KR20160023813A - 폴리카보네이트의 정제 방법 - Google Patents

폴리카보네이트의 정제 방법 Download PDF

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윌리엄 이. 주니어 홀라
판카즈 싱 커텀
모한 카딜카르
젤즈코 쿠젤제빅
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사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
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Abstract

일 구현예에서, 제1 유기 용매, 폴리카보네이트, 촉매 및 이온을 포함하는 수성상 및 유기상을 포함하는 계면 중합 생성 혼합물로부터의 폴리카보네이트의 정제 방법은 하기를 포함한다:
상기 수성상 및 상기 유기상을 분리하여 분리된 수성 공급 스트림 및 분리된 유기 스트림을 형성하는 단계;
상기 분리된 유기 스트림으로부터 상기 촉매 및 상기 이온을 추출하여 정제된 폴리카보네이트 스트림 및 추출된 수성 공급 스트림을 형성하는 단계로서, 상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 적어도 하나는 유기 부분 및 수성 부분을 포함하는 단계; 및
상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 수성 스트림을 정제하는 단계로서,
상기 수성 스트림에 제2 유기 용매를 첨가함으로써 상기 유기 부분의 점도가 40 센티포이즈 이하가 되도록 조절하여 혼합된 스트림을 형성하고;
선택적으로, 상기 수성 스트림에 수용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 20.0으로 조절하고;
상기 혼합된 스트림을 분리하여 정제된 수성 스트림을 형성하고, 상기 정제된 수성 스트림의 3 부피% 이하가 유기 부분인 단계.

Description

폴리카보네이트의 정제 방법{Process for the purification of polycarbonate}
관련된 상호 참조 출원
본 출원은 2013년 7월 25일 출원된 미국 임시 특허 출원 제61/858,260호의 이익을 주장한다. 관련 출원은 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. 본 발명은 폴리카보네이트의 정제 방법에 관한 것이다.
폴리카보네이트 중합을 위한 계면 공정은 수성상 및 유기상을 포함하는 혼합물을 생성한다. 수성상은 염수상(brine phase)으로도 지칭되고, 염, 이온 종 및 계면 촉매를 포함한다. 유기상은 폴리머상으로도 지칭되고, 용매, 용해된 폴리카보네이트 및 계면 촉매를 포함한다. 수성상으로부터의 염수 비말동반(entrainment)의 결과로서 몇몇 염 또는 이온 종(편의를 위해, 이하 "이온")이 유기상에 더 존재할 수 있다. 이러한 이온뿐만 아니라 임의의 계면 촉매는 최종 생성물의 품질에 영향을 미치기 때문에 일반적으로 정제 공정에서 유기상으로부터 제거된다. 정제 공정은 일반적으로 유기상으로부터 수성상을 분리한 후, 하나 이상의 추출 단계에서 이온 및 촉매를 제거하여 정제된 폴리카보네이트는 얻는 것을 포함한다.
특히, 코폴리카보네이트 및 폴리카보네이트-에스테르의 제조시, 폴리카보네이트 정제 공정에서 문제는, 유기상과 수성상이 에멀젼을 형성할 수 있다는 점이다. 에멀젼화는 제2상 내에 분산된 작고, 제거되기 어려운 제1상의 액적(droplet)을 생성하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 에멀젼화는 유기상 및 수성상 중 하나 또는 둘 다의 오직 부분적인 분리만 가져오기 때문에 유기상의 일부가 캐리오버되어(carried over) 수성상과 함께 배출(flow out)될 수 있고, 유기상으로부터 불순물(예를 들어, 이온 및 촉매)이 불충분하게 제거될 수 있다. 결과적으로, 안정한 플랜트 작동을 유지하기 어려울 수 있으며, 궁극적으로 정제된 폴리카보네이트의 질과 양이 감소될 수 있다.
유기상 캐리오버(carryover)를 포함하는 제거된 수성상을 처리하여 폴리카보네이트 캐리오버를 더 분리하는 정제 방법이 요구된다.
폴리카보네이트의 정제 방법이 본 명세서에 개시된다.
일 구현예에서, 제1 유기 용매, 폴리카보네이트, 촉매 및 이온을 포함하는 수성상 및 유기상을 포함하는 계면 중합 생성 혼합물로부터의 폴리카보네이트의 정제 방법은 하기를 포함한다:
상기 수성상 및 상기 유기상을 분리하여 분리된 수성 공급 스트림 및 분리된 유기 스트림을 형성하는 단계;
상기 분리된 유기 스트림으로부터 상기 촉매 및 상기 이온을 추출하여 정제된 폴리카보네이트 스트림 및 추출된 수성 공급 스트림을 형성하는 단계로서, 상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 적어도 하나는 유기 부분 및 수성 부분을 포함하는 단계; 및
상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 수성 스트림을 정제하는 단계로서,
상기 수성 스트림에 제2 유기 용매를 첨가함으로써 상기 유기 부분의 점도가 40 센티포이즈 이하가 되도록 조절하여 혼합된 스트림을 형성하고;
선택적으로, 상기 수성 스트림에 수용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 20.0으로 조절하고;
상기 혼합된 스트림을 분리하여 정제된 수성 스트림을 형성하고, 상기 정제된 수성 스트림의 3 부피% 이하가 유기 부분인 단계.
앞에서 기술된 특징 및 다른 특징들이 하기 도면 및 상세한 설명에 의해 예시된다.
이하의 도면은 예시적인 구현예로서, 유사한 구성은 유사한 도면 부호로 표시된다.
도 1은 캐리오버 정제 유닛의 도식이다.
도 2는 캐리오버 정제 공정을 이용하는 정제 방법의 도식이다.
도 3은 캐리오버 정제 공정을 이용하는 정제 방법의 도식이다.
폴리카보네이트를 형성하기 위한 계면 중합은, 폴리카보네이트를 함유하는 유기상(폴리머상으로도 지칭됨) 및 이온 및 촉매를 함유하는 수성상(염수상으로도 지칭됨)을 포함하는 생성 혼합물을 가져온다. 상기 폴리카보네이트를 정제하기 위한 정제 공정은 일반적으로 유기상 및 수성상의 분리; 산 세척을 통한 유기상으로부터의 촉매 추출; 및 물 세척을 통한 유기상으로부터의 이온 추출;을 포함한다. 상기 분리 및 이온 추출 단계는 동일한 단계에서 (예를 들어, 동시에)일어날 수 있다. 촉매 추출 및 이온 추출은 동일한 단계에서 (예를 들어, 동시에)일어날 수 있다. 상기 정제 공정에서 이러한 단계들뿐만 아니라 이송 및 저장 단계들 중 하나 이상은 에멀젼화로 인해 분리된 수성상을 갖는 유기상의 캐리오버를 생성할 수 있다. 유기상 캐리오버를 함유하는 수성 스트림의 정제 방법은 폴리카보네이트 제조 공정의 수율을 향상시킬 것이다.
캐리오버를 포함하는 수성상을 처리하는 공정 스킴이 개발되었다. 상기 방법은 예를 들어, 수성 스트림의 총 부피를 기준으로 2 부피 퍼센트(부피%) 초과의 유기상을 포함하는 임의의 수성 스트림에 유용하다. 상기 방법은 수성 스트림의 총 부피를 기준으로 10 부피% 초과의 유기상을 포함하는 임의의 수성 스트림에 특히 유용하다. 상기 방법은, 예를 들어, 수성 스트림에 유기 용매 및 필요한 경우 수용액(예를 들어, 물을 포함함)을 첨가하여 에멀젼을 파괴하고 그 결과 생성된 상을 분리함으로써 혼합된 스트림을 형성하는 단계; 및 상기 혼합된 스트림을 분리 유닛(예를 들어, 원심분리기)에서 분리하는 단계;를 포함한다. 분리를 얻기 위해, 유기 용매의 유형 및 양은 유기상의 점도를 감소시키도록 선택될 수 있고, 예를 들어, 40 센티포이즈(cP) 이하의 점도를 갖는 분리된 유기상을 얻도록 선택될 수 있다. 수용액(예를 들어, 물을 포함함)의 pH는 상기 분리된 수성상을 pH 2 내지 10으로 조절하도록 선택될 수 있다. 상기 수용액(예를 들어, 물을 포함함)은 혼합된 스트림 중 수성 부분 대 유기 부분의 비를 1.0 내지 20.0으로 제공하는데 효과적인 양으로 첨가될 수 있다. 놀랍게도, 더 낮은 폴리카보네이트 농도(유기 부분의 점도에서 반영됨) 및 선택적으로 더 낮은 유기상 농도(수성 부분 대 유기 부분의 비에서 반영됨)에서 상기 방법을 수행하는 것은 향상된 에멀젼 파괴를 낳고, 궁극적으로 향상된 분리를 가져옴이 확인되었다. 향상된 에멀젼 파괴는 분리 동안 더욱 강렬한 혼합의 사용을 가능하게 하며, 이는 분리를 더 향상시킬 수 있다. 캐리오버 정제 방법은 3 부피% 이하의 총 유기 부분을 갖는 정제된 수성 스트림을 가져올 수 있다. 상기 캐리오버 정제 공정은 쉽게 에멀젼을 형성하는 경향이 있는 폴리카보네이트, 예를 들어, 아래에서 더욱 상세히 기술된 바와 같은 벌크한 카보네이트 단위를 갖는 코폴리카보네이트의 정제에 유용할 수 있다.
본 명세서에서, "폴리카보네이트"는 하기 화학식 (1)의 카보네이트 반복 구조 단위를 갖는 호모폴리머 또는 코폴리머를 의미한다:
Figure pct00001
(1)
여기서, 전제 R1기 중 적어도 60%는 방향족이거나, 각각의 R1은 적어도 하나의 C6-30 방향족기를 함유한다. 구체적으로, 각각의 R1은 하기 화학식 (2)의 방향족 디하이드록시 화합물 또는 하기 화학식 (3)의 비스페놀과 같은 디하이드록시 화합물로부터 유래될 수 있다:
Figure pct00002
(2)
Figure pct00003
(3)
상기 화학식 (2) 중, 각각의 Rh는 독립적으로 할로겐 원자(예를 들어, 브롬), C1-10 하이드로카빌기(예를 들어, C1-10 알킬), 할로겐 치환된 C1-10 알킬, C6-10 아릴 또는 할로겐-치환된 C6-10 아릴이고, n은 0 내지 4이다.
상기 화학식 (3) 중, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐, C1-12 알콕시 또는 C1-12 알킬이고; p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, p 또는 q가 4 미만이면, 고리의 각각의 탄소의 원자가는 수소로 채워진다. 일 구현예에서, p 및 q는 각각 0이거나, p 및 q는 각각 1이고, Ra 및 Rb는 각각 C1-3 알킬기, 구체적으로, 메틸이고, 각각의 아릴렌기의 히드록시에 대하여 메타 위치에 배치된다. Xa는 두 개의 히드록시-치환 방향족기를 연결하는 가교기이며, 여기서 상기 가교기 및 각각의 C6 아릴렌기의 하이드록시 치환기는 상기 C6 아릴렌기 상에서 서로 오르쏘, 메타 또는 파라(구체적으로, 파라)로 배치되고, 예를 들어, 단일 결합, -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)- 또는 C1-18 유기기일 수 있다. 이는 고리형 또는 비고리형, 방향족 또는 비방향족일 수 있고, 할로겐, 산소, 질소, 황, 규소 또는 인과 같은 헤테로 원자를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, Xa는 치환된 또는 비치환된 C3-18 사이클로알킬리덴; 화학식 -C(Rc)(Rd)-의 C1-25 알킬리덴(여기서 Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소, C1-12 알킬, C1-12 사이클로알킬, C7-12 아릴알킬, C1-12 헤테로알킬, 또는 고리형 C7-12 헤테로아릴알킬임); 또는 화학식 -C(=Re)-의 기(여기서, Re는 2가의 C1-12 탄화수소기)일 수 있다.
구체적인 디하이드록시 화합물의 몇몇 예시적인 예는 다음을 포함한다: 비스페놀 화합물, 예를 들어, 4,4'-디하이드록시비페닐, 1,6-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 비스(4-하이드록시페닐)-1-나프틸메탄, 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2-(4-하이드록시페닐)-2-(3-하이드록시페닐)프로판, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판, 1,1-비스 (하이드록시페닐)사이클로펜탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)이소부텐, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로도데칸, 트랜스-2,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부텐, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만탄, 알파, 알파'-비스(4-하이드록시페닐)톨루엔, 비스(4-하이드록시페닐)아세토니트릴, 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-에틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-n-프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-이소프로필-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-sec-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-사이클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-메톡시-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판, 1,1-디클로로-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디브로모-2,2-비스(4-하이드록시페닐)에틸렌, 1,1-디클로로-2,2-비스(5-페녹시-4-하이드록시페닐)에틸렌, 4,4'-디하이드록시벤조페논, 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-부탄온, 1,6-비스(4-하이드록시페닐)-1,6-헥산디온, 에틸렌글리콜 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐)술피드, 비스(4-하이드록시페닐)술폭시드, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오린, 2,7-디하이드록시파이렌, 6,6'-디하이드록시-3,3,3',3'-테트라메틸스피로(비스)인단 ("스피로바이인단 비스페놀"), 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미드, 2,6-디하이드록시디벤조-p-디옥신, 2,6-디하이드록시티안트렌, 2,7-디하이드록시페녹사틴, 2,7-디하이드록시-9,10-디메틸페나진, 3,6-디하이드록시디벤조퓨란, 3,6-디하이드록시디벤조티오펜, 및 2,7-디하이드록시카바졸; 치환된 레조르시놀 화합물 예를 들어 5-메틸 레조르시놀, 5-에틸 레조르시놀, 5-프로필 레조르시놀, 5-부틸 레조르시놀, 5-t-부틸 레조르시놀, 5-페닐 레조르시놀, 5-쿠밀 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라플루오로 레조르시놀, 2,4,5,6-테트라브로모 레조르시놀, 등; 카테콜; 하이드로퀴논; 치환된 하이드로퀴논 예를 들어 2-메틸 하이드로퀴논, 2-에틸 하이드로퀴논, 2-프로필 하이드로퀴논, 2-부틸 하이드로퀴논, 2-t-부틸 하이드로퀴논, 2-페닐 하이드로퀴논, 2-쿠밀 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라메틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라-t-부틸 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라플루오로 하이드로퀴논, 2,3,5,6-테트라브로모 하이드로퀴논 등.
구체적인 디하이드록시 화합물은 레조르시놀, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판("비스페놀 A" 또는 "BPA", 상기 화학식 (3) 중, 각각의 A1 및 A2가 p-페닐렌이고, Y1가 이소프롤리덴임), 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈리미딘, 2-페닐-3,3'-비스(4-하이드록시페닐) 프탈리미딘 (N-페닐 페놀프탈레인 비스페놀("PPPBP") 또는 3,3-비스(4-하이드록시페닐)-2-페닐이소인돌린-1-온으로 알려짐), 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 (DMBPC) 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산 (이소포론 비스페놀)을 포함한다.
본 명세서에서, "폴리카보네이트"는 또한 카보네이트 단위 및 다른 유형의 폴리머 단위, 예를 들어, 에스테르 단위를 포함하는 코폴리머를 또한 포함한다("폴리에스테르카보네이트"는 또한 폴리에스테르-폴리카보네이트로도 알려짐). 폴리에스테르카보네이트는 상기 화학식 (1)의 카보네이트 반복 사슬 단위 이외에, 하기 화학식 (4)의 에스테르 반복 단위를 더 함유한다:
Figure pct00004
(4)
여기서, J는 디하이드록시 화합물로부터 유래된 2가의 기이고, 예를 들어, C2-10 알킬렌, C6-20 사이클로알킬렌, C6-20 아릴렌, 또는 2개 내지 6개, 구체적으로 2개, 3개 또는 4개의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌기의 폴리옥시알킬렌기일 수 있고; T는 디카르복실산으로부터 유래된 2가의 기이고, 예를 들어, C2-10 알킬렌, C6-20 사이클로알킬렌, 또는 C6-20 아릴렌일 수 있다. 상이한 T 및/또는 J기의 조합을 함유하는 코폴리에스테르가 사용될 수 있다. 상기 폴리에스테르는 분지형 또는 선형일 수 있다.
구체적인 디하이드록시 화합물은 상기 화학식 (2)의 방향족 디하이드록시 화합물(예를 들어, 레조르시놀), 상기 화학식 (3)의 비스페놀(예를 들어, 비스페놀 A), 지방족 디올(예를 들어, 에탄 디올, n-프로판 디올, i-프로판 디올, 1,4-부탄디올, 1,4-사이클로헥산 디올, 1,4-하이드록시메틸사이클로헥산) 또는 상기한 하이드록시 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 사용될 수 있는 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 1,4-사이클로헥산 디카르복실산 또는 상기한 산 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 이소프탈산 대 테레프탈산의 중량비가 91:9 내지 2:98인 이소프탈산 및 테레프탈산의 조합이 사용될 수 있다. 구체적인 에스테르 단위는 에틸렌 테레프탈레이트, n-프로필렌 테레프탈레이트, n-부틸렌 테레프탈레이트, 1,4-사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트, 및 이소프탈산, 테레프탈산 및 레조르시놀(ITR)로부터 유래된 에스테르 단위를 포함한다.
상기 코폴리머 중 에스테르 단위 대 카보네이트 단위의 몰비는 예를 들어, 1:99 내지 99:1, 구체적으로 10:90 내지 90:10, 더욱 구체적으로, 25:75 내지 75:25로 광범위하게 달라질 수 있다. 구체적인 폴리에스테르카보네이트는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 이소프탈레이트-테레프탈레이트-비스페놀 A 에스테르 단위를 포함하는 폴리에스테르카보네이트를 포함하며, 이는 통상적으로 카보네이트 단위 대 에스테르 단위의 몰비에 따라 폴리(카보네이트-에스테르) (PCE) 폴리(프탈레이트-카보네이트) (PPC)로 지칭된다.
상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 카보네이트 단위를 함유하는 선형 호모폴리머(BPA PC)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기술된 저전단 공정은 특히 PPC 및 PEC와 같은 폴리에스테르 및 비스페놀 A 및 벌크한 비스페놀 카보네이트 단위(즉, 적어도 12개의 탄소 원자, 예를 들어, 12개 내지 60개의 탄소 원자 또는 20개 내지 40개의 탄소 원자를 함유하는 비스페놀로부터 유래됨)를 포함하는 코폴리카보네이트의 정제에 특히 유용하다. 이러한 코폴리카보네이트의 예는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 2-페닐-3,3'-비스(4-하이드록시페닐) 프탈이미딘 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리카보네이트(BPA-PPPBP 코폴리머), 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머(BPA-DMBPC 코폴리머) 및 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 이소포론 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머(예를 들어, Bayer사의 상표명 APEC으로 입수가능함)를 포함한다.
상기 폴리카보네이트는 가교된 스티렌-디비닐벤젠 컬럼을 사용하고 폴리카보네이트 표준으로 보정된(calibrated) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정될 때, 10,000 내지 200,000 달톤, 구체적으로 20,000 내지 100,000 달톤의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. GPC 샘플은 1 mg/ml의 농도로 제조되고, 1.5 ml/분의 유속으로 용리된다(eluted).
폴리카보네이트를 생성하기 위한 계면 중합의 반응 조건은 달라질 수 있으나, 예시적인 방법은, 일반적으로, 수성 NaOH 또는 KOH 중 디하이드록시 화합물을 용해 또는 분산시키는 단계; 생성된 혼합물을 수-불혼화성 용매에 첨가하는 단계; 및 상기 반응물을 3차 아민과 같은 촉매 또는 상 전이 촉매의 존재 하에서, 조절된 pH 조건, 예를 들어 8 내지 10의 pH 하에서 카보네이트 전구체와 접촉시키는 단계;를 포함한다. 상기 수-불혼화성 용매는, 예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 톨루엔 등일 수 있다.
상기 카보네이트 전구체는 카보닐 할라이드,디하이드록시 화합물의 비스할로포르메이트 또는 디아릴 카보네이트일 수 있다. 상기 카보닐 할라이드는 카보닐 브로마이드 또는 카보닐 클로라이드(포스겐)일 수 있다. 상기 비스클로로포르메이트는 비스페놀 A의 비스클로로포르메이트, 하이드로퀴논, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 등일 수 있다. 상기 디아릴 카보네이트는 하기 화학식 (5)의 디아릴 카보네이트일 수 있다:
Figure pct00005
(5)
여기서, n은 1 내지 3의 정수이고 각각의 Ri는 독립적으로 선형 또는 분지형의, 선택적으로 치환된 C1-34 알킬(구체적으로 C1-6 알킬, 더욱 구체적으로 C1-4 알킬), C1-34 알콕시(구체적으로 C1-6 알콕시, 더욱 구체적으로 C1-4 알콕시), C5-34 사이클로알킬, C7-34 알킬아릴, C6-34 아릴, 할로겐(구체적으로 염소)이거나 또는 -C(=O)OR'(여기서, R'은 H, 선형 또는 분지형의 C1-34 알킬(구체적으로 C1-6 알킬, 더욱 구체적으로 C1-4 알킬), C1-34 알콕시(구체적으로 C1-16 알콕시, 더욱 구체적으로 C1-4 알콕시), C5-34 사이클로알킬, C7-34 알킬아릴 또는 C6-34 아릴임)이다. 일 구현예에서, 상기 디아릴 카보네이트는 디페닐 카보네이트이거나 또는 아릴기 중 하나 또는 둘 다가 전자끌게 치환기를 갖는 디아릴 카보네이트, 예를 들어, 비스(4-니트로페닐)카보네이트, 비스(2-클로로페닐)카보네이트, 비스(4-클로로페닐)카보네이트, 비스(메틸 살리실)카보네이트, 비스(4-메틸카르복실페닐) 카보네이트, 비스(2-아세틸페닐) 카르복실레이트, 비스(4-아세틸페닐) 카르복실레이트이다. 디아릴 카보네이트 대 디하이드록시 화합물의 몰비는 2:1 내지 1:2, 또는 1.5:1 내지 1:1.5, 또는 1.05:1 내지 1:1.05 또는 1:1일 수 있다. 일 구현예에서, 디아릴 카보네이트 대 디하이드록시 화합물의 몰비는 소수점 셋째 자리까지 표시될 때, 0.996 이하, 또는 0.962 내지 0.996, 또는 0.968 내지 0.996, 또는 0.971 내지 0.994이다. 전술한 유형의 카보네이트 전구체 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
카보네이트 전구체로서 포스겐을 사용하여 카보네이트 연결을 형성하는 계면 중합 반응은 본 명세서에 기술된 방법에 의해 정제된 폴리카보네이트를 제조하는데 유리하게 사용될 수 있다. 계면 중합에 의한 폴리에스테르-폴리카보네이트의 제조시, 디카르복실산 또는 디올을 그 자체로 사용하기보다는, 상기 산 또는 디올의 반응성 유도체, 예를 들어, 대응 산 할라이드, 특히 산 디클로라이드 및 산 디브로마이드가 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 이소프탈산, 테레프탈산 또는 상기한 산 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 사용하는 대신, 이소프탈로일 디클로라이드, 테레프탈로일 디클로라이드 또는 상기한 디클로라이드 중 적어도 하나를 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
계면 중합에서 촉매로서 사용될 수 있는 3차 아민은 지방족 3차 아민(예를 들어, 트리에틸아민 및 트리부틸아민), 지환족 3차 아민(예를 들어, N,N-디에틸-사이클로헥실아민) 및 방향족 3차 아민(예를 들어, N,N-디메틸아닐린)이다. 사용될 수 있는 상 전이 촉매는 화학식 (R3)4Q+X의 촉매일 수 있는데, 여기서, 각각의 R3은 동일하거나 상이하고, R3은 C1-10 알킬기이고; Q는 질소 또는 인 원자이고; X는 할로겐 원자 또는 C1-8 알콕시기 또는 C6-18 아릴옥시기이다. 상 전이 촉매의 예는 (CH3(CH2)3)4NX, (CH3(CH2)3)4PX, (CH3(CH2)5)4NX, (CH3(CH2)6)4NX, (CH3(CH2)4)4NX, CH3(CH3(CH2)3)3NX 및 CH3(CH3(CH2)2)3NX을 포함하고, 여기서 X는 Cl-, Br-, C1-8 알콕시기 또는 C6-18 아릴옥시기이다. 상 전이 촉매의 효과적인 양은 포스겐화 혼합물 중 비스페놀의 중량을 기준으로 각각 0.1 내지 10 중량 퍼센트(중량%) 또는 0.5 내지 2 중량%일 수 있다.
중합 동안 분지제를 첨가함으로써 분지형 폴리카보네이트 블록이 제조될 수 있다. 이러한 분지제는 하이드록실, 카르복실, 카르복실산 무수물, 할로포르밀, 및 상술한 관능기들의 혼합물로부터 선택된 3개 이상의 관능기를 함유하는 다관능성 유기 화합물을 포함한다. 구체적인 예는 트리멜리트산, 트리멜리트산 무수물, 트리멜리트산 트리클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄, 이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA (4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)-에틸)알파, 알파-디메틸 벤질)페놀), 4-클로로포르밀 프탈산 무수물, 트리메스산, 및 벤조페논 테트라카르복시산을 포함한다. 분지제는 0.05 내지 2.0 중량% 수준으로 첨가될 수 있다. 선형 폴리카보네이트 및 분지형 폴리카보네이트를 포함하는 조합이 사용될 수 있다.
말단 캡핑제(사슬 정지제 또는 사슬 종결제로도 지칭됨)가 중합 동안 포함되어 말단기를 제공할 수 있다. 상기 말단 캡핑제(및 이에 따른 말단기)는 폴리카보네이트의 원하는 특성에 따라 선택된다. 예시적인 말단 캡핑제는 모노페놀성 화합물(페놀 및 C1-C22 알킬 치환된 페놀(예를 들어, p-쿠밀페놀, 레조르시놀 모노벤조에이트 및 p- 및 t-부틸 페놀)), 디페놀의 모노에테르(예를 들어, p-메톡시페놀), 8개 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 분지형 사슬 알킬 치환기를 갖는 알킬-치환된 페놀, 4-치환된-2-하이드록시벤조페논 및 이들의 유도체, 아릴 살리실레이트, 디페놀의 모노에스테르(예를 들어, 레조르시놀 모노벤조에이트), 2-(2-하이드록시아릴)-벤조트리아졸 및 이들의 유도체, 2-(2-하이드록시아릴)-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체, 모노-카르복실산 클로라이드(예를 들어, 벤조일 클로라이드), C1-C22 알킬 치환된 벤조일 클로라이드, 톨루일 클로라이드, 브로모벤조일 클로라이드, 시나모일 클로라이드 및 4-나디미도벤조일 클로라이드, 폴리시클릭, 모노-카르복실산 클로라이드(예를 들어, 트리멜리트산 무수물 클로라이드), 나프토일 클로라이드, 지방족 모노카르복실산의 관능화된 클로라이드(예를 들어, 아크릴로일 클로라이드 및 메타크릴로일 클로라이드), 모노-클로로포르메이트(예를 들어, 페닐 클로로포르메이트), 알킬-치환된 페닐 클로로포르메이트, p-쿠밀 페닐 클로로포르메이트 및 톨루엔 클로로포르메이트로 예시된다. 다양한 말단기의 조합이 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 계면 중합은 물, 이온 및 촉매를 포함하는 수성상; 및 유기 용매, 폴리카보네이트 및 상기 수성상보다 낮은 정도의 물, 이온 종 및 촉매를 포함하는 유기상의 혼합물을 제공한다. 먼저 생성 혼합물의 수성상 및 유기상이 분리되어, 분리된 수성 스트림 및 분리된 유기상을 제공한다. 분리 유닛의 예는 디캔터 영역(decanter zone)을 갖는 코아레서(coalescer), 디캔터, 원심분리기 또는 상기한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함한다. 다음으로, 상기 분리된 유기상으로부터 이온 및 계면 촉매를 제거하기 위해 유기상이 추출되고, 이는 추출된 수성 스트림을 제공할 수 있다. 상기 분리된 유기 스트림으로부터 이온의 추출 이전에 촉매가 추출되거나, 촉매 및 이온이 단일 추출 공정에서 추출될 수 있다. 예시적인 추출 유닛은 추출 컬럼(예를 들어, 역류 모드에서 작동되는 추출 컬럼)을 포함한다. 앞에서 기술된 바와 같이, 전술한 모든 방법은 캐리오버(분리 유기상 또는 더욱 통상적으로 유기 부분을 포함하는 에멀전상으로도 지칭됨)를 포함하는 수성 스트림을 제공할 수 있으며, 상기 수성 스트림은 본 방법에서 수성 공급 스트림으로서 사용될 수 있다. 분리 및 추출과 수반되어 발생하는 임의의 이송 또는 저장(예를 들어, 교반된 저장)뿐만 아니라 임의의 유닛 플러슁(unit flushing) 또는 세정 단계가 또한 에멀젼-함유 수성 공급 스트림을 제공할 수 있다. 임의의 하나 이상의 수성 공급 스트림이 혼합되어 단일 수성 공급 스트림을 제공할 수 있다. 대안적으로, 임의의 복수의 수성 공급 스트림이 개별적으로 분리되고 처리될 수 있다.
상기 방법은 임의의 양의 캐리오버를 포함하는 임의의 수성 공급 스트림에 유용할 수 있다. 그러나, 상기 방법은 각각 상기 유기 부분 및 상기 수성 부분의 총 부피를 기준으로 수성 부분; 및 2 부피% 초과의 유기 부분, 또는 3 부피% 이상, 또는 5.5 부피% 이상, 또는 7 부피% 이상의 유기 부분;을 갖는 수성 스트림에 유용하다. 상기 방법은 상기 수성 부분 중 10 부피% 이상의 유기 부분을 포함하는 임의의 수성 스트림에 유용하다. 수성 부분 및 유기 부분은 후술하는 바와 같이 조절되기 때문에 유기 부분의 최대량이 특히 구속되는 것은 아니다. 그러나, 일반적으로, 상기 수성 스트림은 각각 상기 유기 부분 및 상기 수성 부분의 총 부피를 기준으로 50 부피% 이하 또는 80 부피% 이하의 유기 부분을 포함할 수 있다.
에멀젼의 파괴를 돕기 위해, 상기 수성 공급 스트림에 유기 용매가 첨가될 수 있다. 유기 용매의 유형 및 양은 유기 부분의 점도를 감소시키고, 특히 40 센티포이즈(cP) 이하, 30 cP 이하, 구체적으로 20 내지 30 cP의 점도를 갖는 분리된 유기 부분을 얻도록 선택될 수 있다. 상기 유기 용매는 상기 에멀젼 중 유기 부분과 혼화성이 있고(단일 상을 형성함), 상기 수성 공급 스트림의 유기 용매와 동일한 용매가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 디클로로메탄, 디클로로에탄 또는 상기한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합일 수 있다. 상기 분리된 유기 부분의 점도를 조절하기 위해 요구되는 유기 용매의 양은 상기 수성 공급 스트림의 테스트 샘플을 분리하고, 원하는 수준까지 점도를 조절하는데 요구되는 유기 용매의 양을 측정함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, ASTM D5225-09 또는 ISO 1628-5에 의해 점도가 측정될 수 있다. 이론에 한정되려는 것은 아니나, 유기 부분의 점도를 감소시키는 것이 상기 에멀젼의 파괴를 용이하게 한다고 믿어진다. 상기 수성 공급 스트림에 원래 존재하는 유기 부분 및 상기 수성 공급 스트림에 첨가된 유기 용매의 혼합량이 상기 수성 공급 스트림의 "총 유기 부분"으로 지칭된다.
물 스트림이 또한 상기 수성 공급 스트림에 첨가될 수 있다. 상기 물 스트림은 상기 혼합된 스트림 중 수성 부분 대 총 유기 부분의 비가 1.0 내지 20.0, 구체적으로, 1.1 내지 18.0, 더욱 구체적으로 1.2 내지 15.0, 더욱 구체적으로, 1.3 내지 13.0으로 제공되기에 유효한 양으로 첨가될 수 있다. 수성 부분 대 총 유기 부분의 비는 1.0 내지 10.0, 구체적으로 1.1 내지 8.0, 더욱 구체적으로, 1.2 내지 6.0, 더욱 구체적으로 1.0 내지 4.0일 수 있다. 상기 물 스트림의 pH는 1.0 내지 10.0, 구체적으로 1.5 내지 8.0, 더욱 구체적으로 2.0 내지 6.0의 pH를 갖는 분리된 수성 스트림을 제공하기 위해 조절될 수 있다.
상기 유기 용매 및 물은 상기 수성 공급 스트림에 개별적으로, 동시에 또는 예비 혼합되어 첨가될 수 있다. 혼합된 스트림을 제공하기 위해, 상기 유기 용매가 상기 수성 스트림에 첨가될 수 있고, 선택적으로 이후 물이 첨가될 수 있다. 분리 장치(예를 들어, 원심분리기)에 혼합된 스트림이 도입되고 분리되어 정제된 수성 스트림 및 폴리카보네이트 스트림을 제공할 수 있다.
더 낮은 폴리카보네이트 농도(상기 유기 부분의 점도에 의해 반영됨) 및 선택적으로 더 낮은 농도(상기 수성 부분 대 유기 부분의 비에 의해 반영됨)에서 상기 방법을 수행하는 것은 향상된 에멀젼 파괴를 낳고, 궁국적으로 향상된 분리를 가져올 수 있다. 향상된 에멀젼 파괴는 분리 동안 더욱 강렬한 혼합을 가능하게 하며, 이는 분리를 더 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 분리 방법은 고전단 속도, 예를 들어, 150,000 초-1(S-1) 이상의 고전단 속도에서 수행될 수 있으며, 본 명세서에서 전단 속도는 속도 대 유체가 흐르는 통로의 특유의 크기의 비이다(예를 들어, 유체가 1 m/s의 속력으로 회전하고, 상기 유체가 믹서 및 용기 벽 사이의 1mm 갭을 통해 순환하게 되면, 이때 전단 속도는 1/0.001, 즉 1,000 S- 1이다). 상기 캐리오버 정제 방법은 각각 상기 유기 부분 및 상기 수성 부분의 총 부피를 기준으로 3 부피% 이하, 2 부피% 이하, 1 부피% 이하 또는 0.5 부피% 이하의 상기 유기 부분을 갖는 정제된 수성 스트림을 가져올 수 있다.
도 1은 캐리오버 정제 시스템(10)을 설명하는 도식적인 다이어그램이다. 여기서, 3개의 캐리오버 스트림(30, 50 및 70)이 수성 공급 스트림(2)에 혼합될 수 있다. 캐리오버 스트림(30, 50 및 70)은 각각 상 분리 단계, 촉매 추출 단계 및 이온 추출 단계로부터 발생될 수 있다. 도 1은 3개의 캐리오버 스트림(30, 50 및 70)이 정제를 위해 혼합될 수 있음을 도시한 것이나, 예를 들어, 상기 스트림 중 하나 이상이 캐리오버가 거의 없거나 전혀 없는 경우, 구체적으로, 상기 스트림이 3 부피% 이하, 더욱 구체적으로 2 부피% 이하의 유기 부분 캐리오버를 포함하는 경우, 스트림 중 하나 이상이 존재하지 않는 것도 가능하다. 예를 들어, 하나 이상의 스트림이 캐리오버가 거의 없거나 전혀 없는 경우, 예를 들어 저전단 정제 유닛이 예를 들어, 150,000 S-1 미만의 전단 속도로 사용될 수 있다. 유사하게는, 혼합된 추출 단계로서 촉매 추출 및 이온 추출이 수행되는 경우, 캐리오버 스트림(50 및 70)은 단일 캐리오버 스트림으로서 상기 캐리오버 정제 방법에 도입될 수 있다.
도 1은 유기 용매 스트림(4) 및 물 스트림(6)이 수성 공급 스트림(2)에 첨가되어 혼합된 스트림을 형성하고, 상기 혼합된 스트림은 원심분리기(12)와 같은 분리 장치에 도입될 수 있음을 설명한다. 유기 용매 스트림(4)은 물 스트림(6) 이전에, 이후에 또는 혼합된 스트림으로서 상기 혼합된 스트림에 첨가될 수 있다. 물 스트림(6)의 첨가는 전술한 바와 같은 혼합물 중 수성 부분 대 유기 부분의 비를 증가시킨다. 물 스트림(6)의 첨가 이전 상기 수성 부분 대 유기 부분의 비가 1.0 내지 20.0인 경우, 물 스트림(6)이 첨가될 필요가 없다. 원심분리기 내에서 고전단 조건, 예를 들어 150,000 S-1 이상의 전단 속도에서 혼합 및 분리가 수행될 수 있다. 정제된 수성 스트림(8) 및 폴리카보네이트 스트림(14)이 원심분리기(12)로부터 배출될 수 있다. 모든 또는 일부 폴리카보네이트 스트림(14)은 재순환 스트림(16)에 의해 재순환될 수 있으며, 재순환 스트림(16)은 업스트림 작동(upstream operation)으로 돌아갈 수 있다. 모든 또는 일부 폴리카보네이트 스트림(14)은 정제 스트림(18)을 통해 더 정제될 수 있고, 여기서 추가적인 정제는 수성상의 추가적인 분리 또는 촉매 및/또는 이온의 추출을 위해 정제 스트림(18)을 하나 이상의 분리 유닛 또는 추출 유닛에 도입하는 것을 포함할 수 있다.
도 2는 일련의 역류 원심분리기(counter current centrifuge)를 갖는 상기 폴리카보네이트 정제 공정용 장치를 도시한다. 구체적으로, 계면 중합 반응으로 생성된 혼합물이 탱크(T)로부터 펌프(P)를 통해 원심분리기(42)를 포함하는 상 분리 유닛(40)(점선으로 둘러싸여짐)으로 펌핑될 수 있고, 이는 수성상으로부터 유기상을 분리할 수 있다. 선택적인 수성 세정 스트림(32)이 원심분리기(42)에 도입될 수 있다. 캐리오버 스트림(30)을 함유하는 수성 공급 스트림이 캐리오버 정제 유닛(10)(점선으로 둘러싸여짐)으로 향할 수 있다. 이후, 분리된 유기 스트림(44)이 촉매 분리 유닛(60)(점선으로 둘러싸여짐)으로 향할 수 있고, 이는 2개의 역류 원심분리기(62 및 64)를 포함할 수 있다. 낮은 pH 스트림(52)이 촉매 분리 유닛(60) 예를 들어, 원심분리기(64)로 도입될 수 있다. 낮은 pH 스트림(52)은 3 이하, 구체적으로, 2 이하, 더욱 구체적으로 0.5 내지 2, 더더욱 구체적으로 1 내지 1.5의 pH를 가질 수 있다. 수성의, 촉매가 풍부한 공급 스트림을 함유하는 캐리오버 스트림(50)이 캐리오버 정제 유닛(10)으로 향할 수 있다. 분리되고, 감소된 촉매 유기 스트림(66)이 이온 추출 유닛(80)(점선으로 둘러싸여짐)으로 향할 수 있고, 이는 3개의 역류 원심분리기(82, 84 및 86)를 포함할 수 있다. 수성 세척 스트림(72)이 촉매 분리 유닛(80), 예를 들어, 원심분리기(86)에 도입될 수 있다. 수성의, 이온이 풍부한 공급 스트림을 함유하는 캐리오버 스트림(70)이 캐리오버 정제 유닛(10)으로 향할 수 있다.
캐리오버 정제 유닛(10)에서의 처리 이전에 캐리오버 스트림(30, 50 및 70)이 혼합되어 수성 공급 스트림(2)을 제공하고, 도 1에 기술된 바와 같이 진행되어 유출 폴리카보네이트 스트림(18)을 생성한다. 유출 폴리카보네이트 스트림(18)은 예를 들어 추가적인 물 세척으로 더 정제될 수 있다. 도 2는 폴리카보네이트 스트림(18)이 일련의 역류 원심분리기(22 및 24)로 도입될 수 있음을 도시한다. 물 스트림일 수 있는 세정 스트림(20)이 원심분리기(24)로 도입될 수 있으며, 불순물이 풍부한 스트림(26)으로 원심분리기(22)로부터 배출될 수 있다. 더 정제된 폴리카보네이트 스트림(28)이 원심분리기(24)로부터 배출될 수 있고, 이온 추출 유닛(80)으로부터 배출된 정제된 폴리카보네이트 스트림(88)과 선택적으로 혼합될 수 있다. 정제된 폴리카보네이트는 저장 탱크(T)로 향할 수 있다.
도 3은 2개의 분리 코아레서(92 및 94)가 존재하는 것을 제외하고는 도 2와 유사한 정제 공정을 도시하는데, 하나는 상 분리 유닛(40) 내의 원심분리기(42) 이후에 존재하고, 다른 하나는 촉매 분리 유닛(60) 내의 원심분리기(64) 이후에 존재한다. 분리 코아레서(92 및 94)는 수성상 액적의 크기를 증가시킬 수 있고, 원심분리기 하류에서의 분리를 용이하게 할 수 있다. 분리 코아레서(92 및 94)는 코아레싱 매체 및 상 분리 (디캔팅) 영역을 포함할 수 있고, 상기 코아레서로부터의 분리된 수성상은 각각 캐리오버 스트림(96 및 98)을 함유하는 수성 공급 스트림으로서 상기 코아레서로부터 제거될 수 있다. 캐리오버 스트림(96 및 98)은 캐리오버 정제 유닛(10)으로 향하고, 혼합된 수성 공급 스트림(2)으로 첨가될 수 있다.
도 2 및 도 3은 원심분리기 및 분리 코아레서를 사용하는 분리 공정에 관한 것이나, 다양한 다른 분리 유닛, 예를 들어, 디캔터 및 추출 컬럼이 유사하게 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
전술한 캐리오버 정제 방법의 사용은 수성 공급 스트림의 향상된 분리 및 폴리카보네이트 생성물의 향상된 수율을 가져온다. 예를 들어, 정제된 수성 스트림 내에 잔존하는 유기 부분의 양은 10 부피% 이하, 구체적으로 0 내지 10 부피%, 더욱 구체적으로 0 내지 7 부피%, 더욱 구체적으로 0 내지 5.5 부피%, 더더욱 구체적으로 0 내지 2 부피%일 수 있다. 정제된 폴리카보네이트 스트림 중에 잔존하는 수성 부분의 양은 10 부피% 이하, 구체적으로 0 내지 10 부피%, 더욱 구체적으로 0 내지 7 부피%, 더욱 구체적으로 0 내지 5.5 부피%, 더더욱 구체적으로 0 내지 2 부피%일 수 있다. 구체적으로, 칼-피셔(Karl-Fischer) 분석(예를 들어, ASTM E203-08)으로 측정될 때, 검출할 수 없는 양의 수성 부분 캐리오버가 결과물인 폴리카보네이트 스트림에 존재한다. 수성 공급 스트림 및 카보네이트 생성물 스트림 모두의 향상된 분리가 달성될 수 있다.
다양한 폴리카보네이트 생성 혼합물의 에멀젼화 특성이 다를 수 있기 때문에, 폴리카보네이트 생성 혼합물 또는 임의의 수성 스트림의 에멀젼화 특성은 상기 캐리오버 정제 방법 중 일부를 실행하기 이전에 당해 기술분야에 알려진 방법으로 측정될 수 있다. 스트림이 쉽게 에멀젼화 되는 것으로 확인되면 상기 캐리오버 정제 방법이 사용될 수 있다. 그렇지 않으면, 표준 방법이 사용될 수 있다.
본 명세서에서 기술된 바와 같이 제조되고 정제된 폴리카보네이트는 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이 광범위한 조성물 및 응용분야에서 사용하기에 적합하다. 따라서, 추가적인 조성이 상기 정제된 폴리카보네이트에 첨가되어 폴리카보네이트 조성물이 형성될 수 있다. 추가적인 조성은 원하는 특성을 얻도록 선택되는 1종 이상의 첨가제를 가질 수 있으며, 상기 첨가제(들)은 또한 열가소성 조성물의 원하는 특성에 크게 악영향을 주지 않도록 선택될 수 있다. 조성물 형성을 위한 성분들의 혼합 동안 첨가 조성 또는 개별 첨가제가 적절한 시기에 혼합될 수 있다. 상기 첨가제는 폴리카보네이트에 용해성 및/또는 비용해성일 수 있다.
추가적인 조성은 충격 개질제, 흐름 개질제, 충전제(예를 들어, 입자상 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 유리, 탄소, 미네랄 또는 금속), 보강제(예를 들어, 유리 섬유), 산화 방지제, 열 안정화제, 광 안정화제, 자외선(UV) 광 안정화제, UV 흡수제, 가소제, 윤활제, 이형제(예를 들어, 주형 이형제), 대전 방지제, 포그 방지제, 항균제, 착색제(예를 들어, 염료 또는 안료), 표면 효과 첨가제, 방사 안정화제, 난연제, 적하 방지제(예를 들어, PTFE-캡슐화된 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머(TSAN)), 또는 상기한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열 안정화제, 주형 이형제 및 자외선 광 안정화제의 조합이 사용될 수 있다. 일반적으로, 상기 첨가제는 일반적으로 알려진 유효한 양으로 사용된다. 예를 들어, (임의의 충격 개질제, 충전제 또는 보강제 이외의) 첨가제 조성의 총량은 각각 상기 조성물 중 폴리머의 총 중량을 기준으로 0.001 내지 10.0 중량% 또는 0.01 내지 5 중량%일 수 있다.
열 안정화 첨가제는 오가노포스파이트(예를 들어, 트리페닐 포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(모노- 및 디-노닐페닐 혼합)포스파이트 등), 포스포네이트(예를 들어, 디메틸벤젠 포스포네이트 등), 포스페이트(예를 들어, 트리메틸 포스페이트 등) 또는 상기한 열 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 열 안정화제는 IRGAPHOSTM 168로 상업적으로 입수가능한 트리스(2,4-디-t-부틸페닐) 포스페이트일 수 있다. 열 안정화제는 일반적으로 상기 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 양으로 사용된다.
가소제, 윤활제 및 주형 이형제은 상당히 중복되는데, 이는 예를 들어, 글리세롤 트리스테아레이트(GTS), 프탈산 에스테르(예를 들어, 옥틸-4,5-에폭시-헥사하이드로프탈레이트), 트리스-(옥톡시카보닐에틸)이소시아누레이트, 트리스테아린, 이관능성 또는 다관능성 방향족 포스페이트(예를 들어, 레조르시놀 테트라페닐 디포스페이트 (RDP), 하이드로퀴논의 비스(디페닐)포스페이트 및 비스페놀 A의 비스(디페닐) 포스페이트); 폴리-알파-올레핀; 에폭시화 대두유; 실리콘 오일을 포함하는 실리콘류(예를 들어, 폴리(디메틸 디페닐 실록산)); 에스테르류, 예를 들어, 지방산 에스테르(예를 들어, 메틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트 등과 같은 알킬 스테아릴 에스테르), 왁스(예를 들어, 밀랍, 몬탄 왁스, 파라핀 왁스 등) 또는 상기한 가소제, 윤활제 및 주형 이형제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. 이들은 일반적으로 상기 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로 0.01 내지 1 중량%의 양으로 사용된다.
광 안정화제, 특히 UV 안정화제로도 지칭되는 자외선(UV) 흡수 첨가제는 하이드록시벤조페논(예를 들어, 2-하이드록시-4-n-옥톡시 벤조페논, Cytec로부터 상표명 CYASORB 531으로 상업적으로 입수가능함), 하이드록시벤조트리아진(예를 들어, 2-[4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일]- 5-(옥틸옥시)-페놀, Cytec로부터 상표명 CYASORB 1164로 상업적으로 입수가능함), 시아노아크릴레이트(1,3-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸]프로판, 상표명 UVINUL 3030으로 상업적으로 입수가능함), 옥사닐라이드, 벤조옥사지논(예를 들어, 2,2'-(1,4- 페닐렌)비스(4H-3,1-벤조옥사진-4-온, Cytec로부터 상표명 CYASORB UV-3638로 상업적으로 입수가능함), 아릴 살리실레이트, 하이드록시벤조트리아졸(예를 들어, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 및 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀, Cytec로부터 상표명 CYASORB 5411으로 상업적으로 입수가능함), 산화 티타늄, 산화 세륨 및 산화 아연(모두 100 나노미터 이하의 입자 크기를 가짐)과 같은 무기 재료 또는 상기한 광 안정화제 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 포함한다. UV 안정화제는 상기 조성물 중 폴리머의 총중량을 기준으로 0.01 내지 1 중량%, 구체적으로 0.1 내지 0.5 중량%, 더욱 구체적으로 0.15 내지 0.4 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 조성물은 당해 기술분야에 알려진 다양한 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 분말 폴리카보네이트 및 기타 선택적인 성분들이 선택적으로 임의의 충전제와 함께 고속 믹서 또는 수동 혼합으로 먼저 블렌딩된다. 이후, 상기 블렌드는 호퍼를 통해 이축 압출기의 입구(throat)로 공급된다. 대안적으로, 상기 성분들 중 적어도 하나는 압출기의 입구 및/또는 측면 스터퍼를 통해 하류에서 직접 공급되거나 또는 원하는 폴리머를 갖는 마스터배치로 컴파운딩되고 압출기에 공급됨으로써 상기 조성물에 혼입될 수 있다. 압출기는 일반적으로 조성물의 흐름을 발생하기 위해 필요한 온도보다 높은 온도에서 작동된다. 압출물은 수조에서 즉시 퀀칭되고 펠렛화될 수 있다. 이렇게 제조된 펠렛은 원하는 바에 따라 4분의 1인치 또는 그 이하의 길이일 수 있다. 이러한 펠렛은 후속 성형, 형상화(shaping) 또는 형성을 위해 사용될 수 있다.
상기 폴리카보네이트 조성물을 포함하는 형상화된, 형성된 또는 성형된 물품이 또한 제공된다. 상기 폴리카보네이트 조성물은 다양한 방법, 예를 들어, 압출, 캘린더링(calendaring), 성형(사출 성형, 회전 성형, 블로우 성형, 압축 성형), 열성형 및 이들 방법 중 적어도 하나를 포함하는 조합으로 유용한 형상의 물품으로 형성될 수 있다. 상기 물품의 몇몇 예는 컴퓨터 및 모니터용 하우징과 같은 사무 기계 하우징, 핸드폰용 하우징과 같은 소형(handheld) 전자 기기 하우징, 전기 커넥터 및 조명 기구의 부품(예를 들어, 등기구(luminaire), 전조등 등), 장식품, 가전제품, 지붕, 온실, 일광욕실, 수영장 인클로져, 의료 기기, 용기(예를 들어, 식품 용기) 등을 포함한다.
폴리카보네이트의 제조 및 정제 방법에 대한 몇몇 구현예들이 하기에서 설명된다.
일 구현예에서, 유기 용매, 폴리카보네이트, 촉매 및 이온을 포함하는 수성상 및 유기상을 포함하는 계면 중합 생성 혼합물로부터의 폴리카보네이트 정제 방법은 하기 단계들 중 적어도 하나를 포함한다: 상기 수성상 및 상기 유기상을 분리하고; 상기 분리된 유기상으로부터 상기 촉매를 추출하고; 상기 분리된 유기상으로부터 이온을 추출하여 캐리오버를 포함하는 수성 공급 스트림을 제공하는 단계로서, 상기 수성 공급 스트림은 유기 부분 및 수성 부분을 포함하는 단계; 유기 용매를 상기 수성 공급 스트림의 유기 부분의 점도가 40 센티포이즈 이하 또는 30 센티포이즈 이하, 또는 20 내지 30 센티포이즈가 되기에 유효한 양으로 상기 수성 공급 스트림에 첨가하고; 선택적으로, 물을 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비가 1.0 내지 20.0, 또는 1.0 내지 15.0, 또는 1.0 내지 10.0, 또는 1.0 내지 6.0이 되기에 유효한 양으로 상기 수성 공급 스트림에 첨가하여, 혼합된 스트림을 제공하는 단계; 및 상기 혼합된 스트림을 3 부피% 이하의 총 유기 부분 및 정제된 폴리카보네이트 스트림을 포함하는 정제된 수성 스트림으로 분리하는 단계.
구체적인 일 구현예에서, 하기 조건들 중 하나 이상이 적용될 수 있다: 물의 pH는 상기 혼합된 스트림의 수성 부분의 pH가 1.0 내지 10.0 또는 1.0 내지 6.0인 것이 효과적이다; 상기 정제된 수성 스트림은 2 부피% 이하의 총 유기 부분 또는 1 부피% 이하의 캐리오버를 포함한다; 상기 방법은 상기 정제된 폴리카보네이트 스트림을 더 정제하는 단계를 더 포함한다; 상기 촉매를 추출하는 단계는 상기 이온을 추출하는 단계 이전에 수행된다; 상기 수성상 및 유기상을 분리하는 단계 및 상기 혼합된 스트림을 분리하는 단계는 고전단 속도의 원심분리기를 통해 수행된다; 상기 촉매 및 상기 이온 중 하나 또는 둘 다를 추출하는 단계는 추출 컬럼을 통해 수행된다; 상기 유기 부분 중 용매와 상기 유기 용매는 메틸렌 클로라이드 또는 에틸렌 클로라이드이다; 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 호모폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 적어도 12개의 탄소 원자를 갖는 비스페놀로부터 유래된 벌크한 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리카보네이트, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 테레프탈레이트-이소프탈레이트산-비스페놀 A 에스테르 단위를 포함하는 폴리에스테르카보네이트이다; 또는 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 2-페닐-3,3'-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 이소포론 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머이다.
수성 부분 및 유기 부분을 포함하는 계면 반응 생성물의 저전단 정제 방법을 설명하기 위해 하기 실시예들이 제공된다. 이러한 실시예들은 단지 설명적인 것이며, 본 명세서에 기술된 재료, 조건 또는 공정 파라미터에 대한 개시에 따라 제조된 장치로 한정하려는 의도는 아니다.
실시예
실시예 1 내지 4 모두에 대하여 하기의 절차가 뒤따르며, 대응 값 및 생성된 폴리카보네이트 정제 값을 표 1에 나타내었다. 먼저, 메틸렌 클로라이드 중 BPA-PPPBP 코폴리카보네이트 용액(계면 중합에 의해 제조되고, 사빅 이노베이티브 플라스틱 사업부로부터 공급받음)을 제조하였다. 이때, 상기 용매 중 상기 코폴리카보네이트 농도를 7.9 내지 14.1 중량%로 달리하였고, 40 cP 미만의 점도를 가졌다. 물 및 염화나트륨을 포함하는 수용액(1.1의 비중을 가짐)을 첨가하였고, 이와 함께 충분한 염산을 상기 수용액에 첨가하여 2 내지 10의 pH를 제공함으로써 각각의 폴리카보네이트 용액으로부터 에멀젼을 생성하였다. 혼합 이후에, 생성된 에멀젼을 물과 혼합하여 수성 부분 대 유기 부분의 비를 조절하였다. 구체적으로, 총 주입 스트림 중 수성 부분의 부피 퍼센트를 57 내지 92 부피%로 달리하였고, 이는 1.3 내지 11.5의 수성 부분 대 유기 부분의 비에 해당한다. 원심 펌프를 통해 생성된 스트림을 원심분리기(분 당 35 갤런(gal/min)(분 당 132.5 리터(L/min))의 최대 처리량 및 15 마력(11.2 킬로와트)모터를 갖는 Westfalia TA-40 모델)에 첨가하였다.
실시예 1 2 3 4
유기 부분 중 폴리카보네이트 농도 (중량%) 11.3 14.1 7.9 9.0
수성 부분 pH 9 9 2 10
원심분리기로의 총 유량 (갤런/분) 10.2 8.9 12.0 15.6
원심분리기로의 총 유량 (L/분) 38.6 33.7 45.4 59.1
입구에서의 수성 부분 함량 (부피%) 83 92 57 70
수성 부분 대 유기 부분의 비 4.9 11.5 1.3 2.3
입구에서의 폴리카보네이트 용액 함량 (부피%) 17 8 43 30
출구에서의 수성 부분 중 폴리카보네이트 용액 함량 (부피%) <2 <2 0 <1
표 1은 유기 부분의 부피 퍼센트가 유입 값인 8 내지 43 부피%에서 2 부피% 미만, 0 부피%(실시예 3)와 같이 거의 없는 수준까지 감소되었음을 보여준다.
본 발명의 폴리카보네이트 정제 방법의 몇몇 구현예가 아래 기술된다.
구현예 1: 제1 유기 용매, 폴리카보네이트, 촉매 및 이온을 포함하는 수성상 및 유기상을 포함하는 계면 중합 생성 혼합물로부터의 폴리카보네이트의 정제 방법으로서, 상기 방법은, 상기 수성상 및 상기 유기상을 분리하여 분리된 수성 공급 스트림 및 분리된 유기 스트림을 형성하는 단계; 상기 분리된 유기 스트림으로부터 상기 촉매 및 상기 이온을 추출하여 정제된 폴리카보네이트 스트림 및 추출된 수성 공급 스트림을 형성하는 단계로서, 상기 분리된 수성 공급 스트림 및 추출된 수성 공급 스트림 중 적어도 하나는 유기 부분 및 수성 부분을 포함하는 단계; 및 상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 수성 스트림을 정제하는 단계로서, 상기 수성 스트림에 제2 유기 용매를 첨가함으로써 상기 유기 부분의 점도가 40 센티포이즈 이하가 되도록 조절하여 혼합된 스트림을 형성하고; 선택적으로, 상기 수성 스트림에 수성 용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 및 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 20.0으로 조절하고; 상기 혼합된 스트림을 분리하여 정제된 수성 스트림을 형성하고, 상기 정제된 수성 스트림의 3 부피% 이하가 유기 부분인 단계;를 포함한다.
구현예 2: 구현예 1의 방법에서, 상기 수성 스트림의 상기 유기 부분은 30 센티포이즈 이하의 점도를 갖는다.
구현예 3: 구현예 2의 방법에서, 상기 수성 스트림의 상기 유기 부분은 20 내지 30 센티포이즈의 점도를 갖는다.
구현예 4: 구현예 1 내지 3 중 어느 하나의 방법에서, 상기 수용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 15.0으로 조절하는 단계를 포함한다.
구현예 5: 구현예 4의 방법에서, 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비는 1.0 내지 10.0이다.
구현예 6: 구현예 4의 방법에서, 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비는 1.0 내지 6.0이다.
구현예 7: 구현예 1 내지 6 중 어느 하나의 방법에서, 수성 용매를 첨가함으로써 상기 수성 부분의 pH를 1.0 내지 10.0으로 조절하는 단계를 더 포함한다.
구현예 8: 구현예 7의 방법에서, 상기 수성 부분의 pH는 1.0 내지 6.0이다.
구현예 9: 구현예 1 내지 8 중 어느 하나의 방법에서, 상기 정제된 수성 스트림의 2 부피% 이하가 상기 유기 부분이다.
구현예 10: 구현예 9의 방법에서, 상기 정제된 수성 스트림의 1 부피% 이하가 상기 유기 부분이다.
구현예 11: 구현예 1 내지 10 중 어느 하나의 방법에서, 상기 제1 유기 용매 및 상기 제2 유기 용매 중 하나 또는 둘 다는 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 클로라이드, 또는 이들 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 조합을 포함한다.
구현예 12: 구현예 1 내지 11 중 어느 하나의 방법에서, 상기 촉매를 추출하는 단계는 상기 이온을 추출하는 단계 이전 또는 동안 수행된다.
구현예 13: 구현예 1 내지 12 중 어느 하나의 방법에서, 상기 수성상 및 유기상을 분리하는 단계 및 상기 혼합된 스트림을 분리하는 단계는 고속 전단 원심분리기를 통해 수행된다.
구현예 14: 구현예 1 내지 13 중 어느 하나의 방법에서, 상기 촉매 및 상기 이온 중 하나 또는 둘 다를 추출하는 단계는 하나 이상의 추출 컬럼을 통해 수행된다.
구현예 15: 구현예 1 내지 14 중 어느 하나의 방법에서, 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 호모폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 적어도 12개의 탄소 원자를 갖는 비스페놀로부터 유래된 벌크한 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리카보네이트, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 테레프탈레이트-이소프탈레이트산-비스페놀 A 에스테르 단위를 포함하는 폴리에스테르카보네이트를 포함한다.
구현예 16: 구현예 15의 방법에서, 상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 2-페닐-3,3'-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 이소포론 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머를 포함한다.
구현예 17: 구현예 1 내지 16 중 어느 하나의 방법에서, 상기 정제된 폴리카보네이트 스트림을 더 정제하는 단계를 더 포함한다.
일반적으로, 본 발명은 본 명세서에 기재된 임의의 적절한 성분을 대안적으로 포함하거나, 임의의 적절한 성분으로 이루어지거나 또는 임의의 적절한 성분으로 필수적으로 이루어질 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명은 선행 기술의 조성물에 사용되거나, 그렇지 않으면 본 발명의 기능 및/또는 목적의 달성에 필요하지 않은 임의의 요소, 재료, 성분, 첨가제 또는 종이 전혀 없거나, 실질적으로 없도록 구성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 모든 범위는 종점(end point)를 포함하고, 상기 종점은 독립적으로 서로 조합될 수 있다(예를 들어, "25 중량% 이하"의 범위 또는 더 구체적으로 5 중량% 내지 20 중량%"는 각 종점 및 "5 중량% 내지 25 중량%"의 범위의 모든 중간값 등을 포함한다). 또한, 본 명세서의 용어 "제1", "제2" 등은 임의의 순서, 수량 또는 중요도를 표시하는 것이 아니라, 일 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. 본 명세서의 용어 단수 형태 및 "상기"는 수량의 한정을 표시하는 것이 아니고, 본 명세서에서 달리 기재하거나 문맥에 의해 명백히 모순되지 않는 한, 단수형 및 복수형을 모두 포함하는 것으로 해석된다. "또는"은 문맥에 의해 명백히 기술되지 않는 한 "및/또는"을 의미한다. 본 명세서 전체에 걸쳐 "일 구현예", "다른 구현예", "구현예", 등에 대한 언급은 해당 구현예와 관련하여 설명된 특정 요소(예를 들면, 특징, 구조, 및/또는 특성)가 본 명세서에서 설명된 적어도 하나의 구현예에 포함되며, 다른 구현예에 존재하거나 존재하지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 기술된 요소는 다양한 구현예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
특정 구현예가 설명되었지만, 현재 예측하지 못하거나 못할 수 있는 다양한 대안물, 변경물, 변형물, 개선물 및 실질적인 등가물이 출원인 또는 당해 기술분야의 기술자에게 떠오를 수 있다. 따라서, 출원시 첨부되고 보정될 수 있는 특허청구범위는 이러한 모든 대안물, 변경물, 변형물, 개선물 및 실질적은 등가물을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims (17)

  1. 제1 유기 용매, 폴리카보네이트, 촉매 및 이온을 포함하는 수성상 및 유기상을 포함하는 계면 중합 생성 혼합물로부터의 폴리카보네이트의 정제 방법으로서, 상기 방법은,
    상기 수성상 및 상기 유기상을 분리하여 분리된 수성 공급 스트림 및 분리된 유기 스트림을 형성하는 단계;
    상기 분리된 유기 스트림으로부터 상기 촉매 및 상기 이온을 추출하여 정제된 폴리카보네이트 스트림 및 추출된 수성 공급 스트림을 형성하는 단계로서, 상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 적어도 하나는 유기 부분 및 수성 부분을 포함하는 단계; 및
    상기 분리된 수성 공급 스트림 및 상기 추출된 수성 공급 스트림 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 수성 스트림을 정제하는 단계로서,
    상기 수성 스트림에 제2 유기 용매를 첨가함으로써 상기 유기 부분의 점도가 40 센티포이즈 이하가 되도록 조절하여 혼합된 스트림을 형성하고,
    선택적으로, 상기 수성 스트림에 수용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 20.0으로 조절하고,
    상기 혼합된 스트림을 분리하여 정제된 수성 스트림을 형성하고, 상기 정제된 수성 스트림의 3 부피% 이하가 유기 부분인 단계;를 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수성 스트림의 상기 유기 부분은 30 센티포이즈 이하의 점도를 갖는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수성 스트림의 상기 유기 부분은 20 내지 30 센티포이즈의 점도를 갖는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용액을 첨가함으로써 상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비를 1.0 내지 15.0으로 조절하는 단계를 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비는 1.0 내지 10.0인, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수성 부분 대 상기 유기 부분의 비는 1.0 내지 6.0인, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    수성 용매를 첨가함으로써 상기 수성 부분의 pH를 1.0 내지 10.0으로 조절하는 단계를 더 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수성 부분의 pH는 1.0 내지 6.0인, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정제된 수성 스트림의 2 부피% 이하가 상기 유기 부분인, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정제된 수성 스트림의 1 부피% 이하가 상기 유기 부분인, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유기 용매 및 상기 제2 유기 용매 중 하나 또는 둘 다는 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 클로라이드, 또는 이들 중 하나 또는 둘 다를 포함하는 조합을 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매를 추출하는 단계는 상기 이온을 추출하는 단계 이전에 또는 상기 이온을 추출하는 동안 수행되는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수성상 및 유기상을 분리하는 단계 및 상기 혼합된 스트림을 분리하는 단계는 고속 전단 원심분리기를 통해 수행되는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매 및 상기 이온 중 하나 또는 둘 다를 추출하는 단계는 하나 이상의 추출 컬럼을 통해 수행되는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 호모폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 적어도 12개의 탄소 원자를 갖는 비스페놀로부터 유래된 벌크한 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리카보네이트, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 테레프탈레이트-이소프탈레이트산-비스페놀 A 에스테르 단위를 포함하는 폴리에스테르카보네이트를 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 2-페닐-3,3'-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머, 또는 비스페놀 A 카보네이트 단위 및 이소포론 비스페놀 카보네이트 단위를 포함하는 코폴리머를 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정제된 폴리카보네이트 스트림을 추가로 정제하는 단계를 더 포함하는, 폴리카보네이트의 정제 방법.
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