DE102004043114A1 - Process for the production of polycarbonate - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren durch Umsetzen wenigstens einer aromatischen Dihydroxyarylverbindung und eines Diarylcarbonats in der Schmelze wenigstens in Gegenwart eines Katalysators, wobei ein Carbonatbildungsreagenz eingesetzt wird, welches wenigstens enthält: DOLLAR A - mindestens 99,9% eines Diarylcarbonats der allgemeinen Formel ArO(C=O)OAr DOLLAR A - 0,5 bis 500 ppm eines Hydroxyaromaten der allgemeinen Formel ArOH DOLLAR A - 2 bis 300 ppm von Arylurethanen der allgemeinen Formel ArO(C=O)NR·1·R·2· DOLLAR A - 2 bis 100 ppm in Summe von (Methylaryl)arylcarbonaten der allgemeinen Formel (CH¶3¶Ar·1·)O(C=O)OAr DOLLAR A - maximal 100 ppm in Summe von (Aryloxy)arylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Ar·2·O-Ar·3·COOZ·1· DOLLAR A - maximal 100 ppm in Summe von Hydroxyarylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Z·2·O-Ar·4·COOAr DOLLAR A - maximal 10 ppm in Summe von o,o'-Biphenylencarbonat, Dibenzofuran und Biphenyldiolderivaten der allgemeinen Formel Z·3·OAr·5·-Ar·5·OZ·4· DOLLAR A - maximal 10 ppm in Summe von Aryloxyhydroxyarylderivaten der allgemeinen Formel Ar·6·OArOZ·5· DOLLAR A - maximal 10 ppm in Summe von Halogenhydroxyaromatenderivaten der allgemeinen Formel (X)¶m¶Ar·7·OZ·6· DOLLAR A - maximal 10 ppm in Summe von o-Arylencarbonat, von Dihydroxyaromaten und -derivaten der allgemeinen Formel Ar(OZ·7·)¶2¶ DOLLAR A - maximal 10 ppm von Alkylarylcarbonaten der allgemeinen Formel ArO(C=O)OR·3· ...The invention describes a process for producing polycarbonate by the melt transesterification process by reacting at least one aromatic dihydroxyaryl compound and a diaryl carbonate in the melt, at least in the presence of a catalyst, using a carbonate forming reagent containing at least: DOLLAR A - at least 99.9% of a diaryl carbonate of the general formula ArO (C =O) OAr DOLLAR A - 0.5 to 500 ppm of a hydroxyaromatic of the general formula ArOH DOLLAR A - 2 to 300 ppm of arylurethanes of the general formula ArO (C =O) NR ·1 ·R ·2 · DOLLAR A - 2 to 100 ppm in total of (methylaryl) arylcarbonates of the general formula (CH¶3λAr · 1 ·) O (C = O) OAr DOLLAR A - at most 100 ppm in total of (aryloxy) arylcarboxylic acid derivatives of the general Formula Ar · 2 · O-Ar · 3 · COOZ · 1 · DOLLAR A - maximum 100 ppm in total of hydroxyarylcarboxylic acid derivatives of general formula Z · 2 · O-Ar · 4 · COOAr DOLLAR A - maximum 10 ppm in total of o, o'-biphen ylencarbonate, dibenzofuran and biphenyldiol derivatives of the general formula Z.times.3 OAr.sup.5 -Ar.sup.5.OZ.sup.4 DOLLARs A-maximum 10 ppm in total of aryloxyhydroxyaryl derivatives of the general formula Ar.sup.6.OArOZ.sup.5.sup.AOL A-maximum 10 ppm in total of halohydroxyaromatic derivatives of the general formula (X) ¶m¶Ar · 7 · OZ · 6 · DOLLAR A - a maximum of 10 ppm in total of o-arylene carbonate, of dihydroxyaromatics and derivatives of the general formula Ar (OZ · 7 · ) ¶2¶ DOLLAR A - maximum 10 ppm of alkylaryl carbonates of the general formula ArO (C = O) OR · 3 · ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Umesterungsverfahren durch Umsetzung einer aromatischen Dihydroxyarylverbindung und eines Diarylcarbonats in der Schmelze.The The invention relates to a process for the production of polycarbonate after the transesterification process by reaction of an aromatic Dihydroxyaryl compound and a diaryl carbonate in the melt.
Bei der Schmelzeumesterung zur Herstellung von Polycarbonat im industriellen Maßstab wird vorwiegend Diphenylcarbonat eingesetzt. Zur Synthese von Diphenylcarbonat (DPC) sind verschiedenste technische Routen bekannt. Viele der bekannten Verfahren verzichten auf den Einsatz von Phosgen.at the melt transesterification for the production of polycarbonate in the industrial scale For the most part, diphenyl carbonate is used. For the synthesis of diphenyl carbonate (DPC) are known various technical routes. Many of the well-known Procedures forego the use of phosgene.
Eine neuere, phosgenfreie Methode zur Herstellung von Diphenylcarbonat ist die oxidative Direktcarbonylierung, bei der Phenol mit Sauerstoff und Kohlenmonoxid umgesetzt wird. Hier werden komplexe Katalysatorsysteme eingesetzt, die typischerweise eine Palladiumverbindung, mindestens eine Übergangs- oder Hauptgruppenmetallverbindung und ein anorganisches oder Quartärsalzbromid aufweisen. In Nebenreaktionen bei diesem wenig selektiven Prozess werden hier Oxidationsprodukte des Phenols wie Dihydroxybiphenyle, Phenoxyphenole und Bromverbindungen wie Mono- oder Dibromphenole erzeugt. Die vollständige Abtrennung von Spuren dieser Nebenprodukte, sowie von flüchtigen organometallischen Spezies oder thermischen Zersetzungsprodukten ist im technischen Maßstab schwierig zu bewerkstelligen.A newer, phosgene-free method for the preparation of diphenyl carbonate is the oxidative direct carbonylation, in which phenol is oxygenated and carbon monoxide is reacted. Here are complex catalyst systems used, which is typically a palladium compound, at least a transitional or main group metal compound and an inorganic or quaternary salt bromide exhibit. In side reactions in this less selective process oxidation products of phenol such as dihydroxybiphenyls, Phenoxyphenols and bromine compounds such as mono- or dibromophenols generated. The complete Separation of traces of these by-products, as well as volatile organometallic species or thermal decomposition products is on an industrial scale difficult to accomplish.
Eine Reihe von DPC-Herstellverfahren verwendet Dialkylcarbonate wie Dimethylcarbonat (DMC) oder Dibutylcarbonat (DBC) oder Dialkyloxalate als Edukte. Auch bei diesen Reaktionen werden Nebenprodukte wie Salicylverbindungen, Alkylarylcarbonate, Alkylphenylderivate (z.B. (Methylphenyl)phenylcarbonate), Dialkyl- und Alkylarylether erzeugt, die zusammen mit flüchtigen Derivaten der als Umesterungskatalysatoren eingesetzten Metalle (z.B. Zn, Ti, Sn, Pb, Ti) das erzeugte Diphenylcarbonat kontaminieren können.A A number of DPC manufacturing processes use dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate (DMC) or dibutyl carbonate (DBC) or dialkyl oxalates as starting materials. Also in these reactions by-products such as salicylic compounds, Alkylaryl carbonates, alkylphenyl derivatives (e.g., (methylphenyl) phenylcarbonates), Dialkyl and alkylaryl ether produced, which together with volatile Derivatives of the metals used as transesterification catalysts (e.g., Zn, Ti, Sn, Pb, Ti) contaminate the generated diphenyl carbonate can.
Als Verunreinigung der Dialkylcarbonate oder -oxalate können weitere Stoffe in das eingesetzte DPC gelangen. Kommerzielle Verfahren zu deren Herstellung beruhen auf der Carbonylierung von Alkoholen unter Kupferkatalyse in Gegenwart von Salzsäure. Hier können chlororganische oder Kupferorganyle eingeschleppt werden. Bei Synthesewegen über die Umesterung von Ethylencarbonat können Spuren von Ethlenglykol, Ethylencarbonat oder deren Derivaten wie (2-Hydroxyethyl)methylcarbonat, 1,2-Ethylen(bismethylcarbonat) oder 2-Phenoxyethanol in das Produkt gelangen.When Contamination of the dialkyl carbonates or oxalates may be further Substances enter the DPC. Commercial procedures too their preparation is based on the carbonylation of alcohols under copper catalysis in the presence of hydrochloric acid. here we can Chloroorganic or copper organyls be introduced. In synthetic routes over the Transesterification of ethylene carbonate can Traces of ethylene glycol, ethylene carbonate or their derivatives such as (2-hydroxyethyl) methyl carbonate, 1,2-ethylene (bismethylcarbonate) or 2-phenoxyethanol get into the product.
Ein
eklatanter Nachteil aller dieser Verfahren ist eine im Vergleich
zur Phosgenierung geringe Selektivität, d.h. die Generierung von
Nebenprodukten, sowie häufig
die Verwendung von metal lischen Katalysatoren. Dem Herstellprozess
schließt
sich im Allgemeinen nur eine destillative Reinigung des Produktes
an, so dass eine Abtrennung von Verunreinigungen im Spurenmaßstab schwierig
zu bewerkstelligen ist. Das heißt,
dass über
diese Synthesewege Verunreinigungen im DPC generiert werden, die
einen äußerst störenden Einfluss auf
die Transparenz und Qualität
des Schmelzepolycarbonats ausüben.
Eine vollständige
Abtrennung dieser Verunreinigungen gestaltet sich wirtschaftlich
oft zu aufwendig, wie u.a. in
Es ist wünschenswert, das Auftreten von Verunreinigungen im Allgemeinen und der beschriebenen im Besonderen zu vermeiden. Gleichzeitig stellt sich aber der Anspruch, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Diphenylcarbonat bereitzustellen. In diesem Rahmen sind Verunreinigungen tolerabel, solange die Qualität des Schmelzepolycarbonats, z.B. Farbe, Mechanik, Witterungsbeständigkeit und thermische Stabilität nicht wesentlich beeinträchtigt ist.It is desirable the occurrence of contaminants in general and those described in particular to avoid. At the same time, however, the claim an economical process for the preparation of diphenyl carbonate provide. In this context, contaminants are tolerable, as long as the quality of the melt polycarbonate, e.g. Color, mechanics, weather resistance and thermal stability not significantly affected is.
Ausgehend vom Stand der Technik stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat bereitzustellen, bei dem die Qualität des Polycarbonats nicht durch Verunreinigungen des Diarylcarbonats beeinträchtigt ist.outgoing Therefore, the object of the prior art is to provide a method for the production of polycarbonate, wherein the quality of the polycarbonate is not affected by impurities of the diaryl carbonate.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren durch Umsetzen wenigstens einer aromatischen Dihydroxyarylverbindung und eines Diarylcarbonats in der Schmelze wenigstens in Gegenwart eines Katalysators, wobei ein Carbonatbildungsreagenz eingesetzt wird, welches wenigstens enthält:
- – mindestens 99,9 % eines Diarylcarbonats der allgemeinen Formel ArO(C=O)OAr
- – 0,5 bis 500 ppm eines Hydroxyaromaten der allgemeinen Formel ArOH
- – 2 bis 300 ppm von Arylurethanen der allgemeinen Formel ArO(C=O)NR1R2
- – 2 bis 100 ppm in Summe von (Methylaryl)arylcarbonaten der allgemeinen Formel (CH3Ar1)O(C=O)OAr
- – maximal 100 ppm in Summe von (Aryloxy)arylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Ar2O-Ar3COOZ1
- – maximal 100 ppm in Summe von Hydroxyarylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Z2O-Ar4COOAr
- – maximal 10 ppm in Summe von o,o'-Biphenylencarbonat, Dibenzofuran und Biphenyldiolderivaten der allgemeinen Formel Z3OAr5-Ar5OZ4
- – maximal 10 ppm in Summe von Aryloxyhydroxyarylderivaten der allgemeinen Formel Ar6OArOZ5
- – maximal 10 ppm in Summe von Halogenhydroxyaromatenderivaten der allgemeinen Formel (X)mAr7OZ6
- – maximal 10 ppm in Summe von o-Arylencarbonat, von Dihydroxyaromaten und -derivaten der allgemeinen Formel Ar(OZ7)2
- – maximal 10 ppm von Alkylarylcarbonaten der allgemeinen Formel ArO(C=O)OR3
- – maximal 10 ppm in Summe von Ethern der allgemeinen Formel ArOR4
- – maximal 5 ppm Chlorameisensäurearylester der allgemeinen Formel Cl(C=O)OAr
- – jeweils maximal 1 ppm von Benzofuran-1,3-dion, Diphenyloxalat und p-Chlorbenzoat
- – maximal 10 ppm Gesamtgehalt an Chlor
- – jeweils maximal 1 ppm von Pb, Cu, Zn, Pd, Sn und Ti, wobei Z1 bis Z7 jeweils unabhängig voneinander für eines oder mehrere Elemente der Gruppe -H, -Ar oder -(C=O)OAr, Ar, Ar1 bis Ar7 jeweils unabhängig voneinander für einen Arylrest, X für -Cl oder -Br, m für eine ganze Zahl von 1 bis 3 und R1 bis R4 jeweils unabhängig voneinander für einen linearen, zyklischen oder verzweigten Alkylrest mit 1-20 C-Atomen steht, wobei R1 und R2 ggf. zusammen einen Zyklus bilden, stehen.
- - At least 99.9% of a diaryl carbonate of the general formula ArO (C = O) OAr
- 0.5 to 500 ppm of a hydroxyaromatic of the general formula ArOH
- 2 to 300 ppm of arylurethanes of the general formula ArO (C =O) NR 1 R 2
- - 2 to 100 ppm in total of (methylaryl) arylcarbonates of the general formula (CH 3 Ar 1 ) O (C = O) OAr
- - A maximum of 100 ppm in total of (aryloxy) arylcarbonsäurederivaten the general formula Ar 2 O-Ar 3 COOZ. 1
- - A maximum of 100 ppm in total of Hydroxyarylcarbonsäurederivaten the general formula Z 2 O-Ar 4 COOAr
- - A maximum of 10 ppm in total of o, o'-biphenylene carbonate, dibenzofuran and biphenyldiol derivatives of the general formula Z 3 OAr 5 -Ar 5 OZ. 4
- - A maximum of 10 ppm in total of Aryloxyhydroxyarylderivaten the general formula Ar 6 OArOZ. 5
- - A maximum of 10 ppm in total of Halogenhydroxyaromatenderivaten the general formula (X) m Ar 7 OZ. 6
- - A maximum of 10 ppm in total of o-arylene carbonate, of dihydroxyaromatics and derivatives of the general formula Ar (OZ 7 ) 2
- - A maximum of 10 ppm of alkylaryl carbonates of the general formula ArO (C = O) OR 3
- - a maximum of 10 ppm in total of ethers of the general formula ArOR 4
- - A maximum of 5 ppm of aryl chloroformate of the general formula Cl (C = O) OAr
- In each case not more than 1 ppm of benzofuran-1,3-dione, diphenyl oxalate and p-chlorobenzoate
- - maximum 10 ppm total chlorine content
- In each case not more than 1 ppm of Pb, Cu, Zn, Pd, Sn and Ti, where Z 1 to Z 7 are each independently of one another one or more elements of the group -H, -Ar or - (C =O) OAr, Ar, Ar 1 to Ar 7 are each independently an aryl radical, X is -Cl or -Br, m is an integer from 1 to 3 and R 1 to R 4 are each independently a linear, cyclic or branched alkyl radical of 1-20 C atoms are where R 1 and R 2 together possibly form a cycle, stand.
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat eingesetzte Carbonatbildungsreagenz enthält keine Verunreinigungen, welche die Qualität des erfindungsgemäß hergestellten Schmelzepolycarbonats, z.B. hinsichtlich Farbe, Mechanik, Witterungsbeständigkeit und thermische Stabilität, wesentlich vermindern.The in the method according to the invention Carbonate formation reagent used for the production of polycarbonate contains no impurities which affect the quality of the melt polycarbonate prepared according to the invention, e.g. in terms of color, mechanics, weather resistance and thermal stability, essential Reduce.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Carbonatbildungsreagenz, welches erfindungsgemäß zur Herstellung von Polycarbonat eingesetzt wird, durch ein Verfahren hergestellt, welches wenigstens die folgenden Schritte umfasst:
- (a) Umsetzung einer alkalischen wässrigen Lösung einer Verbindung ArOH mit einer Lösung von Phosgen in einem inerten organischen Lösungsmittel, ggf. in Gegenwart eines organischen Katalysators, wenigstens unter Bildung eines Diarylcarbonats
- (b) Mindestens einfache, vorzugsweise mehrfache, Extraktion des gemäß Schritt (a) erhaltenen Reaktionsgemisches mit einer wässrigen Lösung
- (c) Behandlung des gemäß Schritt (b) erhaltenen organischen Extrakts, enthaltend das Lösungsmittel mit einer Restfeuchte von mindestens 0,5 Gew.%, mittels Destillation und/oder Wasserdampfdestillation unter Einleiten von Wasser oder Wasserdampf bei Temperaturen von 40 bis 180°C, bevorzugt 50 bis 150°C, besonders bevorzugt 60 bis 135°C
- (d) Destillative Reinigung der gemäß Schritt (c) erhaltenen Reaktionsmischung, welche ggf. eingeengt ist, wobei das Diarylcarbonat als Kopfprodukt oder im Seitenstrom abgenommen und mindestens 0,2 Gew.%, bevorzugt mindestens 0,3 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Gew.% (bezogen auf die eingesetzte ArOH-Masse) aus dem Sumpfprodukt entnommen wird.
- (a) reacting an alkaline aqueous solution of a compound ArOH with a solution of phosgene in an inert organic solvent, if appropriate in the presence of an organic catalyst, at least to form a diaryl carbonate
- (b) at least one simple, preferably multiple, extraction of the reaction mixture obtained according to step (a) with an aqueous solution
- (c) treating the organic extract obtained according to step (b), containing the solvent having a residual moisture content of at least 0.5% by weight, by means of distillation and / or steam distillation with introduction of water or steam at temperatures of from 40 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C, more preferably 60 to 135 ° C.
- (d) Distillative purification of the reaction mixture obtained according to step (c), which is optionally concentrated, the diaryl carbonate being taken off as top product or in the side stream and at least 0.2% by weight, preferably at least 0.3% by weight, more preferably at least 0.5% by weight (based on the ArOH mass used) is taken from the bottom product.
Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Carbonatbildungsreagenz enthält keine Verunreinigungen, Nebenprodukte o.dgl., welche ein daraus hergestelltes Schmelzepolycarbonat in seiner Qualität wesentlich beeinträchtigt. Die Qualität des mittels Phosgen hergestellten Carbonatbildungsreagenz reicht aus, um ein Schmelzepolycarbonat von ausgezeichneter Qualität und Transparenz herzustellen. Vorhandene Verunreinigungen o.dgl. wirken sich nicht qualitätsmindernd auf das Schmelzepolycarbonat aus. Demgegenüber wurde gefunden, dass bei den phosgenfreien Diphenylcarbonatverfahren bzw. Diarylcarbonatverfahren systemimmanente Nebenprodukte entstehen, welche die Verwendung eines phosgenfrei erzeugten Diphenylcarbonatgemisches bzw. Diarylcarbonatgemisches bei der Polycarbonatsynthese einschränken oder die Qualität des erzeugten Polycarbonats herabsetzen.One Carbonate formation reagent prepared by this method contains none Impurities, byproducts or the like., Which produced from a Melt polycarbonate significantly impaired in its quality. The quality of the carbonate-forming reagent prepared by means of phosgene made of a melt polycarbonate of excellent quality and transparency manufacture. Existing impurities or the like. do not affect reduce the quality on the melt polycarbonate. In contrast, it was found that at the phosgene-free diphenyl carbonate process or diaryl carbonate process Systemimmanente by-products arise, which the use of a phosgene-free generated Diphenylcarbonatgemisches or Diarylcarbonatgemisches in the synthesis of polycarbonate or the quality of the produced Minimize polycarbonate.
Darüber hinaus ist das Carbonatbildungsreagenz nach diesem Verfahren aufgrund seiner vergleichsweise einfachen technischen Durchführung wirtschaftlich sehr effizient herstellbar.Furthermore is the carbonate formation reagent by this method due to its comparatively simple technical implementation economically very efficient produced.
Die Herstellung von Kohlensäurediarylestern (Diarylcarbonate) durch den Phasengrenzflächenprozess ist prinzipiell aus der Literatur bekannt (z.B. EP-A 12 16 981, EP-A 12 16 982 oder EP-A 12 19 589). Nachfolgend wird das Carbonatbildungsreagenz im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch vereinfachend als Kohlensäurediarylester bezeichnet.The Preparation of carbonic acid diaryl esters (Diaryl carbonates) by the interfacial process is in principle known from the literature (for example EP-A 12 16 981, EP-A 12 16 982 or EP-A 12 19 589). Subsequently, the carbonate formation reagent in Scope of the present invention also simplistic as carbonic acid diaryl ester designated.
Das gemäß Schritt (a) eingesetzte Alkali kann eine Alkalilauge (Na, K, Li, Ca-Hydroxid) sein, bevorzugt ist Natronlauge und wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise als 20 bis 55 gew.-%ige, besonders bevorzugt 30 bis 50 gew.-%ige Lösung eingesetzt.The according to step (a) Alkali used can be an alkali lye (Na, K, Li, Ca hydroxide) be preferred soda lye and is in the process of the invention preferably as 20 to 55 wt .-%, more preferably 30 to 50% strength by weight solution used.
Phosgen kann flüssig, gasförmig oder gelöst in einem inerten Lösungsmittel eingesetzt werden. Geeignete Monophenole ArOH zum Einsatz in die Reaktion sind Phenole der Formel (I) oder (II) Hierin bedeutet R Wasserstoff, tert.-Butyl, Halogene, ein verzweigter oder unverzweigter C1-C42-Alkyl, C7-C42-Alkylaryl oder ein C6-C42-Arylrest, ein Carboxyalkyl oder -arylrest (-CO2R6). Die Substituenten R1, R2, R3, R4, R5 und R6 sind unabhängig voneinander Elemente der durch R definierten Menge von Struktureinheiten, wobei allerdings R6 nicht H oder Halogen sein sollte. Geeignet sind somit also Phenol selbst, Alkylphenole wie Kresole, Xylenole, p-tert.-Butylphenol, p-Cumylphenol, p-n-Octylphenol, p-iso-Octylphenol, p-n-Nonylphenol und p-iso-Nonylphenol, Halogenphenole wie p-Chlorphenol, 2,4-Dichlorphenol, p-Bromphenol und 2,4,6-Tribromphenol, Arylphenole wie 4-Phenylphenol, Hydroxybenzoesäureester wie Methyl-, isopropyl- oder Phenylsalicylat oder p-Hydroxy(benzoesäuremethylester). Bevorzugt sind die Kresole und Hydroxybenzoesäureester, besonders bevorzugt ist Phenol.Phosgene can be used liquid, gaseous or dissolved in an inert solvent. Suitable monophenols ArOH for use in the reaction are phenols of the formula (I) or (II) Herein, R denotes hydrogen, tert-butyl, halogens, a branched or unbranched C 1 -C 42 -alkyl, C 7 -C 42 -alkylaryl or a C 6 -C 42 -aryl radical, a carboxyalkyl or -aryl radical (-CO 2 R 6 ). The substituents R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 and R 6 are independently members of the set of moieties defined by R, except that R 6 should not be H or halogen. Also suitable are therefore phenol itself, alkylphenols such as cresols, xylenols, p-tert-butylphenol, p-cumylphenol, pn-octylphenol, p-iso-octylphenol, pn-nonylphenol and p-iso-nonylphenol, halophenols such as p-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, p-bromophenol and 2,4,6-tribromophenol, arylphenols such as 4-phenylphenol, hydroxybenzoic acid esters such as methyl, isopropyl or phenyl salicylate or p-hydroxy (benzoic acid methyl ester). Preference is given to the cresols and hydroxybenzoic acid esters, particularly preferably phenol.
In diesem Verfahren verwendete inerte organische Lösungsmittel sind beispielsweise Dichlormethan, Toluol, die verschiedenen Dichlorethane und Chlorpropanverbindungen, Chlorbenzol und Chlortoluol, vorzugsweise wird Dichlormethan eingesetzt.In For example, inert organic solvents used in this process are Dichloromethane, toluene, the various dichloroethanes and chloropropane compounds, Chlorobenzene and chlorotoluene, preferably dichloromethane is used.
Die Reaktionsführung gemäß Schritt (a) wird bevorzugt kontinuierlich und bevorzugt in einer Pfropfenströmung ohne große Rückvermischung durchgeführt. Dies kann somit beispielsweise in Rohrreaktoren geschehen. Die Durchmischung der zwei Phasen (wässrige und organische Phase) kann durch eingebaute Rohrblenden, statische Mischer und/oder beispielsweise Pumpen realisiert werden. Die Reaktionsführung ist in zwei aufeinander folgende Stufen unterteilt.The reaction according to step (a) is preferably continuous and preferably in a plug flow without size backmixing carried out. This can thus be done for example in tubular reactors. The mixing of the two phases (aqueous and organic phase) can be achieved by built-in tube diaphragms, static Mixer and / or example pumps can be realized. The reaction is divided into two successive stages.
In der ersten Stufe wird die wässrige Phase mit der organischen Phase in einer Blende, einer Düse oder einem dynamischen Mischer vermischt. Vorzugsweise ist eine Düse zu verwenden, beispielsweise eine mit Bohrungen versehene Konfusor-Diffusor-Kombination oder ein sprungartig verengtes Rohr. Hinter dem Mischorgan ist ein Kühler, bevorzugt mit einem Flüssigkeitsverteiler, zur Kühlung des Reaktionsgemisches auf maximal 50°C, bevorzugt maximal 40°C vorzusehen.In the first stage becomes the watery Phase with the organic phase in a diaphragm, a nozzle or mixed with a dynamic mixer. It is preferable to use a nozzle for example, a drilled confuser-diffuser combination or a cracked tube. Behind the mixer is a Cooler, preferably with a liquid distributor, for cooling of the reaction mixture to a maximum of 50 ° C, preferably a maximum of 40 ° C.
Bei zu geringen Mischleistungen ist die Reaktion unvollständig, d.h. es wird das Monophenol nicht komplett mit dem Phosgen umgesetzt, so dass zum einen Monophenol ins Abwasser gelangt und zum anderen das Zwischenprodukt der Chlorameisensäurearylester in das Endprodukt geschleppt wird. Bei zu hohen Mischleistungen tritt eine höhere Verseifungs- und Rückspaltung des Phosgens und des Kohlensäurediarylesters auf, so dass zum einen Monophenol ins Abwasser gelangt und zum anderen ein deutlich erhöhter Phosgenüberschuss benötigt wird.If the mixing power is too low, the reaction is incomplete, ie the monophenol is not completely reacted with the phosgene, so that, on the one hand, monophenol enters the wastewater and, on the other hand, the aryl chloroformate is dragged into the end product. At too high mixing performance occurs a higher saponification and cleavage of the phosgene and the carbonic acid diarylester, so that on the one hand monophenol enters the wastewater and on the other hand, a significantly increased Phos surplus is needed.
Die Reaktion der ersten Stufe wird gestartet, indem die Reaktionskomponenten Phosgen, inertes Lösungsmittel, welches bevorzugt erst als Lösungsmittel für das Phosgen dient, und Phenol, welches vorzugsweise zuvor bereits in der Alkalilauge gelöst ist, in Kontakt gebracht werden. Die Verweilzeit im kontinuierlichen Prozess der ersten Stufe liegt im Bereich von 2 Sekunden bis 300 Sekunden, bevorzugt im Bereich von 4 Sekunden bis 200 Sekunden. Vorzugsweise wird der pH-Wert der ersten Stufe durch das Verhältnis von Alkalilauge/Phenol/Phosgen so eingestellt, dass der pH-Wert im Bereich von 11,0 bis 12,0, bevorzugt 11,2 bis 11,8, besonders bevorzugt bei 11,4 bis 11.6 liegt. Die Reaktionstemperatur in der ersten Stufe wird durch Kühlung auf maximal 40°C, bevorzugt maximal 35°C gehalten.The The first stage reaction is started by the reaction components Phosgene, inert solvent, which preferably only as a solvent for the Phosgene, and phenol, which is preferably already in the alkali solution dissolved is to be contacted. The residence time in the continuous process the first stage is in the range of 2 seconds to 300 seconds, preferably in the range of 4 seconds to 200 seconds. Preferably becomes the pH the first stage by the ratio of alkali lye / phenol / phosgene adjusted so that the pH in the range of 11.0 to 12.0, preferably 11.2 to 11.8, especially preferably at 11.4 to 11.6. The reaction temperature in the first stage is due to cooling maximum 40 ° C, preferably a maximum of 35 ° C held.
In der zweiten Stufe des kontinuierlichen Verfahrens gemäß Schritt (a) wird die Reaktion zum Kohlensäurediarylester komplettiert. Die Durchmischung der zwei Phasen (wässrige und organische Phase) in der zweiten Stufe erfolgt in regelmäßigen Abständen durch bevorzugt statische oder dynamische Dispergierorgane. Als statische Elemente kommen dabei vorzugsweise Blenden, Düsen oder verengte Rohrquerschnitte zum Einsatz. In letztere können zusätzlich Einbauten (statische Mischer) zur Stromteilung und -vermischung eingesetzt werden. Der Druckabfall pro Dispergierelement beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,5 bar. Die Geschwindigkeit im engsten Querschnitt des Elements liegt typischerweise bei 2 bis 10 m/s, bevorzugt 3 bis 9 m/s, ganz besonders bevorzugt 4 bei 7 m/s. Die Mischzeit (Verweilzeit im Dispergierorgan) beträgt maximal 0,5 s, bevorzugt 0,01 bis 0,1 s. Die Verweilzeit zwischen zwei aufeinander folgenden Dispergierorganen beträgt 3 bis 12 s, bevorzugt 5 bis 10 s. Geeignete dynamische Mischer sind z.B. Pumpen oder allgemein Rotor-Stator-Systeme. Die Verweilzeiten der zweiten Stufe liegen bei 1 Minute bis 2 Stunden, bevorzugt 2 Minuten bis 20 Minuten, ganz besonders bevorzugt 3 Minuten bis 15 Minuten.In the second stage of the continuous process according to step (a) the reaction is completed to the carbonic acid diarylester. The mixing of the two phases (aqueous and organic phase) in the second stage takes place at regular intervals by preferably static or dynamic dispersing agents. As static elements come preferably diaphragms, nozzles or narrowed tube cross sections are used. In the latter can additionally installations (static mixers) used for stream splitting and mixing become. The pressure drop per dispersing element is preferably 0.1 to 0.5 bar. The speed in the narrowest section of the Elements is typically 2 to 10 m / s, preferably 3 to 9 m / s, most preferably 4 at 7 m / s. The mixing time (residence time in the dispersing organ) a maximum of 0.5 s, preferably 0.01 to 0.1 s. The residence time between two successive dispersing agents is 3 to 12 s, preferably 5 to 10 s. Suitable dynamic mixers are e.g. Pumps or generally rotor-stator systems. The residence times of second stage are 1 minute to 2 hours, preferably 2 minutes to 20 minutes, most preferably 3 minutes to 15 minutes.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Katalysator zu Beginn der zweiten Stufe zugeführt. Direkt nach oder während der Zugabe des Katalysators wird die Reaktion des Verfahrens bevorzugt gekühlt. Die Reaktionstemperatur wird durch Kühlung auf maximal 50°C, bevorzugt maximal 40°C, ganz besonders bevorzugt maximal 35°C gehalten. Es kann vorteilhaft sein, den Katalysator an mehreren, bevorzugt an zwei, Stellen der zweiten Stufe der Reaktion im kontinuierlichen Verfahren zuzusetzen. Zwischen der ersten und der zweiten Stufe kann auch eine Zwischenpufferung z.B. in einem gerührten Verweilzeitgefäß unter Beibehaltung der gemischten Phasen durchgeführt werden.In a preferred embodiment a catalyst is fed at the beginning of the second stage. Directly after or during the addition of the catalyst, the reaction of the method is preferred cooled. The reaction temperature is by cooling to a maximum of 50 ° C, preferably maximum 40 ° C, most preferably held at a maximum of 35 ° C. It can be beneficial be the catalyst at several, preferably at two, points of second stage of the reaction in a continuous process. Between the first and the second stage can also be an intermediate buffering e.g. in a stirred Residence vessel under Maintaining the mixed phases are carried out.
Geeignete Katalysatoren sind z.B. tertiäre Amine, N-Alkylpiperidine oder Oniumsalze. Unter Oniumsalzen werden Rahmen der vorliegenden Erfindung Verbindungen wie PR4X und NR4X, wobei R ein Alkyl und/oder Arylrest und/oder ein H sein kann und X ein Anion ist, verstanden. Bevorzugt werden Tributylamin, Triethylamin und N-Ethylpiperidin verwendet. Ganz besonders bevorzugt wird N-Ethylpiperidin. Die Konzentration der Katalysatoren beträgt 0,0001 mol-% bis 0,1 mol %, bevorzugt 0,01 mol % bis 0,075 mol %, bezogen auf das eingesetzte Phenol.Suitable catalysts are, for example, tertiary amines, N-alkylpiperidines or onium salts. Among onium salts, the scope of the present invention is understood to mean compounds such as PR 4 X and NR 4 X, where R can be an alkyl and / or aryl radical and / or an H and X is an anion. Tributylamine, triethylamine and N-ethylpiperidine are preferably used. Very particular preference is given to N-ethylpiperidine. The concentration of the catalysts is 0.0001 mol% to 0.1 mol%, preferably 0.01 mol% to 0.075 mol%, based on the phenol used.
Vorzugsweise wird in der zweiten Stufe des Verfahrens der pH-Wert durch Messung des pH-Werts (wird im kontinuierlichen Verfahren bevorzugt online nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren gemessen) und entsprechende Einstellung des pH-Wertes durch Zugabe der Alkalilauge geregelt. Die Menge zugeführter Alkalilauge wird so eingestellt, dass der pH-Wert nach der zweiten Verfahrensstufe im Bereich von 7,5 bis 10,5, bevorzugt 8 bis 10, besonders bevorzugt 8,2 bis 9,5, liegt.Preferably In the second stage of the process, the pH is measured of the pH (is in the continuous process preferred online from the state measured by the technique known) and appropriate adjustment the pH is controlled by adding the alkali metal hydroxide. The amount of added alkali metal hydroxide is adjusted so that the pH after the second stage of the process in the range of 7.5 to 10.5, preferably 8 to 10, particularly preferred 8.2 to 9.5.
Phosgen wird in Bezug auf das Phenol im Verhältnis von 1,01 bis 1,14 mol %, bevorzugt 1,05 bis 1,10 mol %, gefahren. Das Lösungsmittel wird so zugemischt, dass der Kohlensäurediphenylester in einer 5 bis 60-%igen Lösung, bevorzugt 20 bis 45-%igen Lösung, nach der Reaktion vorliegt.phosgene is relative to the phenol in the ratio of 1.01 to 1.14 mol %, preferably 1.05 to 1.10 mol%, driven. The solvent is admixed so that the diphenyl carbonate in a 5 to 60% solution, preferably 20 to 45% solution, after the reaction is present.
Nach der Reaktion wird die organische, den Kohlensäurediarylester enthaltende Phase üblicherweise mit einer wässrigen Flüssigkeit gewaschen und nach jedem Waschvorgang von der wässrigen Phase soweit wie möglich getrennt (Extraktion mit einer wässrigen Lösung gemäß Schritt (b)). Die Wäsche erfolgt bevorzugt mit entsalztem Wasser. Die Kohlensäurediarylesterlösung ist nach der Wäsche und Abtrennung der Waschflüssigkeit üblicherweise trüb. Als Waschflüssigkeit werden wässrige Flüssigkeiten zur Abtrennung des Katalysators, z.B. verdünnte Mineralsäuren wie HCl oder H3PO4, und zur weiteren Reinigung vollentsalztes Wasser eingesetzt.After the reaction, the organic phase containing the carbonic acid diarylester is usually washed with an aqueous liquid and separated from the aqueous phase as much as possible after each washing (extraction with an aqueous solution according to step (b)). The laundry is preferably carried out with desalinated water. The carbonic acid diarylester solution is usually cloudy after washing and separation of the washing liquid. The washing liquid used are aqueous liquids for separating off the catalyst, for example dilute mineral acids such as HCl or H 3 PO 4 , and deionized water for further purification.
Die Konzentration von HCl oder H3PO4 in der Waschflüssigkeit kann beispielsweise 0,5 bis 1,0 Gew.-% betragen. Die Extraktion erfolgt mindestens zweifach.The concentration of HCl or H 3 PO 4 in the washing liquid may be, for example, 0.5 to 1.0% by weight. The extraction takes place at least twice.
Als Phasentrennvorrichtungen zur Abtrennung der Waschflüssigkeit von der organischen Phase können grundsätzlich bekannte Trennvorrichtungen wie Trenngefäße, Phasenseparatoren, Zentrifugen und Coalescer oder auch Kombinationen dieser Vorrichtungen verwendet werden.When Phase separation devices for separating the washing liquid from the organic phase can in principle known separation devices such as separation vessels, phase separators, centrifuges and coalescers or combinations of these devices become.
Im nachfolgenden Schritt (c) erfolgt die Behandlung des organischen Extrakts, enthaltend das Lösungsmittel mit einer Restfeuchte von mindestens 0,5 Gew.%, aus Schritt (b) thermisch mit Wasser. Dieser Schritt wird ausgeführt bei Temperaturen von 40°C bis 180°C, bevorzugt 50 bis 150°C, besonders bevorzugt 70 bis 135°C, mittels Destillation und/oder Wasserdampfdestillation unter Einleiten von Wasser oder Wasserdampf (Wasserdampf-Strippen). Die in dem organischen Extrakt enthaltene Restfeuchte oder das ggf. zugesetzte flüssige Wasser oder der zugesetzte Wasserdampf wirken als Schleppgas (Strippgas) zur Entfernung des Lösungsmittels, von Resten des Phenols und von Verunreinigungen.in the Subsequent step (c) is the treatment of the organic Extract containing the solvent with a residual moisture content of at least 0.5% by weight, from step (b) thermally with water. This step is carried out at temperatures of 40 ° C to 180 ° C, preferably 50 to 150 ° C, more preferably 70 to 135 ° C, by distillation and / or steam distillation with introduction of water or steam (steam stripping). The in the organic Extract contained residual moisture or possibly added liquid water or the added water vapor acts as a drag gas (stripping gas) to remove the solvent, residual phenol and impurities.
Eine erste mögliche Ausführungsform ist die Destillation des organischen Extrakts mit einer Restfeuchte von mindestens 0,5 Gew.% im genannten Temperaturbereich. Dabei wird das organische Extrakt, welches ggf. eingeengt ist, von Lösungsmittel und Restphenol befreit. Eine zweite, bevorzugte Ausführungsform ist die Wasserdampfdestillation des ggf. eingeengten organischen Extrakts unter Einleiten von Wasser oder Wasserdampf.A first possible embodiment is the distillation of the organic extract with a residual moisture of at least 0.5% by weight in the said temperature range. It will the organic extract, which is optionally concentrated, of solvent and residual phenol freed. A second preferred embodiment is the steam distillation of the optionally concentrated organic extract while introducing water or steam.
Anschließend wird das Destillat bevorzugt kondensiert und das erhaltene Lösungsmittel-Wasser-Gemisch, bevorzugt ohne vorherige Phasentrennung, in die Reaktion zurückgeführt.Subsequently, will the distillate preferably condensed and the resulting solvent-water mixture, preferably without prior phase separation, returned to the reaction.
Die Behandlung gemäß Schritt (c) kann in einer oder mehreren Temperatur- und Druckstufen, z.B. in verschiedenen Destillationskolonnen und/oder Strippgefäßen, erfolgen. Werden mehrere Stufen verwendet, wird bevorzugt mit einem in Fließrichtung ansteigenden Temperaturprofil und/oder abnehmenden Druckprofil gearbeitet.The Treatment according to step (c) may be in one or more temperature and pressure stages, e.g. in different distillation columns and / or stripping vessels. If several stages are used, it is preferable to use one in the flow direction increasing temperature profile and / or decreasing pressure profile worked.
Anschließend erfolgt gemäß Schritt (d) eine destillative Reinigung (Feindestillation) des im Sumpf in Schritt (c) verbleibenden Diarylcarbonats. Kennzeichnend für diesen Schritt ist, dass mindestens 0,2 Gew.%, bevorzugt mindestens 0,3 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 0,5 Gew.%, (bezogen auf die eingesetzte ArOH-Masse) aus dem Sumpfprodukt entnommen wird. Das aus dem Sumpfprodukt erhaltene Diarylcarbonat wird nicht wieder in den Prozess zurückgeführt. Schritt (d) kann ein- oder mehrstufig erfolgen. Dabei können verschiedene prinzipiell bekannte Destillationsmethoden angewendet werden.Then done according to step (D) a distillative purification (fine distillation) of the in the sump in step (c) remaining diaryl carbonate. Characteristic of this Step is that at least 0.2% by weight, preferably at least 0.3 Wt.%, Particularly preferably at least 0.5 wt.%, (Based on the used ArOH mass) is taken from the bottom product. The diaryl carbonate obtained from the bottom product will not be recovered traced back to the process. step (d) may be one or more stages. Hereby, different can be used in principle known distillation methods are used.
Zum Beispiel kann die Destillation in zwei Stufen erfolgen, wobei in einer ersten Kolonne zunächst ArOH und andere leichtersiedende Verbindungen als Kopfprodukt entnommen werden und das Diarylcarbonat im Sumpf verbleibt. Die Hochsiederfraktion kann ggf. wieder in das Verfahren zurückgeführt werden. In einer zweiten Kolonne bei höherer Temperatur und/oder niedrigerem Druck als in der ersten Kolonne kann danach das Diarylcarbonat als Kopfprodukt oder auf einem der oberen Trennböden entnommen werden. Dem z.B. mittels eines Umlaufverdampfers umgewälzten Sumpf dieser Kolonne wird dann eine entsprechende Teilmenge als Purge entnommen.To the For example, the distillation can be carried out in two stages, in which a first column first ArOH and other lower boiling compounds taken overhead and the diaryl carbonate remains in the sump. The high boiler fraction may possibly be returned to the process. In a second Column at higher Temperature and / or lower pressure than in the first column can thereafter the diaryl carbonate as an overhead product or on one of the upper shelves be removed. The e.g. circulated by a circulation evaporator sump This column then becomes a corresponding subset as purge taken.
Eine alternative Variante ist die Verwendung einer Trennwandkolonne, bei der Hochsieder als Kopfprodukt, ein umlaufendes Sumpfprodukt, aus dem ein Purgestrom abgezweigt wird, sowie Diarylcarbonat als Seitenstrom entnommen wird.A alternative variant is the use of a dividing wall column, in the high boiler as a top product, a circulating bottoms product, from which a purge stream is branched off, and diaryl carbonate as a side stream is removed.
Eine
bevorzugte Variante ist angelehnt an die für ein Substanzphosgenierungsverfahren
entwickelte Ausführungsform
der
Die Kohlensäurediarylester hergestellt nach dem bevorzugten Verfahren mittels Phosgen zeichnen sich durch eine sehr hohe Reinheit mit GC-Reinheiten (cool on column-Methode) von mindestens 99,99 %, bevorzugt mindestens 99,9925 %, ganz besonders bevorzugt mindestens 99,995 %, und einem extrem guten Umesterungsverhalten aus, so dass ein Polycarbonat in exzellenter Qualität hergestellt werden kann.The Diaryl carbonates produced by the preferred method using phosgene are distinguished due to a very high purity with GC purities (cool on column method) of at least 99.99%, preferably at least 99.9925%, especially preferably at least 99.995%, and an extremely good transesterification behavior made out so that a polycarbonate in excellent quality can be.
Das Carbonatbildungsreagenz, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat eingesetzt wird, ist charakterisiert durch einen Gehalt von
- • mindestens 99,9 %, bevorzugt mindestens 99,95 %, besonders bevorzugt mindestens 99,97 % (Nachweis per cool-on-column-GC-Methode), eines Diarylcarbonats der allgemeinen Formel ArO(C=O)OAr, das aus den Phenolen der Formel (I) oder (II) hergestellt wird, wobei Diphenylcarbonat besonders bevorzugt ist.
- • 0,5 bis 500 ppm, bevorzugt 1 bis 300 ppm, besonders bevorzugt 2 bis 150 ppm, eines Hydroxyaromaten der allgemeinen Formel ArOH, bevorzugt der Formel (I) oder (II), wobei Phenol besonders bevorzugt ist.
- • 2 bis 300 ppm, bevorzugt 4 bis 150 ppm, besonders bevorzugt 5 bis 100 ppm, von Arylurethanen der allgemeinen Formel ArO(C=O)NR1R2. Wichtige Vertreter dieser Gruppe sind Dealkylierungsprodukte der als Katalysatoren eingesetzten Trialkylamine und Alkylpiperidine. Insbesondere Phenylpiperidylurethan ist hier zu nennen.
- • 2 bis 100 ppm, bevorzugt 3 bis 80 ppm, besonders bevorzugt 4 bis 60 ppm, in Summe von (Methylaryl)arylcarbonaten (CH3Ar1)O(C=O)OAr. Beispiele für diese Gruppe sind o-, m- und p-Kresol sowie Kresylarylcarbonate und gemischte oder einheitliche Dikresylcarbonate. Mengenmäßig am wichtigsten sind die o-Kresolderivate. Es ist einerseits wichtig, ein möglichst kresolarmes Phenol, d.h. bevorzugt ein Phenol mit weniger als 300 ppm Kresolen, besonders bevorzugt mit weniger als 100 ppm Kresolen, einzusetzen. Außerdem ist es wichtig, bei Phosgenverfahren das Reaktionsgemisch frei von Alkylarylcarbonaten oder Dialkylcarbonaten zu halten oder zumindest nicht bei hohen Temperaturen diesen Substanzen auszusetzen, da ansonsten Kresolderivate entstehen können.
- • Maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 50 ppm, besonders bevorzugt maximal 25 ppm in Summe von Aryloxyarylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Ar2O-Ar3COOZ1. Wichtige Vertreter sind die p- und vor allem die o-Phenoxybenzoesäurederivate und hier wiederum vor allem die Phenylester.
- • Maximal 100 ppm, bevorzugt maximal 10 ppm, besonders bevorzugt maximal 5 ppm, in Summe von Hydroxyarylcarbonsäurederivaten der allgemeinen Formel Z2O-Ar4COOAr. Wichtige Vertreter sind die p- und vor allem die o-Hydroxybenzoesäurephenylester und ihrer Carbonate. Aufgrund des ähnlichen Siedepunkts ist die Trennung von Phenylsalicylat von Diphenylcarbonat destillativ besonders schwierig. Durch die Extraktion gemäß Schritt (b) kann es allerdings deutlich abgereichert werden.
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm, in Summe von o,o'-Biphenylencarbonat, Dibenzofuran und Biphenyldiolderivaten der Formel Z3OAr5-Ar5OZ4. Wichtige Vertreter sind die o,o'-, o,p'- und p,p'-Dihydroxybiphenyle, sowie deren Mono- und Diarylcarbonate. Um deren Gehalt zu minimieren ist es wichtig, ein möglichst biphenyldiolarmes Phenol einzusetzen und während des Verfahrens oxidative Bedingungen wie z.B. die Gegenwart von Sauerstoff zu vermeiden. Dies kann durch dem Fachmann bekannte Verfahren wie z.B. Durchblasen oder Überleiten von Inertgasen, Entgasen der Eduktströme oder Zugabe von Reduktionsmitteln erreicht werden.
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm in Summe von Aryloxyhydroxyarylderivaten der allgemeinen Formel Ar6OArOZ5. Wichtige Vertreter sind die o und p-Phenoxyphenole sowie deren Carbonate. Um deren Gehalt zu minimieren, ist es wichtig, ein möglichst phenoxyphenolarmes Phenol einzusetzen und während des Verfahrens oxidative Bedingungen, wie z.B. die Gegenwart von Sauerstoff, zu vermeiden. Dies kann durch dem Fachmann bekannte Verfahren wie z.B. Durchblasen oder Überleiten von Inertgasen, Entgasen der Eduktströme oder Zugabe von Reduktionsmitteln erreicht werden.
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm, in Summe von Halogenhydroxyaromatenderivaten der allgemeinen Formel (X)mAr7OZ6. Wichtige Vertreter sind die o- und p-Halogenphenole, die 2,4- und 2,6-Dihalogenphenole sowie ihre Carbonate. Wichtig ist hierbei, die Verwendung eines chlorarmen und (C=O)ClBr-armen Phosgens.
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm, in Summe von o-Arylencarbonat, von Dihydroxyaromaten und -derivaten der Formel Ar(OZ7)2. Bevorzugt wird deshalb zur Diphenylcarbonatsynthese ein Phenol eingesetzt, das weniger als 500 ppm, bevorzugt weniger als 200 ppm, besonders bevorzugt weniger als 100 ppm, Dihydroxybenzole enthält.
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm, von Alkylarylcarbonaten der allgemeinen Formal ArO(C=O)OR3
- • Maximal 10 ppm, bevorzugt maximal 5 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm in Summe von Ethern ArOR4
- • Maximal 5 ppm, bevorzugt maximal 3 ppm, besonders bevorzugt maximal 1 ppm, Chlorameisensäurearylester der allgemeinen Formal Cl(C=O)OAr. Chlorameisensäurephenylester ist als starker Inhibitor der Reaktion bekannt. Er kann durch ausreichend lange Nach reaktion sowie durch die bei der Extraktion gemäß Schritt (b) ablaufende Hydrolyse und anschließende Wasserdampfßehandlung und/oder Wasserdampfdestillation weitgehend entfernt werden.
- • Jeweils maximal 1 ppm von Benzofuran-1,3-dion, Diphenyloxalat, p-Chlorbenzoat
- • Maximal 10 ppm Gesamtgehalt an Chlor
- • Jeweils maximal 1 ppm von Pb, Cu, Zn, Pd, Sn und Ti, wobei Z1 bis Z7 jeweils unabhängig voneinander für eines oder mehrere Elemente der Gruppe -H, -Ar oder -(C=O)OAr, Ar, Ar1 bis Ar7 jeweils unabhängig voneinander für einen Arylrest, bevorzugt jeweils für einen Phenylrest, X für -Cl oder -Br m für eine ganze Zahl von 1 bis 3 und R1 bis R4 jeweils unabhängig voneinander für einen linearen, zyklischen oder verzweigten Alkylrest mit 1-20 C-Atomen steht, wobei R1 und R2 zusammen einen Zyklus bilden können, stehen.
- At least 99.9%, preferably at least 99.95%, particularly preferably at least 99.97% (detection by cool-on-column GC method) of a diaryl carbonate of the general formula ArO (C =O) OAr, which consists of the phenols of formula (I) or (II) is prepared, with diphenyl carbonate is particularly preferred.
- 0.5 to 500 ppm, preferably 1 to 300 ppm, more preferably 2 to 150 ppm, of a hydroxyaromatic of the general formula ArOH, preferably of the formula (I) or (II), with phenol being particularly preferred.
- 2 to 300 ppm, preferably 4 to 150 ppm, particularly preferably 5 to 100 ppm, of arylurethanes of the general formula ArO (C =O) NR 1 R 2 . Important representatives of this group are dealkylation products of the trialkylamines and alkylpiperidines used as catalysts. In particular phenylpiperidylurethane should be mentioned here.
- • 2 to 100 ppm, preferably 3 to 80 ppm, particularly preferably 4 to 60 ppm, in the sum of (methylaryl) arylcarbonates (CH 3 Ar 1 ) O (C = O) OAr. Examples of this group are o-, m- and p-cresol as well as cresylaryl carbonates and mixed or uniform dicresyl carbonates. Most important are the o-cresol derivatives. On the one hand, it is important to use a phenol which is as low in cresol as possible, that is to say preferably a phenol having less than 300 ppm cresols, more preferably less than 100 ppm cresols. In addition, it is important in phosgene process to keep the reaction mixture free of alkylaryl carbonates or dialkyl carbonates or at least not at high temperatures suspend these substances, otherwise cresol derivatives may arise.
- Not more than 100 ppm, preferably not more than 50 ppm, particularly preferably not more than 25 ppm in total of aryloxyarylcarboxylic acid derivatives of the general formula Ar 2 O-Ar 3 COOZ 1 . Important representatives are the p- and especially the o-Phenoxybenzoesäurederivate and here again especially the phenyl esters.
- At most 100 ppm, preferably at most 10 ppm, particularly preferably at most 5 ppm, in total of hydroxyarylcarboxylic acid derivatives of the general formula Z 2 O-Ar 4 COOAr. Important representatives are the p- and especially the o-Hydroxybenzoesäurephenylester and their carbonates. Due to the similar boiling point, the separation of phenyl salicylate from diphenyl carbonate is particularly difficult by distillation. However, it can be significantly depleted by the extraction according to step (b).
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, in the sum of o, o'-biphenylenecarbonate, dibenzofuran and biphenyldiol derivatives of the formula Z 3 OAr 5 -Ar 5 OZ 4 . Important representatives are the o, o'-, o, p'- and p, p'-Dihydroxybiphenyle, and their mono- and diaryl carbonates. In order to minimize their content it is important to use a phenol which is as low in biphenyl diol as possible and to avoid oxidative conditions such as the presence of oxygen during the process. This can be achieved by methods known to the person skilled in the art, for example by blowing or passing inert gases, degassing the educt streams or adding reducing agents.
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, more preferably at most 1 ppm in total of Aryloxyhydroxyarylderivaten the general formula Ar 6 OArOZ. 5 Important representatives are the o and p-Phenoxyphenole and their carbonates. In order to minimize their content, it is important to use phenol phenol phenol which is as low in phenoxyphenol as possible and to avoid oxidative conditions such as the presence of oxygen during the process. This can be achieved by methods known to the person skilled in the art, for example by blowing or passing inert gases, degassing the educt streams or adding reducing agents.
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, in total of halohydroxyaromatic derivatives of the general formula (X) m Ar 7 OZ 6 . Important representatives are the o- and p-halophenols, the 2,4- and 2,6-Dihalogenphenole and their carbonates. Important here is the use of a low-chlorine and (C = O) ClBr-poor phosgene.
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, in total of o-arylene carbonate, of dihydroxyaromatics and derivatives of the formula Ar (OZ 7 ) 2 . For this reason, preference is given to using a phenol for diphenyl carbonate synthesis which contains less than 500 ppm, preferably less than 200 ppm, more preferably less than 100 ppm, of dihydroxybenzenes.
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, of alkylaryl carbonates of the general formula ArO (C =O) OR 3
- At most 10 ppm, preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, in total of ethers ArOR 4
- At most 5 ppm, preferably at most 3 ppm, particularly preferably at most 1 ppm, aryl chloroformate of the general formula Cl (C =O) OAr. Chloroformic acid phenyl ester is known as a strong inhibitor of the reaction. It can be largely removed by sufficiently long after reaction and by the in the extraction according to step (b) proceeding hydrolysis and subsequent steam treatment and / or steam distillation.
- • A maximum of 1 ppm of benzofuran-1,3-dione, diphenyloxalate, p-chlorobenzoate
- • Maximum 10 ppm total chlorine content
- Each of a maximum of 1 ppm of Pb, Cu, Zn, Pd, Sn and Ti, wherein Z 1 to Z 7 each independently of one another for one or more elements of the group -H, -Ar or - (C = O) OAr, Ar, Ar 1 to Ar 7 are each independently an aryl radical, preferably in each case a phenyl radical, X is -Cl or -Br m is an integer from 1 to 3 and R 1 to R 4 are each independently a linear, cyclic or branched Alkyl radical having 1-20 C atoms, wherein R 1 and R 2 can form a cycle together, stand.
Bevorzugt enthält das Carbonatbildungsreagenz keine weiteren organischen Verunreinigungen in einer Menge von mehr als 100 ppm und keine weiteren Elemente außer C, H, N, P, Cl und O im Maßstab von mehr als 5 ppm. Ggf. vorhandene Metalle sind besonders bevorzugt nur in Mengen von maximal 1 ppm enthalten.Prefers contains the carbonate forming reagent no further organic impurities in an amount of more than 100 ppm and no further elements except C, H, N, P, Cl and O in scale of more than 5 ppm. Possibly. existing metals are particularly preferred only in quantities of max. 1 ppm.
Das Carbonatbildungsreagenz wird bei der Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren durch Umsetzen wenigstens einer aromatischen Dihydroxyarylverbindung und des Carbonatbildungsreagenz, enthaltend ein Diarylcarbonat, in der Schmelze wenigstens in Gegenwart eines Katalysators eingesetzt. Das Schmelzeumesterungsverfahren ist grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Die Durchführung des Verfahrens ist beispielsweise in WO 02/077067 beschrieben.The Carbonate formation reagent is used in the production of polycarbonate after the melt transesterification process by reacting at least an aromatic dihydroxyaryl compound and the carbonate formation reagent, containing a diaryl carbonate, in the melt at least in the presence a catalyst used. The melt transesterification process is basically known from the prior art. The implementation of the method is, for example in WO 02/077067.
Für die Herstellung
von Polycarbonaten sind geeignete Dihydroxyarylverbindungen solche
der Formel
Beispiele für Dihydroxyarylverbindungen sind: Dihydroxybenzole, Dihydroxydiphenyle, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-aryle, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-ketone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfide, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide, 1,1'-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole, sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.Examples for dihydroxyaryl compounds are: dihydroxybenzenes, dihydroxydiphenyls, bis (hydroxyphenyl) alkanes, bis (hydroxyphenyl) -cycloalkanes, Bis (hydroxyphenyl) aryls, bis (hydroxyphenyl) ethers, bis (hydroxyphenyl) ketones, Bis (hydroxyphenyl) sulfides, bis (hydroxyphenyl) sulfones, bis (hydroxyphenyl) sulfoxides, 1,1'-bis (hydroxyphenyl) -diisopropylbenzenes, and their nuclear alkylated and nuclear halogenated compounds.
Bevorzugte Dihydroxyarylverbindungen sind beispielsweise: Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-diphenyl-methan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenyl-ethan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-(1-naphthyl)-ethan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-(2- naphthyl)-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenyl-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-hexafluor-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methyl-butan, 2,4-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methyl-butan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis(3,5-dimethyl4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methyl-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan, 1,3-Bis-[2-(4-hydroxyphenyl)-2-propyl]-benzol, 1,1'- Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-disopropyl-benzol, 1,1'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-diisopropyl-benzol, 1,3-Bis-[2-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-propyl]-benzol, Bis-(4-hydroxyphenyl)-ether, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfid, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon und 2,2',3,3'-Tetrahydro-3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobi-[1H-inden]-5,5'-diol.preferred Dihydroxyaryl compounds are, for example: resorcinol, 4,4'-dihydroxydiphenyl, bis (4-hydroxyphenyl) -methane, Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -methane, bis- (4-hydroxyphenyl) -diphenyl-methane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -1-phenyl-ethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1- (1-naphthyl) -ethane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl ) -1- (2- naphthyl) ethane, 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenyl-propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoro-propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methyl-butane, 2,4-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl ) -2-methyl-butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) 4-methylcyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,3-bis [2- (4-hydroxyphenyl) -2-propyl] benzene, 1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) -3-disopropylbenzene, 1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) -4-diisopropylbenzene, 1,3-bis [2- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-propyl] -benzene, Bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) sulfone and 2,2 ', 3,3'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobi- [1H- indene] -5,5'-diol.
Besonders bevorzugte Dihydroxyarylverbindungen sind: Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-diphenyl-methan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenyl-ethan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-(1-naphthyl)-ethan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-(2-naphthyl)-ethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan, 1,1'- Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-diisopropyl-benzol und 1,1'- Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-diisopropyl-benzol.Particularly preferred dihydroxyaryl compounds are: resorcinol, 4,4'-dihydroxydiphenyl, bis- (4-hydroxyphenyl) -diphenyl-methane, 1,1-bis- (4-hydroxyphenyl) -1-phenyl-ethane, bis- (4-hydroxyphenyl ) -1- (1-naphthyl) ethane, bis (4-hydroxyphenyl) -1- (2-naphthyl) ethane, 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis ( 3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) -cyclohexane, 1,1 Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane; 1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) -3-diisop ropyl-benzene and 1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) -4-diisopropylbenzene.
Ganz besonders bevorzugt sind: 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan.All particularly preferred are: 4,4'-dihydroxydiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane.
Es können sowohl eine Dihydroxyarylverbindung unter Bildung von Homopolycarbonaten als auch mehrere Dihydroxyarylverbindungen unter Bildung von Copolycarbonaten verwendet werden.It can both a dihydroxyaryl compound to form homopolycarbonates as well as several dihydroxyaryl compounds to form copolycarbonates be used.
Anstelle der monomeren Dihydroxyarylverbindungen können auch niedermolekulare, überwiegend OH-endgruppengestoppte Oligocarbonate als Ausgangsverbindung eingesetzt werden.Instead of The monomeric Dihydroxyarylverbindungen can also low molecular weight, predominantly OH endgruppengestoppte Oligocarbonate be used as starting compound.
Die Dihydroxyarylverbindungen können auch mit Restgehalten der Monohydroxyarylverbindungen, aus denen sie hergestellt wurden, bzw. die niedermolekularen Oligocarbonate mit Restgehalten der Monohydroxyarylverbindungen, die bei der Herstellung der Oligomeren abgespalten wurden, eingesetzt werden. Die Gehalte können bis zu 20 %, vorzugsweise 10 %, besonders bevorzugt bis 5 % und ganz besonders bevorzugt bis zu 2 % betragen.The Dihydroxyaryl compounds can also with residual contents of Monohydroxyarylverbindungen, from which they were prepared, or the low molecular weight oligocarbonates with residual contents of monohydroxyaryl compounds used in the preparation were eliminated from the oligomers used. The contents can up to 20%, preferably 10%, more preferably up to 5% and most preferably up to 2%.
Bezogen auf die Dihydroxyarylverbindung werden das Diphenylcarbonat mit 1,02 bis 1,30 Mol, bevorzugt mit 1,04 bis 1,25 Mol, besonders bevorzugt mit 1,06 bis 1,22 Mol, ganz besonders bevorzugt mit 1,06 bis 1,20 Mol pro Mol Dihydroxyarylverbindung eingesetzt.Based on the Dihydroxyarylverbindung be the diphenyl carbonate with From 1.02 to 1.30 moles, preferably from 1.04 to 1.25 moles, more preferably with 1.06 to 1.22 mol, most preferably with 1.06 to 1.20 Mol used per mole Dihydroxyarylverbindung.
Zur Beeinflussung bzw. Veränderung der Endgruppen kann zusätzlich eine Monohydroxyarylverbindung eingesetzt werden, die nicht zur Herstellung des verwendeten Diphenylcarbonats benutzt wurde. Sie wird durch folgende allgemeine Formel dargestellt: wobei R, R' und R'' unabhängig voneinander H, gegebenenfalls verzweigtes C1-C34 Alkyl/Cycloalkyl, C7-C34-Alkylaryl oder C6-C34-Aryl darstellen. R kann auch -COO-R''' bedeuten, wobei R''' H, gegebenenfalls verzweigtes C1-C34 Alkyl/Cycloalkyl, C7-C34-Alkylaryl oder C6-C34-Aryl sein kann. In diesem speziellen Fall kann R nicht H sein, wohl aber R' und R".For influencing or changing the end groups, it is additionally possible to use a monohydroxyaryl compound which was not used for the preparation of the diphenyl carbonate used. It is represented by the following general formula: wherein R, R 'and R "independently of one another are H, optionally branched C 1 -C 34 alkyl / cycloalkyl, C 7 -C 34 -alkylaryl or C 6 -C 34 -aryl. R can also be -COO-R ''', where R''' H, optionally branched C 1 -C 34 alkyl / cycloalkyl, C 7 -C 34 alkylaryl or C 6 -C 34 aryl may be. In this particular case, R can not be H, but R 'and R ".
Solche Monohydroxyarylverbindungen sind beispielsweise: 1-, 2- oder 3-Methylphenol, 2,4-Dimethylphenol 4-Ethylphenol, 4-n-Propylphenol, 4-iso-Propylphenol, 4-n-Butylphenol, 4-iso-Butylphenol, 4-tert-Butylphenol, 4-n-Pentylphenol, 4-n-Hexylphenol, 4-iso-Outylphenol, 4-n-Nonylphenol, 3-Pentadecylphenol, 4-Cyclohexylphenol, 4-(1-Methyl-1-phenylethyl)-phenol, 4-Phenylphenol, 4-Phenoxyphenol, 4-(1-Naphthyl)-phenol, 4-(2-Naphthyl)-phenol, 4-Tritylphenol, Methylsalicylat, Ethylsalicylat, n-Propylsalicylat, iso-Propylsalicylat, n-Butylsalicylat, iso-Butylsalicylat, tert-Butylsalicylat, Phenylsalicylat und Benzylsalicylat.Such Monohydroxyaryl compounds are, for example: 1-, 2- or 3-methylphenol, 2,4-dimethylphenol 4-ethylphenol, 4-n-propylphenol, 4-iso-propylphenol, 4-n-butylphenol, 4-iso-butylphenol, 4-tert-butylphenol, 4-n-pentylphenol, 4-n-hexylphenol, 4-iso-outylphenol, 4-n-nonylphenol, 3-pentadecylphenol, 4-cyclohexylphenol, 4- (1-methyl-1-phenylethyl) -phenol, 4-phenylphenol, 4-phenoxyphenol, 4- (1-naphthyl) -phenol, 4- (2-naphthyl) -phenol, 4-tritylphenol, Methyl salicylate, ethyl salicylate, n-propyl salicylate, iso-propyl salicylate, n-butyl salicylate, iso-butyl salicylate, tert-butyl salicylate, phenyl salicylate and benzyl salicylate.
Bevorzugt sind 4-tert-Butylphenol, 4-iso-Octylphenol und 3-Pentadecylphenol.Prefers are 4-tert-butylphenol, 4-iso-octylphenol and 3-pentadecylphenol.
Dabei ist eine Monohydroxyarylverbindung zu wählen, deren Siedepunkt über dem der Monohydroxyarylverbindung liegt, die zur Herstellung des verwendeten Diarylcarbonates eingesetzt wird. Die Monohydroxyarylverbindung kann zu jedem Zeitpunkt im Reaktionsverlauf zugegeben werden. Sie wird bevorzugt zu Beginn der Reaktion zugegeben oder aber auch an beliebiger Stelle im Verfahrensverlauf. Der Anteil an freier Monohydroxyarylverbindung kann 0,2–20 Mol %, bevorzugt 0,4–10 Mol %, bezogen auf die Dihydroxyarylverbindung, betragen.there is to choose a Monohydroxyarylverbindung whose boiling point above the the monohydroxyaryl compound used to make the Diarylcarbonates is used. The monohydroxyaryl compound can be added at any time in the course of the reaction. she is preferably added at the beginning of the reaction or else at Any point in the process. The proportion of free monohydroxyaryl compound can be 0.2-20 Mole%, preferably 0.4-10 Mole%, based on the dihydroxyaryl compound.
Die Endgruppen können auch durch Mitverwendung eines Diarylcarbonates, dessen Basis-Monohydroxyarylverbindung einen höheren Siedepunkt als die Basis- Monohydroxyarylverbindung des hauptsächlich eingesetzten Diarylcarbonates hat, verändert werden. Auch hierbei kann das Diarylcarbonat zu jedem Zeitpunkt im Reaktionsverlauf zugegeben werden. Es wird bevorzugt zu Beginn der Reaktion zugegeben oder aber auch an beliebiger Stelle im Verfahrensverlauf. Der Anteil des Diarylcarbonates mit der höher siedenden Basis-Monohydroxyarylverbindung an der gesamt eingesetzten Diarylcarbonatmenge kann 1–40 Mol %, bevorzugt 1–20 Mol % und besonders bevorzugt 1–10 Mol % betragen.The End groups can also by concomitant use of a diaryl carbonate, its base Monohydroxyarylverbindung a higher one Boiling point as the basic Monohydroxyarylverbindung of the main used Diarylcarbonates has changed become. Again, the diaryl carbonate at any time be added in the course of the reaction. It is preferred at the beginning the reaction added or else at any point in the process. The proportion of the diaryl carbonate with the higher-boiling base monohydroxyaryl compound on the total Diarylcarbonatmenge used 1-40 mol %, preferably 1-20 Mole% and more preferably 1-10 Mole%.
Als Katalysatoren werden im Schmelzumesterungsverfahren zur Herstellung von Polycarbonaten die in der Literatur bekannten basischen Katalysatoren wie beispielsweise Alkali- und Erdalkalihydroxyde und -oxyde, aber auch Ammonium- oder Phosphoniumsalze, im Folgenden als Oniumsalze bezeichnet, eingesetzt. Bevorzugt werden bei der Synthese Oniumsalze, besonders bevorzugt Phosphoniumsalze eingesetzt. Phosphoniumsalze im Sinne der Erfindung sind solche der allgemeinen Formel: wobei R1-4 dieselben oder verschiedene C1-C10-Alkyle, C6-C14-Aryle, C7-C15-Arylalkyle oder C5-C6-Cycloalkyle, bevorzugt Methyl oder C6-C14-Aryle, besonders bevorzugt Methyl oder Phenyl sein können, und X– ein Anion wie Hydroxyd, Sulfat, Hydrogensulfat, Hydrogencarbonat, Carbonat oder ein Halogenid, bevorzugt Chlorid oder ein Alkylat bzw. Arylat der Formel -OR sein kann, wobei R ein C6-C14-Aryl, C7-C15-Arylalkyl oder C5-C6-Cycloalkyl, bevorzugt Phenyl sein kann.As catalysts in the melt transesterification process for the preparation of polycarbonates the in the literature known basic catalysts such as alkali and alkaline earth hydroxides and oxides, but also ammonium or phosphonium salts, hereinafter referred to as onium salts used. Onium salts, more preferably phosphonium salts, are preferably used in the synthesis. Phosphonium salts in the context of the invention are those of the general formula: where R 1-4 are the same or different C 1 -C 10 -alkyls, C 6 -C 14 -aryls, C 7 -C 15 -arylalkyls or C 5 -C 6 -cycloalkyls, preferably methyl or C 6 -C 14 -aryls , particularly preferably methyl or phenyl, and X - may be an anion such as hydroxide, sulfate, hydrogensulfate, bicarbonate, carbonate or a halide, preferably chloride or an alkylate or arylate of the formula -OR, where R is a C 6 -C 14 -aryl, C 7 -C 15 -arylalkyl or C 5 -C 6 -cycloalkyl, preferably phenyl.
Bevorzugte Katalysatoren sind Tetraphenylphosphoniumchlorid, Tetraphenylphosphoniumhydroxid und Tetraphenylphosphoniumphenolat, besonders bevorzugt ist Tetraphenylphosphoniumphenolat.preferred Catalysts are tetraphenylphosphonium chloride, tetraphenylphosphonium hydroxide and Tetraphenylphosphonium phenolate, particularly preferred is tetraphenylphosphonium phenolate.
Sie werden bevorzugt in Mengen von 10–8 bis 10–3 mol, bezogen auf 1 mol Dihydroxyarylverbindung, besonders bevorzugt in Mengen von 10–7 bis 10–4 mol, eingesetzt.They are preferably used in amounts of from 10 -8 to 10 -3 mol, based on 1 mol of dihydroxyaryl compound, more preferably in amounts of from 10 -7 to 10 -4 mol.
Weitere Katalysatoren können allein oder zusätzlich zu dem Oniumsalz als Cokatalysator verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Polykondensation zu erhöhen.Further Catalysts can alone or in addition to the onium salt as cocatalyst, to speed to increase the polycondensation.
Dazu gehören die alkalisch wirkenden Salze von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, wie Hydroxyde, Alkoxyde und Aryloxyde von Lithium, Natrium und Kalium, vorzugsweise Hydroxyde, Alkoxyde oder Aryloxyde von Natrium. Am meisten bevorzugt sind Natriumhydroxyd und Natriumphenolat, sowie auch das Dinatriumsalz des 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propans.To belong the alkaline salts of alkali metals and alkaline earth metals, such as hydroxides, alkoxides and aryl oxides of lithium, sodium and potassium, preferably hydroxides, alkoxides or aryloxyde of sodium. At the Most preferred are sodium hydroxide and sodium phenolate, as well also the disodium salt of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
Die Mengen der alkalisch wirkenden Salze von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen allein oder als Cokatalysator können im Bereich von 1 bis 500 ppb, vorzugsweise 5 bis 300 ppb und am meisten bevorzugt 5 bis 200 ppb liegen, jeweils berechnet als Natrium und bezogen auf zu bildendes Polycarbonat.The Amounts of alkaline salts of alkali metals and alkaline earth metals alone or as cocatalyst in the range of 1 to 500 ppb, preferably 5 to 300 ppb and on most preferably 5 to 200 ppb, each calculated as sodium and based on polycarbonate to be formed.
Die alkalisch wirkenden Salze von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen können schon bei der Herstellung der Oligocarbonate, das heißt zu Beginn der Synthese, eingesetzt oder aber auch erst vor der Polykondensation zugemischt werden, um unerwünschte Nebenreaktionen zu unterdrücken.The alkaline salts of alkali metals and alkaline earth metals can already in the production of oligocarbonates, that is at the beginning the synthesis, used or even before the polycondensation be mixed to unwanted Suppress side reactions.
Weiter besteht auch die Möglichkeit, ergänzende Mengen Oniumkatalysatoren des gleichen Typs oder eines anderen vor der Polykondensation zuzugeben.Further there is also the possibility supplementary Amounts of onium catalysts of the same type or another add to the polycondensation.
Die Zugabe der Katalysatoren erfolgt in Lösung, um bei der Dosierung schädliche Überkonzentrationen zu vermeiden. Die Lösungsmittel sind system- und verfahrensinhärente Verbindungen wie beispielsweise Dihydroxyarylverbindungen, Diarylcarbonate oder Monohydroxyarylverbindungen. Besonders bevorzugt sind Monohydroxyarylverbindungen, weil dem Fachmann geläufig ist, dass sich die Dihydroxyarylverbindungen und Diarylcarbonate bei schon leicht erhöhten Temperaturen, insbesondere unter Katalysatoreinwirkung, leicht verändern und zersetzen. Hierunter leiden die Polycarbonatqualitäten. Beim technisch bedeutsamen Umesterungsverfahren zur Herstellung von Polycarbonat ist die bevorzugte Verbindung Phenol. Phenol bietet sich auch deshalb schon zwingend an, weil der vorzugsweise benutzte Katalysator Tetraphenylphosphoniumphenolat bei der Herstellung als Mischkristall mit Phenol isoliert wird.The Addition of the catalysts takes place in solution in order to dosing harmful excess concentrations to avoid. The solvents are systemic and procedural inherent Compounds such as dihydroxyaryl compounds, diaryl carbonates or monohydroxyaryl compounds. Particular preference is given to monohydroxyaryl compounds, because the expert is familiar is that the dihydroxyaryl and diaryl carbonates already slightly elevated Temperatures, especially under the influence of the catalyst, easily change and decompose. These include polycarbonate grades. At the technically significant transesterification process for the production of polycarbonate is the preferred compound phenol. Phenol is also suitable for this reason already mandatory, because the catalyst preferably used Tetraphenylphosphoniumphenolat is isolated in the production as a mixed crystal with phenol.
Die thermoplastischen Polycarbonate sind durch die Formel beschrieben. Die Klammer bezeichnet eine sich n-mal wiederholende Struktureinheit, wobei Z wie oben definiert ist. ist in diesem Fall als ganze Gruppe auch H.The thermoplastic polycarbonates are represented by the formula described. The bracket denotes a n-times repeating structural unit, wherein Z defi as above is defined. is in this case as a whole group also H.
Die Polycarbonate haben einen äußerst geringen Gehalt von Kationen und Anionen von jeweils maximal 60 ppb, bevorzugt maximal 40 ppb und besonders bevorzugt maximal 20 ppb (als Na-Kation berechnet), wobei als Kationen solche von Alkali- und Erdalkalimetallen vorliegen, welche beispielsweise als Verunreinigung aus den verwendeten Rohstoffen und den Phosphonium- und Ammoniumsalzen stammen können. Weitere Ionen wie Fe-, Ni-, Cr-, Zn-, Sn, Mo-, Al-Ionen und ihre Homologen können in den Rohstoffen enthalten sein oder durch Abtrag oder Korrosion aus den Werkstoffen der benutzten Anlage stammen. Der Gehalt dieser Ionen ist in der Summe maximal 2 ppm, bevorzugt maximal 1 ppm und besonders bevorzugt maximal 0,5 ppm.The Polycarbonates have an extremely low Content of cations and anions of not more than 60 ppb, preferably a maximum of 40 ppb and more preferably a maximum of 20 ppb (calculated as Na cation), where as cations are those of alkali and alkaline earth metals, which, for example, as an impurity from the raw materials used and the phosphonium and ammonium salts can originate. Further Ions such as Fe, Ni, Cr, Zn, Sn, Mo, Al ions and their homologues can be contained in the raw materials or by erosion or corrosion come from the materials of the plant used. The content of these ions is a total of at most 2 ppm, preferably at most 1 ppm and especially preferably at most 0.5 ppm.
Als Anionen liegen solche von anorganischen Säuren und von organischen Säuren in äquivalenten Mengen vor (z.B. Chlorid, Sulfat, Carbonat, Phosphat, Phosphit, Oxalat).When Anions are those of inorganic acids and of organic acids in equivalent amounts (e.g., chloride, sulfate, carbonate, phosphate, phosphite, oxalate).
Angestrebt werden also geringste Mengen, die nur durch Verwendung reinster Rohstoffe erreicht werden können. Derart reine Rohstoffe sind z.B. nur nach Reinigungsverfahren wie Umkristallisieren, Destillieren, Umfällen mit Wäschen erhältlich.The aim So are the smallest amounts, only by using purest Raw materials can be achieved. Such pure raw materials are e.g. only after cleaning procedures like Recrystallize, distill, wash down available.
Die erhaltenen Gewichtsmittel der Molekulargewichte (Mw) betragen 15.000 bis 40.000, bevorzugt 17.000 bis 36.000, besonders bevorzugt 17.000 bis 34.000 g/mol, wobei Mw über die relative Viskosität nach der Mark-Houwink Korrelation (J. M. G. Cowie, Chemie und Physik der synthetischen Polymeren, Vieweg Lehrbuch, Braunschweig/Wiesbaden, 1997, Seite 235) bestimmt wird.The weight average molecular weights (M w ) obtained are from 15,000 to 40,000, preferably from 17,000 to 36,000, more preferably from 17,000 to 34,000 g / mol, where M w is the relative viscosity according to the Mark-Houwink correlation (JMG Cowie, Chemie und Physik der synthetischen Polymer, Vieweg textbook, Braunschweig / Wiesbaden, 1997, page 235) is determined.
Die Polycarbonate können gezielt verzweigt werden. Geeignete Verzweiger sind die für die Polycarbonatherstellung bekannten Verbindungen mit drei und mehr funktionellen Gruppen, vorzugsweise solche mit drei oder mehr Hydroxylgruppen.The Polycarbonates can be specifically branched. Suitable branching agents are those for polycarbonate production known compounds having three or more functional groups, preferably those having three or more hydroxyl groups.
Einige der verwendbaren Verbindungen mit drei oder mehr phenolischen Hydroxylgruppen sind beispielsweise Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-hepten-2, 4,6-Dimethyl-2,4,6-tri-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tri-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri-(4-hydroxyphenyl)-phenylmethan, 2,2-Bis-(4,4-bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol und Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan.Some the useful compounds having three or more phenolic hydroxyl groups are, for example, phloroglucinol, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -hepten-2, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) heptane, 1,3,5-tri- (4-hydroxyphenyl) -benzene, 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) -ethane, Tri- (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 2,2-bis (4,4-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexyl] -propane, 2,4-bis (4-hydroxyphenyl-isopropyl) -phenol and tetra (4-hydroxyphenyl) -methane.
Einige der sonstigen trifunktionellen Verbindungen sind: 2,4-Dihydroxybenzoesäure, Trimesinsäure, Cyanurchlorid und 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol.Some the other trifunctional compounds are: 2,4-dihydroxybenzoic acid, trimesic acid, cyanuric chloride and 3,3-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -2-oxo-2,3-dihydroindole.
Bevorzugte Verzweiger sind: 3,3-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2,3-dihydroindol und 1,1,1-Tri-(4-hydroxyphenyl)-ethan.preferred Branches are: 3,3-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -2-oxo-2,3-dihydroindole and 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) -ethane.
Die Verzweiger werden in Mengen von 0,02 bis 3,6 Mol%, bezogen auf die Dihydroxyarylverbindung, eingesetzt.The Branches are used in amounts of from 0.02 to 3.6 mol%, based on the Dihydroxyarylverbindung used.
Das Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Umesterungsverfahren kann diskontinuierlich oder auch kontinuierlich gestaltet werden. Nachdem die Dihydroxyarylverbindungen und das Diphenylcarbonat, ggf. mit weiteren Verbindungen, als Schmelze vorliegen, wird in Gegenwart geeigneter Katalysatoren die Umsetzung gestartet. Der Umsatz bzw. das Molekulargewicht wird bei steigenden Temperaturen und fallenden Drücken in geeigneten Apparaten und Vorrichtungen durch Abführen der sich abspaltenden Monohydroxyarylverbindung solange erhöht, bis der angestrebte Endzustand erreicht ist. Durch Wahl des Verhältnisses Dihydroxyarylverbindung zu Diphenylcarbonat, der durch Wahl der Verfahrensweise bzw. Anlage zur Herstellung des Polycarbonats gegebenen Verlustrate des Diphenylcarbonats über die Brüden und ggf. zugesetzter Verbindungen, wie beispielsweise einer höhersiedenden Monohydroxyarylverbindung, werden die Endgruppen in Art und Konzentration geprägt.The Process for the preparation of polycarbonate by the transesterification process can be designed discontinuously or continuously. After the dihydroxyaryl compounds and the diphenyl carbonate, if necessary, with further compounds, present as a melt is in The presence of suitable catalysts started the reaction. Of the Sales or the molecular weight is at increasing temperatures and falling pressures in suitable apparatus and devices by discharging the the cleaving monohydroxyaryl compound increases until the desired final state is reached. By choice of the ratio Dihydroxyaryl compound to diphenyl carbonate, which by choosing the Procedure or plant given for the preparation of the polycarbonate Loss rate of the diphenyl carbonate over the vapors and possibly added compounds, such as a higher-boiling one Monohydroxyaryl compound, the end groups are in kind and concentration embossed.
Bezüglich der Art und Weise, in welcher Anlage und nach welcher Verfahrensweise der Prozess ausgeführt wird, gibt es keine Limitierung und Einschränkung.Regarding the way in which plant and according to which method of the process There is no limitation and limitation.
Weiter gibt es keine spezielle Limitierung und Einschränkung bezüglich der Temperaturen, der Drücke und der verwendeten Katalysatoren, um die Schmelzeumesterungsreaktion zwischen der Dihydroxyarylverbindung und dem Diphenylcarbonat, ggf. auch anderer zugesetzter Reaktanten durchzuführen. Jede Bedingung ist möglich, solange die gewählten Temperaturen, Drücke und Katalysatoren eine Schmelzeumesterung unter entsprechend schneller Entfernung der abgespaltenen Monohydroxyarylverbindung ermöglichen.Further There is no specific limitation and limitation on the temperatures, the Press and the catalysts used to the melt transesterification reaction between the dihydroxyaryl compound and the diphenyl carbonate, if appropriate also to perform other added reactants. Any condition is possible as long as the chosen ones Temperatures, pressures and catalysts a melt transesterification under correspondingly faster Allow removal of the cleaved Monohydroxyarylverbindung.
Die Temperaturen über den gesamten Prozess liegen bei 180 bis 330 °C, die Drücke bei 15 bar absolut bis 0,01 mbar absolut.The Temperatures above the entire process is at 180 to 330 ° C, the pressures at 15 bar absolute to 0.01 mbar absolute.
Meist wird eine kontinuierliche Verfahrensweise gewählt, weil es vorteilhaft für die Produktqualität ist.Most of time a continuous procedure is chosen because it is beneficial to product quality.
Vorzugsweise ist das kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Dihydroxyarylverbindungen mit dem Diphenylcarbonat, ggf. auch anderer zugesetzter Reaktanten, unter Verwendung von Katalysatoren, nach einer Vorkondensation ohne Abtrennen der gebildeten Monohydroxyarylverbindung in sich dann daran anschließenden mehreren Reaktions-Verdampfer-Stufen bei schrittweise steigenden Temperaturen und schrittweise fallenden Drücken das Molekulargewicht bis zur gewünschten Größe aufgebaut wird.Preferably is the continuous process for the production of polycarbonates characterized in that one or more Dihydroxyarylverbindungen with the diphenyl carbonate, if appropriate also other added reactants, using catalysts, after a precondensation without Separating the monohydroxyaryl compound formed in then adjoining it several reaction-evaporator stages at gradually increasing Temperatures and gradually falling pressures push the molecular weight up to the desired Size built up becomes.
Die für die einzelnen Reaktions-Verdampfer-Stufen geeigneten Vorrichtungen, Apparate und Reaktoren sind entsprechend dem Verfahrensverlauf Wärmetauscher, Entspannungsapparate, Abscheider, Kolonnen, Verdampfer, Rührbehälter und Reaktoren oder sonstige käufliche Apparate, welche die nötige Verweilzeit bei ausgewählten Temperaturen und Drucken bereitstellen. Die gewählten Vorrichtungen müssen den nötigen Wärmeeintrag ermöglichen und so konstruiert sein, dass sie den kontinuierlich wachsenden Schmelzviskositäten gerecht werden.The for the individual reaction-evaporator stages suitable devices, Apparatus and reactors are according to the process heat exchangers, Expansion apparatus, separators, columns, evaporators, stirred tanks and Reactors or other commercially available Apparatus which the necessary Dwell time at selected Provide temperatures and printing. The selected devices must the necessary heat input enable and be engineered to be the ever-growing one melt viscosities satisfy.
Alle Vorrichtungen sind über Pumpen, Rohrleitungen und Ventilen miteinander verbunden. Die Rohrleitungen zwischen allen Einrichtungen sollten selbstverständlich so kurz wie möglich sein und die Krümmungen der Leitungen so gering wie möglich gehalten werden, um unnötig verlängerte Verweilzeiten zu vermeiden. Dabei sind die äußeren, das heißt technischen Rahmenbedingungen und Belange für Montagen chemischer Anlagen zu berücksichtigen.All Devices are over Pumps, piping and valves connected. The pipelines between all facilities should of course be as short as possible and the bends the lines as low as possible be kept to unnecessary extended To avoid residence times. Here are the outer, that is technical General conditions and concerns for Assemblies of chemical plants.
Zur Durchführung des Verfahrens nach einer bevorzugten kontinuierlichen Verfahrensweise können die Reaktionspartner entweder gemeinsam aufgeschmolzen oder aber die feste Dihydroxyarylverbindung in der Diphenylcarbonatschmelze oder das feste Diphenylcarbonat in der Schmelze der Dihydroxyarylverbindung gelöst werden oder beide Rohstoffe werden als Schmelze, bevorzugt direkt aus der Herstellung, zusammengeführt. Die Verweilzeiten der getrennten Schmelzen der Rohstoffe, insbesondere die der Schmelze der Dihydroxyarylverbindung, werden so kurz wie möglich eingestellt. Das Schmelzegemisch kann dagegen wegen des im Vergleich zu den einzelnen Rohstoffen erniedrigten Schmelzpunktes des Rohstoffgemisches bei entsprechend niedrigeren Temperaturen ohne Qualitätseinbußen länger verweilen.to execution the method according to a preferred continuous procedure can they Reactants either melted together or the solid Dihydroxyarylverbindung in the Diphenylcarbonatschmelze or the solid diphenyl carbonate is dissolved in the melt of the dihydroxyaryl compound or both raw materials are called melt, preferably directly from the Production, merged. The residence times of the separate melting of the raw materials, in particular those of the melt of the dihydroxyaryl compound become as short as possible set. The melt mixture, however, because of the comparison to the individual raw materials lowered melting point of the raw material mixture stay longer at correspondingly lower temperatures without sacrificing quality.
Danach wird der Katalysator, vorzugsweise in Phenol gelöst, zugemischt und die Schmelze auf die Reaktionstemperatur erhitzt. Diese beträgt zu Beginn des technisch bedeutsamen Prozesses zur Herstellung von Polycarbonat aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan und Diphenylcarbonat 180 bis 220 °C, vorzugsweise 190 bis 210 °C, ganz besonders bevorzugt 190 °C. Bei Verweilzeiten von 15 bis 90 min, vorzugsweise 30 bis 60 min, wird das Reaktionsgleichgewicht eingestellt, ohne dass die gebildete Hydroxyarylverbindung entnommen wird. Die Reaktion kann bei Atmosphärendruck, aber aus technischen Gründen auch bei Überdruck gefahren werden. Der bevorzugte Druck in technischen Anlagen beträgt 2 bis 15 bar absolut.After that the catalyst is added, preferably dissolved in phenol, and the melt heated to the reaction temperature. This is at the beginning of the technical significant process for the production of polycarbonate from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and diphenyl carbonate 180 to 220 ° C, preferably 190 to 210 ° C, most preferably 190 ° C. At residence times of 15 to 90 minutes, preferably 30 to 60 minutes, the reaction equilibrium is adjusted without the formed Hydroxyarylverbindung is removed. The reaction can be carried out at atmospheric pressure, but for technical reasons also with overpressure be driven. The preferred pressure in technical systems is 2 to 15 bar absolute.
Das Schmelzegemisch wird in eine erste Vakuumkammer, deren Druck auf 100 bis 400 mbar, vorzugsweise auf 150 bis 300 mbar eingestellt wird, entspannt und direkt danach in einer geeigneten Vorrichtung bei gleichem Druck wieder auf die Eintrittstemperatur erhitzt. Bei dem Entspannungsvorgang wird die entstandene Hydroxyarylverbindung mit noch vorhandenen Monomeren verdampft. Nach einer Verweilzeit von 5 bis 30 min in einer Sumpfvorlage ggf. mit Umpumpung bei gleichem Druck und gleicher Temperatur wird das Reaktionsgemisch in eine zweite Vakuumkammer, deren Druck 50 bis 200 mbar, vorzugsweise 80 bis 150 mbar beträgt, entspannt und direkt danach in einer geeigneten Vorrichtung bei gleichem Druck auf eine Temperatur von 190 bis 250°C, bevorzugt 210 bis 240°C, besonders bevorzugt 210 bis 230°C, erwärmt. Auch hierbei wird die entstandene Hydroxyarylverbindung mit noch vorhandenen Monomeren verdampft. Nach einer Verweilzeit von 5 bis 30 min in einer Sumpfvorlage, ggf. mit Umpumpung, bei gleichem Druck und gleicher Temperatur wird das Reaktionsgemisch in eine dritte Vakuumkammer, deren Druck 30 bis 150 mbar, vorzugsweise 50 bis 120 mbar beträgt, entspannt und direkt danach in einer geeigneten Vorrichtung bei gleichem Druck auf eine Temperatur von 220 bis 280°C, bevorzugt 240 bis 270°C, besonders bevorzugt 240 bis 260°C, erwärmt. Auch hierbei wird die entstandene Hydroxyarylverbindung mit noch vorhandenen Monomeren verdampft. Nach einer Verweilzeit von 5 bis 20 min in einer Sumpfvorlage ggf. mit Umpumpung bei gleichem Druck und gleicher Temperatur wird das Reaktionsgemisch in eine weitere Vakuumkammer, deren Druck bei 5 bis 100 mbar, bevorzugt 15 bis 100 mbar, besonders bevorzugt 20 bis 80 mbar beträgt, entspannt und direkt danach in einer geeigneten Vorrichtung bei gleichem Druck auf eine Temperatur von 250 bis 300°C, vorzugsweise 260 bis 290°C, besonders bevorzugt 260 bis 280°C, erwärmt. Auch hierbei wird die entstandene Hydroxyarylverbindung mit noch vorhandenen Monomeren verdampft.The melt mixture is in a first vacuum chamber, the pressure of 100 to 400 mbar, preferably adjusted to 150 to 300 mbar, relaxed and then directly heated in a suitable device at the same pressure back to the inlet temperature. In the relaxation process, the resulting hydroxyaryl compound is evaporated with remaining monomers. After a residence time of 5 to 30 minutes in a sump original, if necessary with pumping at the same pressure and temperature, the reaction mixture is in a second vacuum chamber whose pressure is 50 to 200 mbar, preferably 80 to 150 mbar, relaxed and then directly in a suitable Device at the same pressure to a temperature of 190 to 250 ° C, preferably 210 to 240 ° C, more preferably 210 to 230 ° C, heated. Again, the resulting Hydroxyarylverbindung is evaporated with remaining monomers. After a residence time of 5 to 30 min in a sump template, possibly with pumped circulation, at the same pressure and temperature is the Reaction mixture in a third vacuum chamber whose pressure is 30 to 150 mbar, preferably 50 to 120 mbar, relaxed and directly thereafter in a suitable device at the same pressure to a temperature of 220 to 280 ° C, preferably 240 to 270 ° C, particularly preferably 240 to 260 ° C, heated. Again, the resulting Hydroxyarylverbindung is evaporated with remaining monomers. After a residence time of 5 to 20 minutes in a sump original, possibly with pumping at the same pressure and temperature, the reaction mixture is in a further vacuum chamber whose pressure at 5 to 100 mbar, preferably 15 to 100 mbar, particularly preferably 20 to 80 mbar , Relaxed and immediately thereafter in a suitable device at the same pressure to a temperature of 250 to 300 ° C, preferably 260 to 290 ° C, more preferably 260 to 280 ° C, heated. Again, the resulting Hydroxyarylverbindung is evaporated with remaining monomers.
Die Zahl dieser Stufen, hier beispielhaft 4, kann zwischen 2 und 6 variieren. Die Temperaturen und Drucke sind bei Änderung der Stufigkeit entsprechend anzupassen, um vergleichbare Resultate zu erhalten. Die in diesen Stufen erreichte rel. Viskosität des oligomeren Carbonats liegt bei 1,04 bis 1,20, bevorzugt 1,05 bis 1,15, besonders bevorzugt 1,06 bis 1,10.The Number of these stages, here exemplarily 4, can vary between 2 and 6. The temperatures and pressures are correspondingly when changing the step to get comparable results. The in these Levels reached rel. viscosity of the oligomeric carbonate is 1.04 to 1.20, preferably 1.05 to 1.15, more preferably 1.06 to 1.10.
Das Oligocarbonat wird nach einer Verweilzeit von 5 bis 20 min in einer Sumpfvorlage ggf. mit Umpumpung bei gleichem Druck und gleicher Temperatur wie in der letzten Flash-/Verdampferstufe in einen Scheiben- oder Korbreaktor gefördert und bei 250 bis 310 °C, bevorzugt 250 bis 290°C, besonders bevorzugt 250 bis 280°C, bei Drücken von 1 bis 15 mbar, vorzugsweise 2 bis 10 mbar, bei Verweilzeiten von 30 bis 90 min, vorzugsweise 30 bis 60 min, weiter aufkondensiert. Das Produkt erreicht eine relative Viskosität von 1,12 bis 1,28, bevorzugt 1,13 bis 1,26, besonders bevorzugt 1,13 bis 1,24.The Oligocarbonate is after a residence time of 5 to 20 min in one Sump template, if necessary, with pumping at the same pressure and the same Temperature as in the last flash / evaporator stage into a disk or basket reactor promoted and at 250 to 310 ° C, preferably 250 to 290 ° C, more preferably 250 to 280 ° C, when pressed from 1 to 15 mbar, preferably 2 to 10 mbar, at residence times from 30 to 90 minutes, preferably 30 to 60 minutes, further condensed. The product achieves a relative viscosity of 1.12 to 1.28, preferably 1.13 to 1.26, more preferably 1.13 to 1.24.
Die diesen Reaktor verlassende Schmelze wird in einem weiteren Scheiben- oder Korbreaktor auf die gewünschte Endviskosität bzw. das Endmolekulargewicht gebracht. Die Temperaturen betragen 270 bis 330°C, bevorzugt 280 bis 320°C, besonders bevorzugt 280 bis 310°C, der Druck 0,01 bis 3 mbar, vorzugsweise 0,2 bis 2 mbar, bei Verweilzeiten von 60 bis 180 min, vorzugsweise 75 bis 150 min. Die rel. Viskositäten werden auf das für die vorgesehene Anwendung nötige Niveau eingestellt und betragen 1,18 bis 1,40, bevorzugt 1,18 bis 1,36, besonders bevorzugt 1,18 bis 1,34. Die Funktion der beiden Korbreaktoren kann auch in einem Korbreaktor zusammengefasst werden.The leaving this reactor melt is in another disk or basket reactor to the desired final viscosity or brought the final molecular weight. The temperatures are 270 to 330 ° C, preferably 280 to 320 ° C, particularly preferably 280 to 310 ° C, the pressure 0.01 to 3 mbar, preferably 0.2 to 2 mbar, at residence times from 60 to 180 minutes, preferably 75 to 150 minutes. The rel. Viscosities are on the for the intended application necessary Level and are 1.18 to 1.40, preferably 1.18 to 1.36, more preferably 1.18 to 1.34. The function of the two Basket reactors can also be summarized in a basket reactor.
Die Brüden aus allen Verfahrensstufen werden unmittelbar abgeleitet, gesammelt und aufgearbeitet. Diese Aufarbeitung erfolgt in der Regel destillativ, um hohe Reinheiten der rückgewonnenen Stoffe zu erreichen. Dies kann beispielsweise gemäß DE-A 10 100 404 erfolgen. Eine Rückgewinnung und Isolierung der abgespaltenen Monohydroxyarylverbindung in reinster Form ist aus ökonomischer und ökologischer Sicht selbstverständlich. Die Monohydroxyarylverbindung kann direkt zur Herstellung einer Dihydroxyarylverbindung oder eines Diarylcarbonats verwendet werden.The vapors from all process stages are directly derived, collected and worked up. This workup is usually carried out by distillation, to high purities of the recovered To reach substances. This can, for example, according to DE-A 10 100 404 done. A recovery and isolation of the cleaved Monohydroxyarylverbindung in purest Shape is more economical and more ecological Of course. The monohydroxyaryl compound can be used directly for the preparation of a Dihydroxyaryl compound or a diaryl carbonate can be used.
Die Scheiben- oder Korbreaktoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei hohen Verweilzeiten eine sehr große, sich ständig erneuernde Oberfläche am Vakuum bereitstellen. Die Scheiben- oder Korbreaktoren sind entsprechend den Schmelzviskositäten der Produkte geometrisch ausgebildet.The Disc or basket reactors are characterized by the fact that they At high residence times a very large, constantly renewing surface on the vacuum provide. The disk or basket reactors are corresponding the melt viscosities the products formed geometrically.
Geeignet sind beispielsweise Reaktoren, wie sie in der EP-A 1 253 163, oder Zweiwellenreaktoren, wie sie in der WO-A 99/28 370 beschrieben sind.Suitable are, for example, reactors, as described in EP-A 1 253 163, or Two-shaft reactors, as described in WO-A 99/28 370.
Die Oligocarbonate, auch sehr niedermolekulare, und die fertigen Polycarbonate werden in der Regel mittels Zahnradpumpen, Schnecken unterschiedlichster Bauart oder Verdrängerpumpen spezieller Bauart gefördert.The Oligocarbonates, also very low molecular weight, and the finished polycarbonates are usually using gear pumps, screws different Type or displacement pumps promoted special design.
Weiterhin kann das erhaltene Polycarbonat zur Veränderung von Eigenschaften mit weiteren, üblichen Additiven und Zusatzstoffen (z. B. Hilfs- und Verstärkungsstoffe) versehen werden. Der Zusatz von Additiven und Zuschlagsstoffen dient der Verlängerung der Nutzungsdauer (z.B. Hydrolyse- oder Abbaustabilisatoren), der Verbesserung der Farbstabilität (z.B. Thermo- und UV-Stabilisatoren), der Vereinfachung der Verarbeitung (z.B. Entformer, Fließhilfsmittel), der Verbesserung der Gebrauchseigenschaften (z.B. Antistatika), der Verbesserung des Flammschutzes, der Beeinflussung des optischen Eindrucks (z.B. organische Farbmittel, Pigmente) oder der Anpassung der Polymereigenschaften an bestimmte Belastungen (Schlagzähmodifikatoren, fein zerteilte Mineralien, Faserstoffe, Quarzmehl, Glas- und Kohlenstofffasern).Farther can the obtained polycarbonate to change properties with other conventional additives and additives (eg auxiliaries and reinforcing agents). The addition of additives and additives serves as an extension the service life (e.g., hydrolysis or degradation stabilizers), the Improvement of color stability (e.g., thermal and UV stabilizers), the simplification of the processing (for example demoulding, flow aids), improving the performance properties (e.g., antistatic agents), the improvement of flame retardancy, the influence of the optical Impression (e.g., organic colorants, pigments) or adaptation the polymer properties to specific loads (impact modifiers, finely divided minerals, pulps, quartz flour, glass and carbon fibers).
Diese Additive und Zuschlagstoffe können einzeln oder in beliebigen Mischungen oder mehreren verschiedenen Mischungen der Polymerschmelze zugesetzt werden und zwar direkt bei der Isolierung des Polymeren oder aber nach Aufschmelzung von Granulat in einem sogenannten Compoundierungsschritt.These additives and additives can be added individually or in any mixtures or several different mixtures of the polymer melt directly in the isolation of the poly mers or after melting of granules in a so-called compounding step.
Bestimmung der Zusammensetzung des Carbonatbildungsreagenz:Determination of composition of the carbonate forming reagent:
Der Gehalt an Verunreinigungen wird per Gaschromatographie (GC) ermittelt. Um die Zersetzung von DPC zu vermeiden wird für die Bestimmung von DPC und des Phenolgehalts die cool-on-column-Methode verwendet. Metallbestimmungen erfolgen per ICP-OES (Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy)..Of the Content of impurities is determined by gas chromatography (GC). To avoid the decomposition of DPC is used for the determination of DPC and of the phenol content the cool-on-column method used. Metal determinations are carried out by ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy).
Bestimmung der relativen Viskosität:Determination of the relative Viscosity:
Die relative Lösungsviskosität wurde in Dichlormethan bei einer Konzentration von 5 g/l bei 25°C bestimmt.The relative solution viscosity was in dichloromethane at a concentration of 5 g / l at 25 ° C.
Bestimmung des Anteils an phenolischen OH-Gruppen:Determination of the share on phenolic OH groups:
Der Gehalt an phenolischem OH wird durch IR-Messung erhalten. Zu diesem Zweck wird eine Differenzmessung von einer Lösung aus 2 g Polymer in 50 ml Dichlormethan gegenüber reinem Dichlormethan vermessen und die Extinktionsdifferenz bei 3582 cm 1 bestimmt.Of the Content of phenolic OH is obtained by IR measurement. To this The purpose is a differential measurement of a solution of 2 g of polymer in the 50th ml of dichloromethane Measure pure dichloromethane and the extinction difference at 3582 cm 1 determined.
Bestimmung der Farbzahl:Determination of the color number:
Die Farbzahl wurde als Differenz der Extinktion bei 420 nm und 700 nm in Dichlormethan bei einer Konzentration von 2,4 g/50 ml und einer Schichtdicke von 10 cm ermittelt.The Color number was as difference of absorbance at 420 nm and 700 nm in dichloromethane at a concentration of 2.4 g / 50 ml and a Layer thickness of 10 cm determined.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst.The Results are summarized in Table 1.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
In einem 500 ml Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und Vigreuxkolonne (30 cm, verspiegelt) mit Brücke wurden 0,5 mol Bisphenol A, 0,55 mol Diphenylcarbonat und 0,002 mol Tetraphenylphosphoniumphenolat eingewogen. Gleichzeitig wurden 5 ppm o,o'-Biphenylencarbonat bezogen auf Diphenylcarbonat zugesetzt. Die Apparatur wurde durch Anlegen von Vakuum und Spülen mit Stickstoff (dreimal) vom Luftsauerstoff befreit und das Gemisch bei 150°C aufgeschmolzen. Die Temperatur wurde auf 190°C erhöht und das entstehende Phenol über 30 Minuten abdestilliert. Dann wurde der Druck auf 100 mbar geregelt und weiterte 20 Minuten das entstehende Phenol abdestilliert. In 10 Minuten wurde die Temperatur auf 235°C erhöht und 15 Minuten das entstehende Phenol abdestilliert. Dann wurde innerhalb von 5 Minuten das Vakuum auf 60 mbar erhöht und die Temperatur 15 Minuten gehalten, bevor sie innerhalb von 10 Minuten auf 250°C erhöht wurde. Bei 250°C wurde über 15 Minuten das Phenol abdestilliert und dann innerhalb von 10 Minuten das Vakuum auf 5 mbar reduziert. Nach weiteren 15 Minuten wurde innerhalb von 10 Minuten auf 280°C erhöht. Nach wiederum 15 Minuten wurde das Vakuum auf 0,5 mbar reduziert und weitere 15 Minuten gerührt. Dann erhöhte man in 10 Minuten auf 300°C und destillierte weitere 30 Minuten das entstehende Phenol ab. Das Polycarbonat zeigte eine rosa Farbe.In a 500 ml three-necked flask with stirrer, internal thermometer and Vigreux column (30 cm, mirrored) with bridge were 0.5 mol of bisphenol A, 0.55 mol of diphenyl carbonate and 0.002 mol of tetraphenylphosphonium phenolate weighed. At the same time, 5 ppm of o, o'-biphenylene carbonate based on diphenyl carbonate added. The apparatus was by applying vacuum and rinsing with Nitrogen (three times) freed from atmospheric oxygen and the mixture at 150 ° C melted. The temperature was raised to 190 ° C and the resulting phenol over 30 minutes distilled off. Then the pressure was regulated to 100 mbar and continued Distilled off the resulting phenol 20 minutes. In 10 minutes was the temperature at 235 ° C elevated and 15 minutes distilled off the resulting phenol. Then it became within 5 minutes the vacuum increased to 60 mbar and the Temperature kept for 15 minutes before coming within 10 minutes was increased to 250 ° C. At 250 ° C was over Distilled off the phenol for 15 minutes and then within 10 minutes the Reduced vacuum to 5 mbar. After another 15 minutes was within from 10 minutes to 280 ° C elevated. After another 15 minutes, the vacuum was reduced to 0.5 mbar and stirred for a further 15 minutes. Then increased in 10 minutes to 300 ° C and distilled from the resulting phenol for another 30 minutes. The Polycarbonate showed a pink color.
Vergleichsbeispiel 2–12Comparative Example 2-12
Durchführung wie in Beispiel 1. Statt 5 ppm o,o'-Biphenylencarbonat bezogen auf Diphenylcarbonat wurden die in Tabelle 1 aufgeführten Verunreinigungen bezogen auf Diphenylcarbonat zugesetzt.Implementation like in Example 1. Instead of 5 ppm o, o'-biphenylene carbonate based on diphenyl carbonate were the impurities listed in Table 1 added based on diphenyl carbonate.
Beispiel 1example 1
In einem 500 ml Dreihalskolben mit Rührer, Innenthermometer und Vigreuxkolonne (30 cm, verspiegelt) mit Brücke wurden 0,5 mol Bisphenol A, 0,55 mol Diphenylcarbonat und 0,002 mol Tetraphenylphosphoniumphenolat eingewogen. Das eingesetzte Diphenylcarbonat enthielt 0,5 ppm Phenylsalicylat, 0,5 ppm o-Phenoxybenzoesäure, 2 ppm Phenyl-o-phenoxybenzoat, 98 ppm Phenylpiperidinurethan, kleiner 1 ppm Chlorameisensäurephenylester, 47 ppm o-Kresylphenylcarbonat und kleiner 1 ppm Chlor. Die Apparatur wurde durch Anlegen von Vakuum und Spülen mit Stickstoff (dreimal) vom Luftsauerstoff befreit und das Gemisch bei 150°C aufgeschmolzen. Die Temperatur wurde auf 190°C erhöht und das entstehende Phenol über 30 Minuten abdestilliert. Dann wurde der Druck auf 100 mbar geregelt und weitere 20 Minuten das entstehende Phenol abdestilliert. In 10 Minuten wurde die Temperatur auf 235°C erhöht und 15 Minuten das entstehende Phenol abdestilliert. Dann wurde innerhalb von 5 Minuten das Vakuum auf 60 mbar erhöht und die Temperatur 15 Minuten gehalten, bevor sie innerhalb von 10 Minuten auf 250°C erhöht wurde. Bei 250°C wurde über 15 Minuten das Phenol abdestilliert und dann innerhalb von 10 Minuten das Vakuum auf 5 mbar reduziert. Nach weiteren 15 Minuten wurde innerhalb 10 Minuten auf 280°C erhöht. Nach wiederum 15 Minuten wurde das Vakuum auf 0,5 mbar reduziert und weitere 15 Minuten gerührt. Dann erhöhte man in 10 Minuten auf 300°C und destillierte weitere 30 Minuten das entstehende Phenol ab.In a 500 ml three-necked flask equipped with stirrer, internal thermometer and Vigreux column (30 cm, mirrored) with bridge, 0.5 mol of bisphenol A, 0.55 mol of diphenyl carbonate and 0.002 mol of tetraphenylphosphonium phenolate were weighed. The diphenyl carbonate used contained 0.5 ppm phenyl salicylate, 0.5 ppm o-phenoxybenzoic acid, 2 ppm phenyl-o-phenoxybenzoate, 98 ppm Phenylpiperidinurethan, less than 1 ppm phenyl chloroformate, 47 ppm o-Kresylphenylcarbonat and less than 1 ppm chlorine. The apparatus was freed from the atmospheric oxygen by applying a vacuum and purging with nitrogen (three times) and the mixture was melted at 150 ° C. The temperature was raised to 190 ° C and the resulting phenol over 30 minutes distilled off. The pressure was then adjusted to 100 mbar and the resulting phenol distilled off for a further 20 minutes. In 10 minutes, the temperature was raised to 235 ° C and distilled off for 15 minutes, the resulting phenol. Then the vacuum was raised to 60 mbar over 5 minutes and the temperature was maintained for 15 minutes before being raised to 250 ° C. within 10 minutes. At 250 ° C, the phenol was distilled off over 15 minutes and then reduced within 10 minutes, the vacuum to 5 mbar. After a further 15 minutes, the mixture was raised to 280 ° C. within 10 minutes. After another 15 minutes, the vacuum was reduced to 0.5 mbar and stirred for a further 15 minutes. The mixture was then increased to 300 ° C. in the course of 10 minutes and the phenol formed was distilled off for a further 30 minutes.
Beispiel 2Example 2
Aus einer Vorlage wurden 9000 kg/h Schmelzegemisch, bestehend aus 4600 kg Diphenylcarbonat/h (21473 mol/h), welches 0,5 ppm Phenylsalicylat, 0,5 ppm o-Phenoxybenzoesäure, 2 ppm Phenyl-o-phenoxybenzoat, 101 ppm Phenylpiperidinurethan, kleiner 1 ppm Chlorameisensäurephenylester, 37 ppm o-Kresylphenylcarbonat und kleiner 1 ppm Chlor enthielt, und 4400 kg Bisphenol A/h (19273 mol/h) unter Zusetzen von 0,2628 kg eines Phenoladdukts des Tetra phenylphosphoniumphenolats/h (0,771 mol/h) gelöst in 1,87 kg Phenol/h durch einen Wärmetauscher gepumpt, auf 190 °C erwärmt und durch eine Verweilkolonne bei 12000 mbar und 190°C geführt. Die mittlere Verweilzeit betrug 45 Minuten.Out a template were 9000 kg / h melt mixture, consisting of 4600 kg of diphenyl carbonate / h (21473 mol / h) containing 0.5 ppm of phenyl salicylate, 0.5 ppm of o-phenoxybenzoic acid, 2 ppm phenyl-o-phenoxybenzoate, 101 ppm phenylpiperidinurethane, smaller 1 ppm of phenyl chloroformate, Contained 37 ppm of o-cresylphenyl carbonate and less than 1 ppm of chlorine, and 4400 kg of bisphenol A / h (19273 mol / h) with the addition of 0.2628 kg of a phenol adduct of tetra-phenylphosphonium phenolate / h (.771 mol / h) dissolved in 1.87 kg of phenol / h pumped through a heat exchanger, heated to 190 ° C and passed through a residence column at 12000 mbar and 190 ° C. The mean residence time was 45 minutes.
Die Schmelze wurde dann über ein Entspannungsventil in einen unter 200 mbar stehenden Abscheider geleitet. Die abfließende Schmelze wurde in einem, ebenfalls unter 200 mbar stehenden, Fallfilmverdampfer wieder auf 190°C erwärmt und in einer Vorlage aufgefangen. Nach einer Verweilzeit von 20 Minuten wurde die Schmelze in die nächsten drei, gleichartig aufgebauten Stufen gepumpt. Die Bedingungen in der 2., 3. und 4. Stufe waren 100, 75 und 60 mbar; 220, 255 und 270°C sowie 20, 10 und 10 Minuten. Das entstandene Oligomere hatte eine rel. Viskosität von 1,068. Alle Brüden wurden über Druckregelungen in eine unter Vakuum stehende Kolonne geführt und als Kondensate abgeleitet.The Melt was then over a relaxation valve in a below 200 mbar separator directed. The outflowing Melt was in a, also below 200 mbar standing, falling film evaporator back to 190 ° C heated and caught in a template. After a residence time of 20 Minutes, the melt was in the next three, the same structure Pumped stages. The conditions in the 2nd, 3rd and 4th stages were 100, 75 and 60 mbar; 220, 255 and 270 ° C and 20, 10 and 10 minutes. The resulting oligomer had a rel. Viscosity of 1.068. All vapors were over Guided pressure controls in a column under vacuum and derived as condensates.
Das Oligomer wurde in einem nachgeschalteten Korbreaktor bei 280°C und 7,0 mbar bei einer Verweilzeit von 45 Minuten zu einem höhermolekularen Oligomeren aufkondensiert. Die relative Viskosität betrug 1,134. Die Brüden wurden kondensiert.The Oligomer was in a downstream basket reactor at 280 ° C and 7.0 mbar at a residence time of 45 minutes to a high molecular weight Condensed oligomers. The relative viscosity was 1.134. The vapors were condensed.
Das Oligomere wurde in einem weiteren Korbreaktor bei 295°C und 1,3 mbar auf eine relative Viskosität von 1,278 aufkondensiert. Als mittlere Verweilzeit wurden 130 Minuten ermittelt. Die Brüden werden hinter bzw. in der Vakuumanlage kondensiert. Die Gesamtverweilzeit betrug 274 Minuten.The Oligomers were used in another basket reactor at 295 ° C and 1.3 mbar to a relative viscosity of 1.278 condensed. The mean residence time was 130 minutes determined. The vapors are condensed behind or in the vacuum system. The total residence time was 274 minutes.
Beispiel 3Example 3
Durchführung wie in Beispiel 1. Statt 5 ppm o,o'-Biphenylencarbonat bezogen auf Diphenylcarbonat wurden 2000 ppm Phenylpiperidylurethan zugesetzt. Tabelle 1 Procedure as in Example 1. Instead of 5 ppm o, o'-biphenylene carbonate based on diphenyl carbonate 2000 ppm Phenylpiperidylurethan were added. Table 1
Aus den Vergleichsbeispielen ist im Vergleich zum Beispiel 1 eindeutig ein negativer Effekt der zugesetzten Verunreinigungen entweder auf die Farbe des Polycarbonats oder auf den Molekulargewichtsaufbau zu erkennen. Beispiel 2 verdeutlicht, dass ein Schmelzepolycarbonat von exzellenter Farbe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung des Carbonatbildungsreagenz erhalten werden kann. Beispiel 3 zeigt, dass es Verunreinigungen gibt, die keinen negativen Effekt besitzen.Out Comparative Examples are unique compared to Example 1 a negative effect of the added impurities either on the color of the polycarbonate or on the molecular weight build up detect. Example 2 illustrates that a melt polycarbonate of excellent color by the method of the invention using of the carbonate forming reagent can be obtained. Example 3 shows that there are impurities that have no negative effect.
Beispiel 4–7Example 4-7
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Carbonatbildungsreagenz enthaltend ein Diphenylcarbonat wurde auf den Gehalt an Verunreinigungen analysiert, wobei die in Tabelle 2 und 3 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden. Tabelle 2 The carbonate formation reagent containing a diphenyl carbonate used in the method of the present invention was analyzed for the content of impurities to obtain the results shown in Tables 2 and 3. Table 2
- (n.g. = nicht gemessen, neg. = negativ, nicht nachweisbar),(n.g. = not measured, neg. = negative, undetectable),
- a: Doppelbestimmung a : double determination
Für Beispiel 7 wurde der Metallgehalt bestimmt: Tabelle 3 For example 7, the metal content was determined: TABLE 3
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