JPH04106125A - Production of polycarbonate - Google Patents

Production of polycarbonate

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JPH04106125A
JPH04106125A JP22323690A JP22323690A JPH04106125A JP H04106125 A JPH04106125 A JP H04106125A JP 22323690 A JP22323690 A JP 22323690A JP 22323690 A JP22323690 A JP 22323690A JP H04106125 A JPH04106125 A JP H04106125A
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JP
Japan
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polycarbonate
molecular weight
average molecular
carbonate
reaction
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Application number
JP22323690A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Yamato
大和 勉
Takaaki Kuwana
桑名 孝明
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04106125A publication Critical patent/JPH04106125A/en
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Abstract

PURPOSE:To produce a polycarbonate having a high molecular weight and improved colorlessness, transparency and production efficiency by melt- polycondensing a dihydroxy compound with a bisaryl carbonate by transesterification in four specified steps. CONSTITUTION:In step 1, a monomer mixture comprising a dihydroxy compound (A) and a bisaryl carbonate (B) is molten in a tank for melting feeds. In step 2, this mixture is polymerized on a horizontal twin-screw polymerizer to obtain a polycarbonate prepolymer of a viscosity-average molecular weight of 5000-30000. In step 3, the obtained prepolymer is received in at least one hold tank. In step 4, it is reacted on at least one paddle-type self-cleaning extruder to melt-polycondense components A and B by transesterification and to thereby obtain a polycarbonate of a viscosity-average molecular weight of 12000-60000.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポリカーボネートの製造法に関するものであ
り、さらに詳しくは2価ヒドロキシ化合物とビスアリー
ルカーボネートをエステル交換法により溶融重縮合させ
、ポリカーボネートを製造する方法に関するものである
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing polycarbonate, and more specifically, a method for producing polycarbonate by melt polycondensing a divalent hydroxy compound and a bisaryl carbonate by a transesterification method. It relates to a manufacturing method.

(従来技術と発明が解決しようとする課題)ポリカーボ
ネートは、幅広い用途、特に射出成形用又は窓ガラスの
代わりのガラスシートとしての用途を有する汎用エンジ
ニアリングサーモプラスチックスである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Polycarbonate is a general purpose engineering thermoplastic that has a wide range of uses, particularly for injection molding or as glass sheets in place of window panes.

従来よりこれらポリカーボネートの製造には界面重縮合
法やエステル交換法等が適用されている。
Conventionally, interfacial polycondensation methods, transesterification methods, and the like have been applied to the production of these polycarbonates.

界面重縮合法は一般的にポリカーボネートの製造に効果
的であるが、有毒なホスゲンを使用することや塩素イオ
ンが生成するポリカーボネートに残存することなどの欠
点を有する。これらの欠点を解消するために、有毒なホ
スゲンの代わりにホスゲンのダイマーである液体のトリ
クロロメチルクロロホルメートを用いて特殊な2価フェ
ノールと界面重縮合反応させてポリカーボネートを製造
する方法が特開昭63−182336号公報に開示され
ている。しかしながら、特殊な2価フェノールとして9
,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン類に
ついての記載があるのみである。また、有毒なホスゲン
の代わりにトリホスゲンを用いて2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンからポリカーボネートを得
る方法がAngew、 Chem、 (アンゲバンテ、
ヘミ−)跋、922 (1987) 、ドイツ特許DE
3440141号明細書に記載されているが、ホスゲン
が発生する反応機構も提唱されている。
Although the interfacial polycondensation method is generally effective for producing polycarbonate, it has drawbacks such as the use of toxic phosgene and the fact that chlorine ions remain in the polycarbonate produced. In order to eliminate these drawbacks, a method for manufacturing polycarbonate by using liquid trichloromethyl chloroformate, which is a dimer of phosgene, instead of toxic phosgene, and carrying out an interfacial polycondensation reaction with a special dihydric phenol has been disclosed. It is disclosed in Publication No. 182336/1983. However, as a special dihydric phenol, 9
, 9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorenes. In addition, a method for obtaining polycarbonate from 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane using triphosgene instead of toxic phosgene is described in Angew, Chem, (Angevante,
922 (1987), German patent DE
No. 3,440,141, a reaction mechanism in which phosgene is generated has also been proposed.

エステル交換反応においては、ジフェニルカーボネート
と芳香族ジヒドロキシ化合物にエステル交換触媒を加え
て、加熱減圧下、フェノールを留出させながらプレポリ
マーを合成し、最終的に高真空下、290°C以上に加
熱してフェノールを留出させて高分子量のポリカーボネ
ートを得ている(米国特許4345062号明細書)が
、高分子量のポリカーボネートの他はエンジニアリング
プラスチックスと異なって、溶融粘度が極めて大きいの
で、反応条件として290°C以上の高温を必要とし、
また、沸点の高いフェノールを留去させるために高真空
(10−2Torr)を必要とするため、設備の面から
も工業化は難しく、更に生成するポリカーボネートにフ
ェノールが残存することにより、色相や物性に好ましく
ない影響を及ぼすことが知られている。
In the transesterification reaction, a transesterification catalyst is added to diphenyl carbonate and an aromatic dihydroxy compound, and a prepolymer is synthesized while distilling phenol under heating and reduced pressure.Finally, the prepolymer is heated to 290°C or higher under high vacuum. High molecular weight polycarbonate is obtained by distilling phenol out (U.S. Pat. No. 4,345,062), but unlike engineering plastics, other high molecular weight polycarbonates have extremely high melt viscosity, so the reaction conditions are Requires high temperatures of 290°C or higher,
In addition, high vacuum (10-2 Torr) is required to distill off phenol with a high boiling point, making it difficult to industrialize from the equipment standpoint.Furthermore, phenol remains in the polycarbonate produced, resulting in poor hue and physical properties. It is known to have undesirable effects.

しかしながら、エステル交換法は溶融重縮合で反応を行
わしめることができ、工業的に経済性の優れた手法であ
ることから種々の検討がなされている。特に重縮合反応
が完結に近づくと反応系の粘度が高くなることから高粘
度の反応生成物を取り扱うために、種々の形式の装置の
使用が試みられている。例えば、特公昭52−3615
9 、特開平2−86618 、特開平2−15392
3〜153927等が開示されている。特公昭52−3
6159においては、スクリュー蒸発器タイプの噛合型
2軸押出機を使用しているが、スクリュー溝部の滞留部
に黒色の異物が発生しやすい欠点を有し、また、滞留時
間のコントロールが難しく熱履歴による生成物の着色度
と副生ずるフェノールなどの留出物を効率的に除去する
といった点において難点がある。また、特開平2−15
3923〜153927では、横型撹はん重合槽を用い
ているが、ホールドアツプを大きくとれるものの、液厚
みが大きくなり、高粘度の反応液中から副生ずるフェノ
ールなどの留出が律速となり、結果的に滞留時間を長く
する必要がある。従って、高温下での熱履歴を受けるこ
とにより、反応生成物の着色要因となる。無色透明の高
分子量のポリカーボネートを工業的に効率よく製造する
方法として十分であるとは言い難いものである。
However, since the transesterification method can carry out the reaction by melt polycondensation and is an industrially economical method, various studies have been made. In particular, as the polycondensation reaction approaches completion, the viscosity of the reaction system increases, so attempts have been made to use various types of equipment to handle highly viscous reaction products. For example, Tokuko Sho 52-3615
9, JP 2-86618, JP 2-15392
3 to 153927, etc. are disclosed. Tokuko Sho 52-3
6159 uses a screw evaporator-type intermeshing twin-screw extruder, but it has the disadvantage that black foreign matter is likely to be generated in the retention area of the screw groove, and it is difficult to control the residence time and the heat history However, there are difficulties in terms of the degree of coloration of the product and the efficient removal of by-product distillates such as phenol. Also, Unexamined Japanese Patent Publication No. 2-15
3923 to 153927 use a horizontal stirred polymerization tank, which allows for a large hold-up, but increases the liquid thickness, and distillation of by-products such as phenol from the high viscosity reaction liquid becomes rate-limiting. It is necessary to increase the residence time. Therefore, exposure to thermal history at high temperatures causes coloring of the reaction product. It is difficult to say that this method is sufficient as a method for producing colorless and transparent high molecular weight polycarbonate industrially and efficiently.

(課題を解決するための手段) 本発明は、このような従来のエステル交換反応によるポ
リカーボネートの製造法が有する欠点を克服し、無色透
明で高分子量のポリカーボネートを効率よく製造する方
法を提供するものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention overcomes the drawbacks of the conventional method for producing polycarbonate by transesterification reaction, and provides a method for efficiently producing polycarbonate that is colorless and transparent and has a high molecular weight. It is.

本発明者らは、ポリカーボネートの製造法において、(
1)2価ヒドロキシ化合物とビスアリールカーボネート
をエステル交換法により溶融重縮合させ、ポリカーボネ
ートを製造する際に、第一工程として上記モノマーを融
解させる原料融解槽を有し、モノマー混合物を融解した
後、第二工程として横型二軸重合機で粘度平均分子量 5.000〜30,000のポリカーボネートプレポリ
マーを生成させる工程を有し、さらに第三工程として、
上記第二工程で得られたプレポリマーを少なくとも1基
以上のホールドタンクに受けた後、第四工程として、少
なくとも1基以上のパドル形セルフクリーニング二軸押
出機を使用し、粘度平均分子量が12;000〜60,
000のポリカーボネートを得ること又は前記(1)の
工程で第二工程のホールドタンクを経由せず第三工程及
び第四工程にて重縮合を行うことにより、無色透明の高
分子量のポリカーボネートを工業的に効率よく製造しう
ろことを見出し、本発明を完成するに至った。
The present inventors have discovered that (
1) When producing polycarbonate by melt polycondensing a divalent hydroxy compound and a bisaryl carbonate by a transesterification method, as a first step, a raw material melting tank is provided to melt the monomer, and after melting the monomer mixture, The second step includes a step of producing a polycarbonate prepolymer with a viscosity average molecular weight of 5.000 to 30,000 in a horizontal biaxial polymerization machine, and the third step includes:
After the prepolymer obtained in the second step is received in at least one hold tank, the fourth step is to use at least one paddle-type self-cleaning twin-screw extruder so that the viscosity average molecular weight is 12 ;000~60,
000 polycarbonate, or by performing polycondensation in the third and fourth steps without going through the hold tank in the second step in step (1), colorless and transparent high molecular weight polycarbonate can be produced industrially. The inventors have discovered scales that can be manufactured efficiently and have completed the present invention.

本発明に用いられる2価ヒドロキシ化合物としては、例
えば下記−最大(1)〜(IV)で表される化合物が挙
げられる。
Examples of the divalent hydroxy compound used in the present invention include compounds represented by the following (1) to (IV).

(式中、R1、R2)R3+ R4r R5はそれぞれ
水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は枝分れを含むアルキ
ル基、又はフェニル基を表し、Xはハロゲン原子を表し
、n=o〜4.m=1〜4である。)具体的には、2,
2.ビス−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,
2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2
−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペン
タン、2.2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)オク
タン、4.4’−ジヒドロキシ−2,2,2−トリフェ
ニルエタン、2,2−ビス−(3,5−ジブロモ−4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス−(4−
ヒドロキシ、3−メチルフェニル)プロパン、2,2.
ビス、(4−ヒドロキシ−3,イソブロビルフユニル)
プロパン、2,2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−se
e、ブチルフェニル)プロパン、2.2− ヒス−(3
,5−ジメチル−4,ヒドロキシフェニル)プロパン、
2.2−ビス−(4−ヒドロキシ−3−ターシャリ−ブ
チルフェニル)プロパン、1,1’−ビス−(4−ヒド
ロキシフェニル)−P−ジイソプロピルベンゼン、1,
1′−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)0m、ジイソ
プロピルベンゼン、1.1−ビス−(4−ヒドロキシフ
ェニル)シクロヘキサン等が挙げられる。更に、これら
の2種又は3種以上の2価ヒドロキシ化合物を組み合せ
て共重合ポリカーボネートを製造することも可能である
。ビスアリールカーボネートとしては、ジフェニルカー
ボネート、ビス(2,4−ジクロルフェニル)カーボネ
ート、ビス(2,4,6−)ジクロルフェニル)カーボ
ネート、ビス(2−シアノフェニル)カーボネート、ビ
ス(0−ニトロフェニル)カーボネート、ジトリルカー
ボネート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカー
ボネート、ビス(ジフェニル)カーボネート等が挙げら
れる。好ましくは、ジフェニルカーボネートである。ま
た、本発明においては、所望により重合触媒を用いるこ
とができ、重合触媒として、通常エステル交換触媒が使
用される。
(In the formula, R1, R2) R3+ R4r R5 each represents a hydrogen atom, a straight chain or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a phenyl group, X represents a halogen atom, and n = o ~ 4. m=1 to 4. ) Specifically, 2,
2. Bis-(4-hydroxyphenyl)propane, 2,
2-bis-(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2
-bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentane, 2,2-bis-(4-hydroxyphenyl)octane, 4,4'-dihydroxy-2,2,2-triphenylethane, 2,2- Bis-(3,5-dibromo-4-
hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis-(4-
Hydroxy, 3-methylphenyl)propane, 2,2.
bis, (4-hydroxy-3, isobrobylfunyl)
Propane, 2,2-bis-(4-hydroxy-3-se
e, butylphenyl)propane, 2.2-his-(3
,5-dimethyl-4,hydroxyphenyl)propane,
2.2-bis-(4-hydroxy-3-tert-butylphenyl)propane, 1,1'-bis-(4-hydroxyphenyl)-P-diisopropylbenzene, 1,
Examples include 1'-bis-(4-hydroxyphenyl) 0m, diisopropylbenzene, and 1,1-bis-(4-hydroxyphenyl)cyclohexane. Furthermore, it is also possible to produce a copolymerized polycarbonate by combining two or more of these divalent hydroxy compounds. Examples of bisaryl carbonates include diphenyl carbonate, bis(2,4-dichlorophenyl) carbonate, bis(2,4,6-)dichlorophenyl) carbonate, bis(2-cyanophenyl) carbonate, bis(0-nitro phenyl) carbonate, ditolyl carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis(diphenyl) carbonate, and the like. Preferably it is diphenyl carbonate. Further, in the present invention, a polymerization catalyst can be used if desired, and a transesterification catalyst is usually used as the polymerization catalyst.

本発明に使用し得るエステル交換触媒の代表例としては
、<a)金属を含んだ触媒に類する触媒として、水素化
ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ
素カリウム、水素化ホウ素ルビジウム、水素化ホウ素セ
シウム、水素化ホウ素ベリリウム、水素化ホウ素マグネ
シウム、水素化ホウ素カルシウム、水素化ホウ素ストロ
ンチウム、水素化ホウ素バリウム、水素化ホウ素アルミ
ニウム、水素化ホウ素チタニウム、水素化ホウ素スズ、
水素化ホウ素ゲルマニウム、テトラフェノキシリチウム
、テトラフェノキシナトリウム、テトラフェノキシカリ
ウム、テトラフェノキシルビジウム、テトラフェノキシ
セシウム、千オ硫酸ナトリウム、酸化ベリリウム、酸化
マグネシウム、酸化スズ(IV)、ジブチルスズオキシ
ド、水酸化ベリリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ゲ
ルマニウム、酢酸ベリリウム、酢酸マグネシウム、酢酸
スズ(IV)、酢酸ゲルマニウム、炭酸リチウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ベリリウム、炭酸マグ
ネシウム、炭酸スズ(IV)、炭酸ゲルマニウム、硝酸
スズ(IV)、硝酸ゲルマニウム、三酸化アンチモン、
ビスマストリメチルカルボキシレート等が挙げられる。
Typical examples of transesterification catalysts that can be used in the present invention include <a) Catalysts similar to metal-containing catalysts such as lithium borohydride, sodium borohydride, potassium borohydride, rubidium borohydride, Cesium boron, beryllium borohydride, magnesium borohydride, calcium borohydride, strontium borohydride, barium borohydride, aluminum borohydride, titanium borohydride, tin borohydride,
Germanium borohydride, lithium tetraphenoxy, sodium tetraphenoxy, potassium tetraphenoxy, tetraphenoxyrubidium, tetraphenoxycesium, sodium 1,000 sulfate, beryllium oxide, magnesium oxide, tin(IV) oxide, dibutyltin oxide, beryllium hydroxide, water Magnesium oxide, germanium hydroxide, beryllium acetate, magnesium acetate, tin (IV) acetate, germanium acetate, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, beryllium carbonate, magnesium carbonate, tin (IV) carbonate, germanium carbonate, tin (IV) nitrate ), germanium nitrate, antimony trioxide,
Examples include bismuth trimethyl carboxylate.

(b)電子供与性アミン化合物に類する触媒としては、
N、N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチル
アミノピリジン、4−アミノピリジン、2−アミノピリ
ジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン
、4−メトキシピリジン、4−ヒドロキシビリジン、2
−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾ
ール、2−メルカプトイミダゾール、アミノキノリン、
イミダゾール、2−メチルイミダゾール、4−メチルイ
ミダゾール、ジアザビシクロオクタン(DABCO)等
が挙げられる。
(b) Catalysts similar to electron-donating amine compounds include:
N,N-dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, 2-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, 4-hydroxypyridine, 2
-dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, 2-mercaptoimidazole, aminoquinoline,
Examples include imidazole, 2-methylimidazole, 4-methylimidazole, diazabicyclooctane (DABCO), and the like.

また、(C)上記電子供与性アミン化合物の炭酸、酢酸
、ギ酸、硝酸、亜硝酸、しゆう酸、フッ化ホウ素酸、フ
ッ化水素酸塩等が挙げられる。
Further, (C) carbonic acid, acetic acid, formic acid, nitric acid, nitrous acid, oxalic acid, fluoroboric acid, hydrofluoride, etc. of the electron-donating amine compounds mentioned above may be mentioned.

(d)を子供与性リン化合物に類する触媒としては、ト
リエチルホスフィン、トリーn−プロピルホスフィン、
トリイソプロピルホスフィン、トリーn−ブチルホスフ
ィン、トリフェニルホスフィン、トリーロージメトキシ
フェニルホスフィン、トリーp−トリルホスフィン、ト
リー〇−)リルホスフィン、トリブチルホスファイト、
トリフェニルホスファイト、トリーp−トリルホスファ
イト、トリーo−トリルホスファイト等が挙げられる。
Examples of catalysts similar to (d) as child-donating phosphorus compounds include triethylphosphine, tri-n-propylphosphine,
tri-isopropylphosphine, tri-n-butylphosphine, triphenylphosphine, tri-low dimethoxyphenylphosphine, tri-p-tolylphosphine, tri-〇-)lylphosphine, tributylphosphine,
Examples include triphenyl phosphite, tri-p-tolyl phosphite, tri-o-tolyl phosphite, and the like.

更に、(e)ボラン錯体に類する触媒としては、ボラン
と以下の化合物との錯体、すなわちアンモニア、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、t−
ブチルアミン、ジメチルアニリン、ピリジン、ジメチル
アミノピリジン、モルホリン、ピペラジン、ビロール、
テトラヒドロフラン、ジメチルスルフィド、トリーn−
ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリフェ
ニルホスファイト等の錯体が挙げられる。
Furthermore, (e) catalysts similar to borane complexes include complexes of borane and the following compounds, namely ammonia, dimethylamine, trimethylamine, triethylamine, t-
Butylamine, dimethylaniline, pyridine, dimethylaminopyridine, morpholine, piperazine, virol,
Tetrahydrofuran, dimethyl sulfide, tri-n-
Examples include complexes of butylphosphine, triphenylphosphine, triphenylphosphite, and the like.

これらの触媒は1種用いてもよいし、2種以上組み合せ
て用いるのもよく、その使用量は、2価ヒドロキシ化合
物に対し、通常lXl0−6〜1モルの範囲で使用する
ことができるが、好ましくは、5 X 10−5〜5X
10−2モルである。5X10−5モル未満では重合速
度が遅くなり着色の要因となる。5X10−2モルを越
えると得られるポリカーボネートに残存する触媒が物性
に悪影響例えば、機械的な物性低下を及ぼす要因となる
These catalysts may be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually in the range of lXl0-6 to 1 mol based on the divalent hydroxy compound. , preferably 5X 10-5 to 5X
It is 10-2 mol. If the amount is less than 5×10 −5 mol, the polymerization rate will be slow and cause coloring. When the amount exceeds 5×10 −2 mol, the catalyst remaining in the resulting polycarbonate becomes a factor that adversely affects physical properties, for example, decreases in mechanical properties.

本発明において一般に2価ヒドロキシ化合物とビスアリ
ールカーボネートをエステル交換法によりポリカーボネ
ートを製造する方法としては、2段反応方式が用いられ
る。すなわち、前記原料をエステル交換触媒存在下、エ
ステル交換反応により溶融状態でポリカーボネートプレ
ポリマーを生成させる第1段反応とさらに高粘度下で重
合を進め高分子量のポリカーボネートを得る第2段反応
である。第1段反応においては、反応温度として100
°C以上300°Cまでの範囲で、好ましくは、130
°Cから280°Cの範囲である。130°C未満であ
ると反応速度が遅くなり、280°Cを越えると副反応
が起こりやすくなる。減圧下で所定のフェノール等の留
出物を除去した後、第2段反応でさらに高分子量化がは
かられる。反応温度としては、180°C以上350°
Cまでの範囲で好ましくは、200°Cから320°C
の範囲である。200°C未満では、高分子量をはかる
ためのフェノール等の除去が難しく、320°Cを越え
ると樹脂の着色や副反応が促進されるので望ましくない
。さらにこの反応は高真空下で行われ、真空度としてI
QTorr以下、好ましくは、ITorr以下である。
In the present invention, a two-stage reaction system is generally used to produce polycarbonate by transesterifying a divalent hydroxy compound and a bisaryl carbonate. That is, the first stage reaction involves transesterifying the raw materials in the presence of a transesterification catalyst to produce a polycarbonate prepolymer in a molten state, and the second stage reaction involves proceeding with polymerization at a higher viscosity to produce a high molecular weight polycarbonate. In the first stage reaction, the reaction temperature is 100
In the range of 300°C or higher, preferably 130°C
It ranges from °C to 280 °C. If the temperature is less than 130°C, the reaction rate will be slow, and if it exceeds 280°C, side reactions will likely occur. After removing certain distillates such as phenol under reduced pressure, a second stage reaction is performed to further increase the molecular weight. The reaction temperature is 180°C or higher and 350°C.
preferably from 200°C to 320°C
is within the range of If the temperature is less than 200°C, it will be difficult to remove phenol etc. for measuring high molecular weight, and if it exceeds 320°C, coloring of the resin and side reactions will be promoted, which is not desirable. Furthermore, this reaction is carried out under high vacuum, and the degree of vacuum is I
QTorr or less, preferably ITorr or less.

また、触媒の添加時期としては、−括初期仕込みもしく
は第1段反応と第2段反応にそれぞれ適切な触媒を使用
することも可能である。
Further, as for the timing of adding the catalyst, it is also possible to use appropriate catalysts for the initial charge or for the first stage reaction and the second stage reaction.

さらに本発明の詳細な説明する。Further, the present invention will be explained in detail.

まず、第二工程のポリカーボネートプレポリマー生成反
応は回分式又は連続式のいずれの形式で行ってもよい。
First, the polycarbonate prepolymer production reaction in the second step may be carried out either batchwise or continuously.

また、該反応器を複数個用いて反応を行ってもよい。窒
素パージ下の上記横型二軸重合機において原料モノマー
として、2価ヒドロキシ化合物とビスアリールカーボネ
ートの溶融下、エステル交換触媒を添加し、回分式の場
合、反応の進行に伴い、温度を徐々に上げ、かつ圧力を
徐々に減少していくことにより副生のフェノール類を除
去していく。フェノール等の副生物の除去にあたり、系
内の原料が同伴して留出液側への留去を出来るだけ避け
るために反応槽には蒸留塔を具備するのが好ましい 反
応温度は 150°C〜300°C1真空度は4QQToor〜1
Toor(7)範囲が好ましい。第二工程で得られるポ
リカーボネートプレポリマーの粘度平均分子量は5,0
00〜20,000である。
Furthermore, the reaction may be carried out using a plurality of such reactors. In the horizontal biaxial polymerization machine described above under nitrogen purge, a transesterification catalyst is added while the divalent hydroxy compound and bisaryl carbonate are melted as raw material monomers, and in the case of a batch system, the temperature is gradually raised as the reaction progresses. , and by-product phenols are removed by gradually reducing the pressure. When removing by-products such as phenol, it is preferable to equip the reaction tank with a distillation column in order to avoid as much as possible the raw materials in the system being entrained and distilled off to the distillate side.The reaction temperature is 150°C ~ 300°C1 vacuum degree is 4QQToor~1
The Too(7) range is preferred. The viscosity average molecular weight of the polycarbonate prepolymer obtained in the second step is 5.0
00 to 20,000.

次に、第三工程として、上記第二工程で得られたプレポ
リマーをホールドタンクに受ける。ホ−ルドタンクでは
、溶融状態で保持され、必要に応じて撹はん機により、
均一化がはかられる。その際、次工程の反応に支障をき
たさない範囲内で色相改良剤、酸化防止剤、触媒末端封
止剤等の添加剤を併給するといった方法も、十分可能で
あり、本発明に包含されるものである。続いて得られる
ポリカーボネートの粘度平均分子量は 10.000〜30,000の範囲である。次工程であ
る第四工程は、反応混合物の粘度が非常に高く、高分子
量ポリマーを合成する後重縮合段階では、特殊な重縮合
装置が要求される。通常、適用可能な装置として(強制
)薄膜蒸発機や横型二軸重合機等高粘度処理装置がある
が、黒色のこげ状の異物が発生したり、高分子量化のた
め滞留時間が比較的長くとる必要があり、必ずしも十分
な高分子量のポリマーが得難く、工業的に有効であると
いい難い。
Next, as a third step, the prepolymer obtained in the second step is received in a hold tank. It is kept in a molten state in the hold tank, and if necessary, it is stirred by a stirrer.
Equalization will be achieved. At that time, it is fully possible to add additives such as hue improvers, antioxidants, and catalyst terminal cappers within the range that does not interfere with the reaction in the next step, and this method is also included in the present invention. It is something. The viscosity average molecular weight of the subsequently obtained polycarbonate ranges from 10,000 to 30,000. In the fourth step, which is the next step, the viscosity of the reaction mixture is very high, and a special polycondensation equipment is required in the post-polycondensation step to synthesize a high molecular weight polymer. Generally, high-viscosity processing equipment such as (forced) thin-film evaporators and horizontal biaxial polymerization machines are applicable, but black, burnt foreign matter may be generated, and the residence time may be relatively long due to the high molecular weight. It is difficult to obtain a polymer with a sufficient high molecular weight, and it is difficult to say that it is industrially effective.

本発明において第四工程として、少なくとも1基以上の
パドル形のセルフクリーニング二軸押出機を使用するこ
とにより、前述の欠点を克服しうるものである。ここで
パドル形とは、スクリューとの対比として不連続な(す
なわち、羽根の谷の部分が連続的なつながりのない)羽
根であり、凸レンズ型もしくは擬三角形等があるが、そ
れに限定されるものではない。また、セルフクリーニン
グ機能とは、2本のシャフトに組込まれた左右一対のパ
ドルの位相がずれており、一方のパドルの先端が他方の
パドルの側面をクリーニングするように、一定の微少の
間隙を保ちながら回転することによりもたらされるもの
である。通常L/D=1〜35(Lはシャットの長F、
Dはパドルの回転直径)の範囲で、好ましくはL/D=
1〜2oである。
In the fourth step of the present invention, the above-mentioned drawbacks can be overcome by using at least one paddle-type self-cleaning twin-screw extruder. In contrast to a screw, the paddle shape refers to a blade that is discontinuous (that is, the valley part of the blade is not continuous and connected), and includes, but is not limited to, a convex lens type or a pseudo-triangle. isn't it. In addition, the self-cleaning function is a pair of left and right paddles built into two shafts that are out of phase, creating a certain minute gap so that the tip of one paddle cleans the side of the other paddle. This is achieved by rotating while holding the Normally L/D = 1 to 35 (L is the length of the shut, F,
D is the rotating diameter of the paddle), preferably L/D=
It is 1 to 2 o.

ただし、本発明においては、必ずしも制限されるもので
はない。反応温度は通常220’C〜3500C、真空
度5Torr〜Q、1Torrである。滞留時間は0.
2時間〜2時間、好ましくは0.4〜1.2時間であり
、連続的に操作されるものである。反応混合物は系内で
表面更新に伴い、副生のフェノール等が真空系に連結さ
れた留出口より除去される。得られるポリカーボネート
の粘度平均分子量は12,000〜60,000である
However, the present invention is not necessarily limited to this. The reaction temperature is usually 220'C to 3500C, the degree of vacuum is 5 Torr to Q, and 1 Torr. Residence time is 0.
The duration is 2 hours to 2 hours, preferably 0.4 to 1.2 hours, and the operation is continuous. As the surface of the reaction mixture is renewed within the system, by-products such as phenol are removed from a distillation port connected to a vacuum system. The resulting polycarbonate has a viscosity average molecular weight of 12,000 to 60,000.

本発明で用いられるパドル形セルフクリーニング二軸押
出機により、表面更新及び液厚みを副生ずるフェノール
等の除去に対して効率的に行え、さらに滞留時間のコン
トロールにより、無色透明の高分子量のポリカーボネー
トが得られる。
The paddle-type self-cleaning twin-screw extruder used in the present invention enables efficient surface renewal and removal of phenol, etc., which are by-products that increase liquid thickness.Furthermore, by controlling the residence time, colorless and transparent high molecular weight polycarbonate can be produced. can get.

以下実施例にて本発明を説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。
The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

(実施例) 実施例1 原料融解槽でビスフェノールA 4566g(20,0
モル)、ジフェニルカーボネート4392g(20,5
モル)を融解させたのち、201横型二軸重合機に仕込
み、窒素パージ下180’Cで触媒として2−メチルイ
ミダゾール3.28g(0,04モル)及び酢酸ナトリ
ウム0.033g(0,0004モル)を加え、260
’Cまで徐々°に昇温しなから2Torrまで減圧にし
、副生ずるフェノールを留去していく。約4時間後、粘
度平均分子量16.000のポリカーボネートプレポリ
マーを得た。
(Example) Example 1 4566 g of bisphenol A (20,0
mol), diphenyl carbonate 4392 g (20,5
2-methylimidazole (3.28 g (0.04 mol)) and sodium acetate (0.033 g (0.0004 mol) ), 260
The temperature was gradually raised to 'C' and then the pressure was reduced to 2 Torr to distill off the by-product phenol. After about 4 hours, a polycarbonate prepolymer having a viscosity average molecular weight of 16.000 was obtained.

次に121のホールドタンクにギヤポンプで移液し26
0°Cの温度、窒素下で保持した。次に、ギヤポンプで
移液し、0.2Torrにコントロールされたパドル形
セルフクリーニング二軸押出機(L/D=8.9゜パド
ル回転直径50mm、シャフト長445.5mm)に送
り込み、800g / Hrでギヤポンプにて排出を行
った。滞留時間は約45分である。得られたポリマーの
粘度平均分子量は30,000であった。また、色相は
A380− A380 = 0.100であった。
Next, transfer the liquid to the hold tank of 121 using a gear pump and
A temperature of 0°C was maintained under nitrogen. Next, the liquid was transferred using a gear pump and sent to a paddle-type self-cleaning twin-screw extruder (L/D = 8.9°, paddle rotation diameter 50 mm, shaft length 445.5 mm) controlled at 0.2 Torr, at 800 g / Hr. Discharge was performed using a gear pump. The residence time is approximately 45 minutes. The viscosity average molecular weight of the obtained polymer was 30,000. Moreover, the hue was A380-A380=0.100.

ここで、粘度平均分子量の測定方法は、20’Cにおけ
る塩化メチレン溶液の固有粘度[、コをウベローデ粘度
計を用いて測定し、次式を用いて粘度平均分子量(V)
を計算した。
Here, the method for measuring the viscosity average molecular weight is to measure the intrinsic viscosity of a methylene chloride solution at 20'C using an Ubbelohde viscometer, and calculate the viscosity average molecular weight (V) using the following formula.
was calculated.

[r1]=1.11X10−’(Mv)O−82また、
色相の評価はポリカーボネートを10%塩化メチレン溶
液として、UV測定−装置で380pmと580pmの
波長領域での吸光度の差を測定し、表示したものであり
、値が大きいほど着色していることを示す。
[r1]=1.11X10-'(Mv)O-82 Also,
Hue evaluation is performed by measuring and displaying the difference in absorbance in the wavelength range of 380 pm and 580 pm using a UV measuring device using a 10% methylene chloride solution of polycarbonate, and the larger the value, the more colored it is. .

実施例2 実施例1と同様な仕込み条件で触媒として2−メチルイ
ミダゾールの代わりに4−ジメチルアミノビリジン4.
88g(0,04モル)を201横型二軸重合機に仕込
み窒素パージ下180°Cから260°Cまで徐々に昇
温しなから4Torrまで減圧にし、副生ずるフェノー
ルを留去していく。約4時間後、粘度平均分子量13.
000のポリカーボネート得た。次に同様な横型二軸重
合機に上記プレポリマーを仕込み、280°C22To
rrの条件で重縮合を進めた。得られたポリマーの粘度
平均分子量は19,000であった。次に、ギヤポンプ
で、280°C、Q、2Torrニコントロールされた
パドル形セルフクリーニング二軸押出機に送り込み、8
g/Hrで排出をおこなった。滞留時間は約45分であ
った。得られたポリマーの粘度平均分子量は32,00
0であった。また、色相はA380−A5B□ = 0
.090 アラ7’、:。
Example 2 Under the same charging conditions as in Example 1, 4-dimethylaminopyridine was used instead of 2-methylimidazole as a catalyst.
88 g (0.04 mol) was charged into a 201 horizontal twin-screw polymerization machine, and the temperature was gradually raised from 180°C to 260°C under a nitrogen purge, and the pressure was reduced to 4 Torr to distill off the by-produced phenol. After about 4 hours, the viscosity average molecular weight was 13.
000 polycarbonate was obtained. Next, the above prepolymer was charged into a similar horizontal biaxial polymerization machine at 280°C, 22To
Polycondensation was proceeded under the conditions of rr. The viscosity average molecular weight of the obtained polymer was 19,000. Next, it was fed into a paddle-type self-cleaning twin-screw extruder controlled at 280°C, Q, and 2 Torr using a gear pump.
Drainage was carried out at g/hr. Residence time was approximately 45 minutes. The viscosity average molecular weight of the obtained polymer was 32,00
It was 0. Also, the hue is A380-A5B□ = 0
.. 090 Ara 7':.

比較例1 実施例1とほぼ同じ条件で、パドル形セルフクリーニン
グ二軸押出機のかわりに、横型二軸重合機を使用し、2
80°C,Q、2Torrの条件下で800g /Hr
でギヤポンプにて排出した。滞留時間は約3時間であり
、得られたポリマーの粘度平均分子量は25.000で
あった。色相はA380− A380 ” 0.17で
あった。
Comparative Example 1 Under almost the same conditions as Example 1, a horizontal twin-screw polymerization machine was used instead of the paddle-type self-cleaning twin-screw extruder, and 2
800g/Hr under the conditions of 80°C, Q, 2 Torr
It was discharged using a gear pump. The residence time was about 3 hours, and the viscosity average molecular weight of the obtained polymer was 25,000. The hue was A380-A380'' 0.17.

比較例2 実施例1とほぼ同じ条件で、パドル形セルフクリーニン
グ二軸押出機のかわりに、スクリュー蒸発器を使用し、
280°C、0,2Torrの条件下で900g /H
rでギヤポンプにて排出した。滞留時間は約10分であ
り、得られたポリマーの粘度平均分子量は24,000
であった。色相はA380− A380 ” 0−20
で届所的に黒色のコゲ状のものが見受けられた。
Comparative Example 2 Under almost the same conditions as Example 1, a screw evaporator was used instead of the paddle-type self-cleaning twin-screw extruder,
900g/H at 280°C and 0.2 Torr
It was discharged using a gear pump. The residence time was about 10 minutes, and the viscosity average molecular weight of the obtained polymer was 24,000.
Met. Hue is A380-A380” 0-20
A black scorch-like substance was observed at the report office.

(発明の効果) 本発明によれば、無色透明で高分子量のポリカーボネー
トを効率よく製造することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a colorless, transparent, high molecular weight polycarbonate can be efficiently produced.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)2価ヒドロキシ化合物とビスアリールカーボネー
トをエステル交換法により溶融重縮合させ、ポリカーボ
ネートを製造する方法において、第一工程として上記モ
ノマーを融解させる原料融解槽を有し、モノマー混合物
を融解した後、第二工程として横型二軸重合機で粘度平
均分子量 5,000〜30,000のポリカーボネートプレポリ
マーを生成させる工程を有し、更に第三工程として、上
記第二工程で得られたプレポリマーを少なくとも1基以
上のホールドタンクに受けた後、第四工程として、少な
くとも1基以上のパドル形セルフクリーニング二軸押出
機を使用し、粘度平均分子量が12,000〜60,0
00のポリカーボネートを得ることを特徴とするポリカ
ーボネートの製造法。
(1) In a method for producing polycarbonate by melt polycondensing a divalent hydroxy compound and a bisaryl carbonate by a transesterification method, the first step includes a raw material melting tank for melting the monomers, and after melting the monomer mixture. As a second step, a horizontal biaxial polymerization machine is used to produce a polycarbonate prepolymer having a viscosity average molecular weight of 5,000 to 30,000, and as a third step, the prepolymer obtained in the second step is After passing through at least one hold tank, the fourth step is to use at least one paddle-type self-cleaning twin-screw extruder to achieve a viscosity average molecular weight of 12,000 to 60,000.
1. A method for producing polycarbonate, characterized by obtaining a polycarbonate of 0.00.
(2)特許請求の範囲第1項において第二工程のホール
ドタンクを経由せず第三工程及び第四工程にて重縮合を
行うポリカーボネートの製造法。
(2) A method for producing polycarbonate according to claim 1, in which polycondensation is carried out in the third and fourth steps without going through a hold tank in the second step.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455324A (en) * 1992-08-26 1995-10-03 Mitsubishi Chemical Corporation Aromatic polycarbonate resin of improved color
US5519106A (en) * 1992-08-26 1996-05-21 Mitsubishi Chemical Corporation Process for the preparation of aromatic polycarbonate resins
WO1999055764A1 (en) * 1998-04-27 1999-11-04 Teijin Limited Carbonic diester, aromatic polycarbonate, production apparatus, and process for production

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