JPH0580934B2 - - Google Patents

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方法に関
し、特に処理工程を簡素化して建設コストやラン
ニングコストの低減を可能にした効率のよいポリ
カーボネートの製造方法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕

ポリカーボネートの工業的な製造方法として
は、一般にホスゲン法あるいは溶融法が採用され
ている。しかし、溶融法は高温下での処理時間が
長く、製品の色が悪くなるために現在ではホスゲ
ン法が主流となつている。

しかしながらこのホスゲン法は、重合により生
成したポリカーボネートの溶液（ポリマー溶液）
の洗浄後に、濃縮（フレーク化）工程、乾燥（溶
媒除去）工程、造粒（ペレツト化）工程をそれぞ
れ別の装置により順次行う必要がある。

第５図は従来の製造法の流れを示すもので、不
活性溶媒にポリカーボネートが10wt％程度溶解
しているポリカーボネート溶液を、熱交換器１で
蒸気等により加熱して遠心薄膜蒸発器２に導入
し、濃度を30wt％程度まで濃縮する。次いでニ
ーダー３で濃縮を80wt％前後に濃縮し、さらに
プレドライヤー４で濃度を98.5％程度とした後
に、ドライヤー５にてほぼ100％のポリカーボネ
ートとし、減圧されている押出機６に導入してペ
レツト化していた。また別に、ポリカーボネート
を槽７で温水造粒した後に分離器８で水を分離
し、上記プレドライヤー４に導入する方法も行わ
れている。

このように従来法では、多数の工程を必要と
し、さらに装置の構造が複雑であるため、建設時
のコスト及びランニングコストが多大であつて、
簡素かつ経済的な製造方法の開発が望まれてい
た。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者は、上記従来技術の問題点を解
消し、処理工程の簡素化が可能なポリカーボネー
トの製造方法を開発すべく鋭意研究を重ねた。そ
の結果、ポリカーボネート溶液を特定の溶媒除去
装置に導入して溶媒を除去することにより、工程
の簡素化が図れることを見出し、本発明を完成す
るに至つた。

すなわち本発明は、不活性溶媒にポリカーボネ
ートが５〜35重量％溶解しているポリカーボネー
ト溶液を、プレートフイン型あるいはフインチユ
ーブ型の熱交換器を備えた減圧可能な溶媒除去装
置に導入し、240〜350℃の温度に加熱して、前記
溶媒中の不活性溶媒を蒸発除去するとともに、ポ
リカーボネートを溶融状態で導出して固化させる
ことを特徴とするポリカーボネートの製造方法を
提供するものである。

原料として用いられるポリカーボネート重合体
溶液は、通常の重縮合反応によつて得られるもの
で、例えばホスゲン法によれば、ビスフエノール
Ａとホスゲンをメチレンクロライド等の不活性溶
媒中で第三級アミン（トリエチルアミンなど）の
触媒の存在下で反応させることにより得ることが
できる。

また、原料として、ビスフエノールＡの一部又
は全部をビス（４−ヒドロキシフエニル）アルカ
ン等の化合物やハロゲン化ビスフエノール類等の
他の二価フエノールにかえて重縮合反応させるこ
とにより得られたポリカーボネート重合体溶液を
適用することもできる。

上述の不活性溶媒は、ポリカーボネートに対し
て不活性であり、さらに使用温度で安定であつ
て、ポリカーボネートを溶解するものであればよ
いが、沸点の高いものはポリカーボネート溶液の
加熱温度を高くする必要があるため、200℃以下
の融点を有する溶媒を用いることが好ましい。こ
の溶媒として用いられるものは、メチレンクロラ
イドのほか、例えばテトラクロルエタン、トリク
ロルエタン、ジクロルエタン、トリクロルエチレ
ン、ジクロルエチレン、クロロホルム、チオフエ
ン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、クロルベ
ンゼン、ｏ−、ｍ−、あるいはｐ−ジクロルベン
ゼン及びこれらの二種以上の混合物及びこれらを
主成分とする混合物等が挙げられる。

上記溶媒に溶解されるポリカーボネートの濃度
は、５〜35wt％が適当である。濃度が5wt％未満
では大型の溶媒除去装置が必要となるためコスト
アツプとなり、35wt％を越えるとポリカーボネ
ートが析出してしまい流動状態が保持できず供給
が不可能となる。

以下本発明の方法を図面に基づいてさらに具体
的に説明する。

第１図は本発明のポリカーボネートの製造方法
の流れ図を示すもので、不活性溶媒にポリカーボ
ネートが５〜35wt％溶解しているポリカーボネ
ート溶液は、洗浄後に溶媒除去装置１０の上部に
導入され、溶媒が除去されて下部から導出され、
ペレツト化される。

上記溶媒除去装置１０は、第２図に示すよう
に、本体１１の内部上方に熱交換器１２を配設
し、下部に排出口１３を形成している。この本体
１１は、ジヤケツト１４に覆われており、該ジヤ
ケツト１４内に供給される熱媒体により所定の温
度に加熱される。また本体１１の上部には、真空
ポンプ等に接続された排気口１５が設けられてお
り、本体１１内を所定の減圧状態とするととも
に、蒸発した溶媒を排出している。さらに本体１
１内には、適所に温度検出器１６が設けられてい
る。

ここで、前記熱交換器１２は、熱交換効率が極
めて良好でしかも短時間で熱交換処理を行える形
式のものが用いられる。このような熱交換器とし
て、プレートフイン型あるいはフインチユーブ型
が特に好ましい。プレートフイン型は、第３図に
示すように、仕切板（プレート）１７を垂直方向
に平行に多数枚設け、各仕切板１７間に凹凸状あ
るいは波状の金属板（フイン）１８を交互に方向
を変えて直交するように設けて横方向の流路を加
熱室１９とし、縦方向の流路を溶液室２０とした
ものである。加熱室１９の入口側及び出口側に
は、加熱室１９の各流路に均一に熱媒体を分配す
るためのヘツダーが設けられており、溶液室２０
の出口側には、同様にポリカーボネート溶液を分
配するためのヘツダーが設けられている。また溶
液室２０の出口側は、各流路から溶液が抵抗なく
流下するように解放されている。加熱室１９を流
れる熱媒体の熱は仕切板１７及び金属板１８を伝
わつて速やかに溶液室２０の溶液に伝えられ、溶
液を加熱する。

また、プレートフイン型熱交換器は、第２図に
おいて、上下90℃に回転して設置し、縦方向の流
路に熱媒体を、横方向の流路にポリカーボネート
溶液を供給することにより、設置面積を低減し、
装置の小型化を図ることもできる。さらに、本体
１１の外部上方に設置することもできる。

一方、フインチユーブ型は、第４図ａ，ｂに示
すように、僅かな間隔を設けて多数のデイスクプ
レート２１を積層し、該デイスクプレート２１の
外周部（フイン部）２１ａに加熱管（チユーブ）
２２を設け、各デイスクプレート２１間を溶液室
２３としたもので、上部に溶液の導入口２３ａが
設けられている。ポリカーボネート溶液は、この
導入口２３ａから溶液室２３内に流入し、加熱管
２２内を流れる熱媒体とデイスクプレート２１を
介して熱交換して加熱される。加熱されたポリカ
ーボネート溶液から蒸発する溶媒蒸気は、上部の
デイスクプレート２１間から排出されるととも
に、溶媒が蒸発して濃縮されたポリカーボネート
は、下部のデイスクプレート２１間から流下す
る。

ポリカーボネート溶液は、上記のように形成さ
れた熱交換器１２の溶液室内に、本体１１上部の
導入口２４から導入され、熱媒用配管２５から加
熱室あるいは加熱管内に供給される所定温度の熱
媒体と熱交換を行つて240〜350℃に加熱される。
この加熱温度が240℃未満ではポリカーボネート
が熱交換器１２内に析出し、流路が閉塞されて運
転不能となり、また350℃を越える高温にすると、
ポリカーボネートの劣化を生じるため好ましくな
い。本発明では、熱交換器１２を熱交換効率が極
めて良好でしかも短時間で熱交換処理を行える形
式としたので、内部にポリカーボネートが析出し
て流路を閉塞することなくこの加熱処理を行うこ
とができる。

加熱されたポリカーボネート溶液は、熱交換器
１２の下部から所定圧力に減圧された本体１１内
に流下する。熱交換器１２の性能や不活性溶媒の
種類あるいは処理条件によつては、熱交換器１２
内で不活性溶媒の発泡を生じ、脱揮が行われてい
ることもある。また本体１１内の圧力は、−760〜
−10mmHg好ましくは−760〜−50mmHgに保持さ
れ、不活性溶媒の蒸発を促進する。

本発明の方法では、ポリカーボネート溶液の不
活性溶媒がほとんど瞬間的に蒸発するため、ポリ
カーボネートは、薄いシート状あるいは紐状とな
つて溶融状態で下部の排出口１３に流下する。

このように、不活性溶媒が除去されて溶媒除去
装置１０の排出口１３から導出される溶融状態の
ポリカーボネートは、不活性溶媒をほとんど含ま
ないため、排出口１３にペレタイザーを接続し
て、そのままペレツト化するなどして冷却固化さ
れて製品となる。また必要により溶媒除去装置に
混練機等を連続的に配置して、添加剤を添加して
混練を行つたり、さらにごく微量の溶媒を取り出
したい場合には、押出機等を併用することも可能
である。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例に基いてさらに詳しく説
明する。

実施例 １ メチレンクロライドに、粘度平均分子量26000
のポリカーボネートが20wt％溶解した溶液を、
プレートフイン型熱交換器（幅200mm×高さ150mm
×奥行き100mm、伝熱面積0.4m²）を備え、熱交換
器温度を320℃、本体の減圧度を−740mmHgとし
た第２図に示す溶媒除去装置（直径500mm×高さ
2000mm、内容積200）に毎時５の割合で導入
し、溶媒除去装置下部から溶融状態で導出された
ポリカーボネートをそのままペレツト化した。得
られたポリカーボネートペレツト中の残留メチレ
ンクロライドは、50ppmと少なく、また色調も透
過型YI（黄色度）で5.6と良好なものであり、分子
量も25800であつて低下することなく、良好な物
性を有するものが得られた。

実施例 ２ メチレンクロライドに、粘度平均分子量15000
のポリカーボネートが10wt％溶解した溶液を、
熱交換器温度を250℃、本体の減圧度を−50mmHg
とし、前記実施例１と同じ溶媒除去装置に毎時10
の割合で導入し、溶媒除去装置下部から溶融状
態で導入されたポリカーボネートをそのままペレ
ツト化した。得られたポリカーボネートペレツト
中の残留メチレンクロライドは、130ppm、色調
は透過型YI（黄色度）で3.8と良好なものであつ
た。また分子量も14900であつて低下することな
く、良好な物性を有するものが得られた。

比較例 １ 熱交換器を多管式交換器としたこと以外は、実
施例１と同程度の大きさ、容量を有する溶媒除去
装置を用いるとともに、同じポリカーボネート溶
液を用い、導入量、加熱温度、減圧度を同条件と
して処理した。しかし熱交換器の管内壁にポリカ
ーボネートが析出して、運転開始後５分で閉塞し
て、運転の継続ができなくなつた。

比較例 ２ 実施例１で用いた溶媒除去装置に代えて、同程
度の処理能力を有する回転翼を備えた薄膜蒸発器
を用いて、実施例１と同じポリカーボネート溶液
を同条件で処理した。しかし蒸発器の内壁にポリ
カーボネートが析出し、運転開始後10分で回転翼
駆動モーターが過負荷によりトリツプしてしま
い、運転の継続ができなくなつた。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明の方法によれば、簡単な装
置並びに操作で、ポリカーボネート溶液から不活
性溶媒を蒸発除去し、ポリカーボネートを溶融状
態で導出して固化させることができる。そのた
め、工程の簡素化が達成され、建設コストやラン
ニングコストの低減を図ることができる。また製
品の性状に悪影響を与えることがなく、したがつ
て、安価で良質のポリカーボネートを製造するこ
とができる。

なお、本発明の方法は、ポリエステル、ポリス
ルホネート、ポリアミド、ポリフエニレンオキシ
ドなどの重合体を製造する場合にも適用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のポリカーボネートの製造方法
を簡略に示す流れ図、第２図は本発明の方法に使
用する溶媒除去装置の構成を示す断面図、第３図
はプレートフイン型熱交換器の内部構造を示す要
部の斜視図、第４図ａはフインチユーブ型熱交換
器の内部構造を示す断面図、第４図ｂはデイスク
プレートの平面図、第５図は従来の製造方法を示
す流れ図である。 １：熱交換器、２：遠心薄膜蒸発器、３：ニー
ダー、４：プレドライヤー、５：ドライヤー、
６：押出機、７：槽、８：分離器、１０：溶媒除
去装置、１１：本体、１２：熱交換器、１３：排
出口、１４：ジヤケツト、１５：排気口、１６：
温度検出器、１７：仕切板、１８：金属板、１
９：加熱室、２０：溶液室、２１：デイスクプレ
ート、２２：加熱管、２３：溶液室、２４：導入
口、２５：熱媒用配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不溶性溶媒にポリカーボネートが５〜35重量
   ％溶解しているポリカーボネート溶液を、プレー
   トフイン型あるいはフインチユーブ型の熱交換器
   を備えた減圧可能な溶媒除去装置に導入し、240
   〜350℃の温度に加熱して、前記溶媒中の不活性
   溶媒を蒸発除去するとともに、ポリカーボネート
   を溶融状態で導出して固化させることを特徴とす
   るポリカーボネートの製造方法。