.

3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, en el que cada una de dichas aberturas en ambas caras de dicha pared de guía tiene, independientemente, un área en el intervalo de 0,01 a 300 cm^{2}.

4. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la superficie de la pared de dicha pared de guía es, como mínimo, una superficie seleccionada del grupo que consiste en una superficie lisa y una superficie curvada.

5. Aparato polimerizador para producir un policarbonato aromático, que comprende una carcasa y, dispuesta en la misma, una entrada para un material polimerizable, una zona de alimentación del material polimerizable que se comunica con dicha entrada, y una zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía que está situada por debajo y que comunica con dicha zona de alimentación del material polimerizable, en el que la zona de la reacción de polimerización de caída con humectación de una guía tiene, como mínimo, una guía sujeta firmemente a la misma y que se extiende de forma descendente a través de la misma,

y en el que cuando dicho material polimerizable se introduce en dicha entrada, dicho material polimerizable es alimentado a dicha zona de alimentación del material polimerizable, y transferido para entrar en dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía a través de dicha zona de alimentación del material polimerizable y bajar a lo largo y en contacto con dicha guía, para realizar una polimerización de caída con humectación de una guía de dicho material polimerizable para obtener un polímero,

teniendo dicha zona reacción de polimerización de caída con humectación de una guía, en una base de la misma, una salida para dicho polímero obtenido,

en el que la guía es una pared de guía con la superficie perforada,

6. Aparato polimerizador, según la reivindicación 5, en el que dicha zona de alimentación del material polimerizable y dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía están separadas entre ellas por una placa de distribución del material polimerizable que tiene, como mínimo, un orificio, estando dicha zona de alimentación comunicada con dicha zona de reacción de polimerización de caída con humectación de una guía a través de dicho, como mínimo, un orificio, y en el que dicha guía se dispone en correspondencia con el orificio de la placa de distribución.

7. Aparato polimerizador, según la reivindicación 5 ó 6, en el que dicha pared de guía satisface la siguiente fórmula (1):

(1)S_{1}/S_{0} \geq 0,15

en la que:

8. Aparato polimerizador, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que cada una de dichas aberturas en ambas caras de dicha pared de guía tiene, independientemente, un área en el intervalo de 0,01 a 300 cm^{2}.

9. Aparato polimerizador, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que la superficie de dicha pared de guía es, como mínimo, una superficie seleccionada del grupo que consiste en una superficie lisa y una superficie curvada.