JP3126235B2 - 二酸化炭素流体を用いる塩化メチレンからのポリ(エステル)カーボネートの単離 - Google Patents

二酸化炭素流体を用いる塩化メチレンからのポリ(エステル)カーボネートの単離

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JP3126235B2 JP04250441A JP25044192A JP3126235B2 JP 3126235 B2 JP3126235 B2 JP 3126235B2 JP 04250441 A JP04250441 A JP 04250441A JP 25044192 A JP25044192 A JP 25044192A JP 3126235 B2 JP3126235 B2 JP 3126235B2
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、ポリ(エステル)カーボネー
ト樹脂の製造に、より特定的にはこの樹脂のその塩化メ
チレン溶液からの単離に関するものである。
【0002】
【発明の概要】本発明は、ポリカーボネートおよびポリ
エステルカーボネートよりなるグループから選択した樹
脂を、その塩化メチレン溶液から単離する方法に関する
ものである。樹脂の 5 ないし 30 %塩化メチレン溶液
(上記のパーセントは溶媒と重合体との重量に対するも
のである)を 20 ないし 50℃、0.1 ないし 10 バール
の圧力下で、適宜に以下の工程を特徴とする方法にかけ
る: a) この溶液を二酸化炭素と、2個の導入口を有する
混合ノズル中、90 ないし 180 バールの圧力下、50 な
いし 70℃ の温度で混合し、 b) この間、上記のノズル中で少なくとも 85 バー
ル、最高でも 150バールの背圧を維持し、 c) ついで、粉塵粒子を留めて上記の樹脂を分離容器
で膨張させて二酸化炭素/塩化メチレン混合物を蒸発さ
せ、 d) 蒸発した二酸化炭素:塩化メチレン混合物を、塩
化メチレンを凝縮させて工程に戻し、続いて残留する二
酸化炭素を圧縮するが、 e) 2個の導入口を有する混合ノズル中で使用する二
酸化炭素流体と重合体溶液との相対的な量は重合体溶液
1部あたり二酸化炭素流体 10 ないし 3部であり、段階
a)で使用する二酸化炭素は既に 10 ないし 1000 ppm
の塩化メチレンを含有する。
【0003】
【発明の背景】欧州特許出願公開EPA0492243
は、その溶媒中の重合体の濃度が 5重量%ないし 80 重
量%であり、二酸化炭素を含有する流体が少なくとも 5
0 重量%の二酸化炭素よりなるものであることを特徴と
する、30 ないし 280℃ の温度、1バールないし 1000
バールの圧力下における二酸化炭素を含有する流体の添
加による、重合体をその溶媒から単離する方法を記載し
ている。この方法は、生成物を熱に有意に暴露すること
なく大量の生成物を迅速、かつ簡単に取り出すことを可
能にする点において、たとえば US-PS 4,634,761
に、EP 334,314-A2 に、DE 3,840,293 に、JP 0
1,168,730-A2 に、およびヤマモト(Yamamoto Koji)
らによる化学工学論文集 15(3),1989,973 − 675
ページの文献に記載されているような、重合体をその溶
媒から単離するための他の方法を超える利点を有してい
る。
【0004】欧州特許出願公開EPA0515948
おいては、ポリカーボネートに特殊な手段を適用するこ
とにより生成した粉末に関して、P 4 118 23
0.8に記載されている単離方法がさらに改良され得る
ことが見いだされている。この出願は、 a) ポリカーボネート溶液の全重量を基準にして 10
ないし 40 重量%のポリカーボネートを含有するポリカ
ーボネートの塩化メチレン中溶液から出発し、 b) 最初に二酸化炭素を含有する流体を、ポリカーボ
ネート/塩化メチレン/二酸化炭素系がゲル化しないよ
うな条件下で、通常は 10 ないし 50 バールの圧力下、
30 ないし 50℃ の温度で混入し、 c) ついで、ポリカーボネート、塩化メチレンおよび
二酸化炭素含有流体を含有する圧力下の溶液を2個の導
入口を有する混合ノズル中で他の二酸化炭素含有流体と
50 ないし 300 バールの圧力下、好ましくは 70 ない
し 200 バールの圧力下、40 ないし 80℃ の温度で、好
ましくは 45 ないし 60℃ の温度で混合し、 d) 段階 b)と c)との間に導入される滞留時間が
少なくとも 0.1 秒であり、 e) 二酸化炭素を含有する流体の供給量を、一般には
段階 b)においてポリカーボネート/塩化メチレン/
二酸化炭素系がゲル化範囲の上にあり、ポリカーボネー
トがこの三相系から固体粒子の形状で迅速に沈澱するよ
うに制御し、 f) 任意に圧縮機/凝縮器系中で塩化メチレンと気体
二酸化炭素とを大幅に分離して二酸化炭素を擾乱工程に
戻すことを特徴とする、30 ないし 80℃ の温度で、粉
末形状で、5 重量%未満の残留溶媒含有量でポリカーボ
ネートを塩化メチレンから単離するための連続法を記載
している。
【0005】高粘性の、高度に耐熱性のポリカーボネー
トの公知の方法による単離は、その特殊な物理的性質の
ために幾つかの困難を提出するので、これらのポリカー
ボネートを蒸発押出し機中で、または、たとえば水蒸気
を用いる公知の沈澱法で、または、任意にたとえば n-
ヘプタンのような他の溶媒を用いるスプレー乾燥によ
り、その有機溶媒から分離することは困難であり得る。
【0006】同様なことが、極めて高分子量のポリカー
ボネートにも、また、高いガラス転移温度を有するポリ
エステルカーボネート、特に 180℃ を超えるガラス転
移温度を有するものにも一般に適合する。
【0007】この問題はまた、DE-OS 3 832 396 に
記載されている、特殊な環状脂肪族側鎖基を有するジフ
ェノールを基剤とする特殊なポリエステルカーボネー
ト、より特定的には 40 モル%を超えるこれらのジフェ
ノールを含有するポリカーボネートにも影響を与える。
【0008】加えて、本件方法においては、使用するノ
ズルを目詰まりと背圧とに対して保護する単離条件を達
成することも重要である。このことは、ポリカーボネー
トに全く一般的に適合する。
【0009】
【発明の詳細な記述】本発明は、使用するノズルの目詰
まりを回避する、二酸化炭素流体を用いてポリカーボネ
ートまたはポリエステルカーボネートを塩化メチレン溶
液から単離する方法に関するものである。
【0010】20 ないし 50℃、0.1 ないし 10 バールの
圧力下で存在する、溶媒と重合体との合計重量を基準に
した重合体重量で 5 ないし 30 重量%の塩化メチレン
/ポリ(エステル)カーボネート溶液で、 a) 少なくとも 10 ppm の、最高でも 1000 ppm の塩
化メチレンを含有する二酸化炭素をポリ(エステル)カ
ーボネート/塩化メチレン溶液と、2個 の導入口を有す
る混合ノズル中、90 ないし 180 バールの圧力下、50
ないし 70℃ の温度で混合し、 b) 上記のノズルが少なくとも 85 バールの、最高で
も 150 バールの背圧を確保し、 c) 続いて粉塵粒子を留めながら分離容器中で膨張さ
せ、 d) 二酸化炭素/塩化メチレン混合物を蒸発させ、塩
化メチレンを凝縮させて工程に戻し、続いて残留する二
酸化炭素を圧縮するが、これらの段階は10 ないし 1000
ppm の塩化メチレンが常に二酸化炭素中に存在するこ
とを保証するために行われ、 e) 2個の導入口を有する混合ノズル中で使用する二
酸化炭素流体と重合体溶液との量は一般に、重合体溶液
1部あたり二酸化炭素流体 10 ないし 3部であることに
より、ポリ(エステル)カーボネートをその溶媒から単
離し得ることが見いだされた。
【0011】本発明は、段階 a)で使用する二酸化炭
素が既に 10 ないし 1000 ppm の塩化メチレンを含有す
ることを特徴とする、 a) 二酸化炭素をポリ(エステル)カーボネート/塩
化メチレン溶液と、2個 の導入口を有する混合ノズル
中、90 ないし 180 バールの圧力下、50 ないし 70℃
の温度で混合し、 b) 上記のノズルが少なくとも 85 バールの、最高で
も 150 バールの背圧を確保し、 c) 続いて粉塵粒子を留めながらポリカーボネートを
分離容器中で膨張させ、 d) 二酸化炭素/塩化メチレン混合物を蒸発させ、塩
化メチレンを凝縮させて工程に戻し、続いて残留する二
酸化炭素を圧縮し、 e) 2個の導入口を有する混合ノズル中で使用する二
酸化炭素流体と重合体溶液との量は、重合体溶液1部あ
たり二酸化炭素流体 10 ないし 3 部である、20 ないし
50℃、0.1 ないし 10 バールの圧力下で存在する、5
ないし 30 重量%(溶媒と重合体との合計重量を基準に
した重合体重量%)の塩化メチレン/ポリ(エステル)
カーボネート溶液からポリカーボネートおよび/または
ポリエステルカーボネートを単離する方法に関するもの
である。
【0012】沈澱したポリカーボネートは膨張容器中
で、塩化メチレン、および二酸化炭素を含有する流体と
ともに膨張させる。ノズルととの配置は好ましくは、粉
末が膨張容器中で沈積する前に少なくとも 1/10 秒空気
で運ばれるように選択する。ここで粉末を顆粒に加工
し、任意に圧縮することができる。
【0013】最初の相においては、この方法は、導入す
るポリカーボネート/塩化メチレン溶液の重量部を基準
にして、ポリカーボネート/塩化メチレン溶液1重量部
あたり 7 ないし 15 重量部の過剰の流体で、好ましく
は 7 ないし 10 重量部の、より好ましくは 8 ないし 1
0 重量部の過剰で出発する。本件方法の最初の数分にお
いては、使用する CO2 流体は比較的不純な形状で存
在することもあり得る(たとえば、この流体が全流体質
量を基準にして 50 ないし 60 重量%のみの純粋な二酸
化炭素を含有し、たとえば他の不活性気体よりなる他の
成分が工程に固有の不純物であり得る)。3 ないし 10
分後には、流体の量は一般に1ないし10 分の間連続的
に減少して、重合体溶液1重量部あたり流体 2 ないし
4 重量部の過剰になる。この点では、圧力を 60 − 150
バールから 80 − 200 バールに、流体の入口温度を 7
0 − 100℃ から 90 − 130℃ に連続的に上昇させるの
が有利であり得る。
【0014】凝縮器/圧縮機系を経由して流体を工程に
戻す。この流体は少なくとも 10 ppm の不純物の塩化
メチレンを含有しているはずである。
【0015】適当なポリカーボネートおよびポリエステ
ルカーボネートは、原理的には、いかなる分子量分布、
均一性、ガラス転移温度、量比、分子構造(通常の量の
枝分かれ剤および公知の末端基を有する統計的共重合体
およびブロック共重合体を含む)を持っていてもよい、
全ての公知の熱可塑性ポリカーボネートおよびポリエス
テルカーボネートである。
【0016】本件方法は、好ましくは 18,000 g/モルな
いし 200,000 g/モルの分子量 Mw(重量平均、ゲル透
過クロマトグラフィーにより測定した値)を有するポリ
(エステル)カーボネートに使用する。
【0017】以下の実施例により本発明をさらに説明す
るが、これは限定を意図したものではなく、実施例中の
全ての部および百分率は、これと異なる特定のない限
り、重量部および重量パーセントである。
【0018】
【実施例】
実施例1 1,1-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシ
クロヘキサンを基剤とする、重合体 5 g を 1000 g の
塩化メチレンに溶解させた溶液中、25℃ で測定して 1.
28 の相対粘性を有するポリカーボネート 700 g を 430
0 g の塩化メチレンに溶解させる。この重合体溶液を 5
0℃ で 50 リットルのオートクレーブに入れる。つい
で、1個は二酸化炭素用の、他は重合体溶液用の 2 個
の導入口を有する中空円錐混合ノズル中で、この溶液を
二酸化炭素と混合し、これに 50 ppm(二酸化炭素の流
通量を基準にして)の塩化メチレンを添加する。ノズル
中の重合体溶液および二酸化炭素の供給速度を調整す
る。このノズルは 100 リットルの膨張容器中で開口し
ており、ここで沈澱するポリカーボネートを塩化メチレ
ンおよび二酸化炭素とともに掻き回す。
【0019】ノズルにおいては工程温度、背圧 90 バー
ル、CO2 圧力 95 バール、CO2温度 75℃、重合体溶
液の予熱温度 50℃。
【0020】結果:0.5 %近傍の残留塩化メチレン含有
量を有する自由流動性粉末が得られる。
【0021】実施例2 方法は実施例1と同様で、2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェ
ニル)-プロパンを基剤とする、同一の相対粘性を有する
ポリカーボネートを用いる。
【0022】結果:0.9 %の残留溶媒含有量を有する自
由流動性粉末が得られる。
【0023】説明の目的で上に本発明を詳細に記述した
が、この種の詳細は単にその目的のためのものであっ
て、当業者により、特許請求の範囲により限定され得る
ものを除き、本発明の精神および範囲から逸脱すること
なく、これに変更がなされ得るものと理解すべきであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイーター・フライターク ドイツ連邦共和国デー4150クレーフエル ト−1・ハーゼンハイデ10 (56)参考文献 特開 平1−168730(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 63/88 - 63/90 C08G 64/40 C08J 3/12 - 3/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個の導入口を有する混合ノズル中で使
    用する二酸化炭素流体と重合体溶液との相対的な量が重
    合体溶液1部あたり二酸化炭素流体 10 ないし 3 部で
    あり、二酸化炭素流体が 10 ないし 1000 ppm の塩化メ
    チレンを含有することを特徴とする、 a) 5 ないし 30 重量%の樹脂を含有する上記の溶液
    を二酸化炭流体と、 個の導入口を有する混合ノズル
    中で、90 ないし 180 バールの圧力下、50ないし 75℃
    の温度で混合し、 b) 上記のノズル中で 85 ないし 150 バールの背圧
    を維持し、 c) 粉塵粒子を留めて上記の樹脂を分離容器に導入す
    ることよりなる、ポリカーボネートおよびポリエステル
    カーボネートよりなるグループから選択した樹脂を、そ
    の塩化メチレン溶液から単離する方法。
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