JPH01247426A - ポリカーボネートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、ポリカーボネートの製造方法に関し、詳しく
は特に処理工程の簡素化とともに、良質のポリカーボネ
ートを得ることのできるポリカーボネートの製造方法に
関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕ポリカ
ーボネートの工業的な製造方法としては、一般にホスゲ
ン法あるいは溶融法が採用されている。しかし、溶融法
は高温下での処理時間が長く゛、また製品の色が悪くな
るため、現在ではホスゲン法が主流となっている。

しかしながらこのホスゲン法は、重合により生成したポ
リカーボネートの溶液（ポリマー溶液）の洗浄後に、濃
縮（フレーク化）工程、乾燥（溶媒除去）工程、造粒（
ベレット化）工程をそれぞれ別の装置により順次行う必
要があるため、多数の工程を必要とし、さらに装置の構
造が複雑であるために、建設時のコスト及びランニング
コストが多大であって、簡素かつ経済的な製造方法の開
発が望まれていた。

そこで本発明者らは、先にポリカーボネート溶液を特定
の溶媒除去装置に導入して溶媒を除去することにより、
工程の簡略化を図ったポリ力−ボネートの製造方法を開
発した（特願昭６２−２４５８９４号明細書）。

この方法によれば、節単な装置並びに操作で、ポリカー
ボネート溶液から不活性溶媒を蒸発除去し、ポリカーボ
ネートを溶融状態で導出して固化させることができる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、さらに改良を加えるべく種々検討した結
果、上記溶媒除去装置を用いて不活性溶媒を除去し、ポ
リカーボネートを溶融状態で導出して固化させるにあた
り、特定の成分を添加することで、さらに良質のポリカ
ーボネートを得られることを見出した。本発明はかかる
知見に基いて完成したものである。

すなわち本発明は、不活性溶媒にポリカーボネートが５
〜３５重量％溶解しているポリカーボネート溶液を、プ
レートフィン型あるいはフィンチューブ型の熱交換器を
備えた減圧可能な溶媒除去装置に導入し、前記溶液中の
不活性溶媒を蒸発除去してポリカーボネートを溶融状態
で導出し、固化させてポリカーボネートを製造するにあ
たり、前記ポリカーボネート溶液あるいは前記溶媒除去
装置から導出される溶融状態のポリカーボネートに、ポ
リカーボネートに対する貧溶媒を添加して加熱脱気した
後に固化させることを特徴とするポリカーボネートの製
造方法を提供するものである。

本発明において原料として用いられるポリカーボネート
重合体溶液は、通常の重縮合反応によって得られるもの
である。例えばホスゲン法によれば、ビスフェノールＡ
とホスゲンをメチレンクロライド等の不活性溶媒中で第
三級アミン（トリエチルアミンなど）の触媒の存在下で
反応させることにより得ることができる。

また、原料として、ビスフェノールへの一部又は全部を
ビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン等の化合物や
ハロゲン化ビスフェノール類等の他の二価フェノールに
代えたものを用い、これを重縮合反応させることにより
得られたポリカーボネート重合体溶液を充当することも
できる。

上述の不活性溶媒は、ポリカーボネートに対して不活性
であり、さらに使用温度で安定であって、ポリカーボネ
ートを溶解するものであればよいが、。

沸点の高いものはポリカーボネート溶液の加熱温度を高
くする必要があるため、２００　’Ｃ以下の融点を有す
る溶媒を用いることが好ましい。この溶媒として用いら
れるものは、メチレンクロライドのほか、例えばテトラ
クロロエタン、トリクロロエタン、ジクロロエタン、ト
リクロロエチレン。

ジクロロエチレン、クロロホルム、チオフエン。

ジオキサン、テトラヒドロフラン、クロロベンゼン、　
　ｏ　−、ｍ−、７７）るいはｐ−ジクロロエンゼン及
びこれらの二種以上の混合物及びこれらを主成分とする
混合物等が挙げられる。

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

以下、本発明の方法を図面に基いてさらに具体的に説明
する。

溶媒除去装置１は、第１図に示すように、本体２の内部
上方に熱交換器３を配設し、下部に排出口４を形成して
いる。この本体２は、ジャケット５に覆われており、該
ジャケット５内に供給される熱媒体により所定の温度に
加熱される。また本体２の上部には、真空ポンプ等に接
続された排気口６が設けられており、本体２内を所定の
減圧状態にするとともに、蒸発した溶媒を排出している
。

さらに本体２内には、適所に温度検出器７が設けられて
いる。

ここで、前記熱交換器３は、熱交換効率が極めて良好で
しかも短時間で熱交換処理を行える形式のものが用いら
れる。このような熱交換器として、プレートフィン型あ
るいはフィンチューブ型が特に好ましい。プレートフィ
ン型は、第２図に示すように、仕切板（プレート）８を
垂直方向に平行に多数枚設け、各仕切板８間に凹凸状あ
るいは波状の金属板（フィン）９を交互に方向を変えて
直交するように設けて横方向の流路を加熱室１０とし、
縦方向の流路を溶液室１１としたものである。

加熱室１０の入口側及び出口側には、加熱室ｌＯの各流
路に均一に熱媒体を分配するためのヘッダーが設けられ
ており、溶液室１１の入口側には、同様にポリカーボネ
ート溶液を分配するためのヘッダーが設けられている。

また溶液室１１の出口側は、各流路から溶液が抵抗なく
流下するように解放されている。加熱室ｌＯを流れる熱
媒体の熱は仕切板８及び金属板９を伝わって速やかに溶
液室１１の溶液に伝えられ、溶液を加熱する。

また、プレートフィン型熱交換器は、第１図において、
上下９０°に回転して設置し、縦方向の流路に熱媒体を
、横方向の流路にポリカーボネート溶液を供給すること
により、設置面積を低減し、装置の小型化を図ることも
できる。さらに、本体２の外部上方に設置することもで
きる。

一方、フィンチューブ型は、第３図（ａ）。

（ｂ）に示すように、僅かな間隔を設けて多数のディス
クプレート１２を積層し、該ディスクプレート１２の外
周部（フィン部）１２ａに加熱管（チューブ）１３を設
け、各ディスクプレート１２間を溶液室１４としたもの
で、上部に溶液の導入口１４ａが設けられている。ポリ
カーボネート溶液は、この導入口１４ａから溶液室１４
内に流入し、加熱管１３内を流れる熱媒体とディスクプ
レート１２を介して熱交換して加熱される。加熱された
ポリカーボネート溶液から蒸発する溶媒蒸気は、上部の
ディスクプレート１２間から排出されるとともに、溶媒
が蒸発して濃縮されたポリカーボネートは、下部のディ
スクプレート１２間から流下する。

ポリカーボネート溶液は、上記のように形成された熱交
換器３の溶液室内に、本体２上部の導入口１５から導入
され、熱媒用配管１６から加熱室ＩＯあるいは加熱管１
３内に供給される所定温度の熱媒体と熱交換を行って２
４０〜３５０°Ｃに加熱される。この加熱温度が２４０
°Ｃ未満ではポリカーボネートが熱交換器３内に析出し
、流路が閉塞されて運転不能となり、また３５０℃を越
える高温にすると、ポリカーボネートの劣化を生じるた
め好ましくない。

本発明では、熱交換器３を熱交換効率が極めて良好でし
かも短時間で熱交換処理を行える形式としたので、内部
にポリカーボネートが析出して流路を閉塞することなく
この加熱処理を行うことができる。

加熱されたポリカーボネート溶液は、熱交換器３の下部
から所定圧力に減圧された本体２内に流下する。熱交換
器３の性能や不活性溶媒の種類あるいは処理条件によっ
ては、熱交換器３内で不活性溶媒の発泡を生じ、脱揮が
行われていることもある。また本体２内の圧力は、−７
６０〜−１０圓ＩＩｇ、好ましくは−７６０〜−５０ｍ
ｍＨＨに保持され、不活性溶媒の蒸発を促進する。

本発明の方法では、ポリカーボネート溶液の不活性溶媒
がほとんど瞬間的に蒸発するため、ポリカーボネートは
、薄いシート状あるいは紐状となって溶融状態で下部の
排出口４に流下する。

さらに本発明では、上述の溶媒除去装置１に導入される
前のポリカーボネート溶液あるいは溶媒除去装Ｗｌから
導入された溶融状態のポリカーボネートに、ポリカーボ
ネートに対する貧溶媒を添加する。このポリカーボネー
トに対する貧溶媒としては、ｎ−ヘキサン、ｎ−へブタ
ン等の脂肪族炭化水素やベンゼン、トルエン等の芳香族
炭化水素、あるいは各種のケトン類や水等を挙げること
ができる。

これらの貧溶媒の添加は、上述の如く溶媒除去装置ｌに
導入する前あるいは溶媒除去装置ｌから導出された後の
いずれにおいても行うことができる。また、二段階に分
けて添加することもできる。

詳しくは第４図に示すように、上述溶媒除去装置ｌのポ
リカーボネート溶液の導入口１５にて添加する方法、あ
るいは第５図（ａ）に示すように、同様に形成された溶
媒除去装置１ａ、ｌｂを二段に配置してその中間位置で
、前段の溶媒除去装置ｌａから溶融状態で導出されるポ
リカーボネートに添加する方法、さらに第５図（ｂ）に
示すように溶媒除去装置１に押出機１７等を接続して溶
媒除去装置ｌと押出機１７との間で溶融状態のポリカー
ボネートに添加する方法等が考えられる。

上記第４図のように、ポリカーボネート溶液に貧溶媒を
添加する場合の貧溶媒の添加量は、ポリカーボネート１
ｇに対して０．０１〜１．Ｏｇが適当であり、また第５
図（ａ）、（ｂ）のように溶融状態のポリカーボネート
に貧溶媒を添加する場合の貧溶媒の添加量は、ポリカー
ボネート１ｇに対して０．０００１〜０．０５ｇが適当
である。

いずれの場合でも添加量が少ないと充分な効果が得られ
ず、また多すぎると脱気の際に高温としなくてはならず
、経済性を損ねる。

またポリカーボネートに貧溶媒を添加する際には、スタ
ティックミキサー等を使用することができ、溶融状態の
ポリカーボネートに貧溶媒を添加した後の加熱脱気工程
は、上記溶媒除去装置や押出機に限らず、二軸混練機や
一軸混練機等の公知の加熱脱気装置を使用することがで
きる。

また貧溶媒を添加した後の加熱脱気工程の操作条件は、
いずれも前記溶媒除去装置を用いて不活性溶媒を蒸発除
去する際と同様の条件で行うことができるが、溶融状態
のポリカーボネートに貧溶媒を添加して加熱脱気を行う
場合、前段の溶媒除去装置における不活性溶媒の蒸発除
去は完全に行う必要はなく、ポリカーボネート溶液に貧
溶媒を添加して加熱脱気を行う際の条件より低温で、あ
るいは減圧度を低くして行い、二段目の加熱脱気工程で
充分な加熱脱気を行うことが好ましい。

ここで、ポリカーボネート溶液に貧溶媒を添加してから
溶媒除去装置に導入する方法は、装置及び工程が前便で
あるという利点を有し、溶融状態のポリカーボネートに
貧溶媒を添加する方法は、溶媒除去装置に用いられる真
空ポンプ１台当たりの負荷を少なくできるとともに、貧
溶媒の添加量が少なくてすむという利点を有している。

いずれの方法を採用するかは、装置の設置場所やポリカ
ーボネートの生産量、貧溶媒のコスト等の条件により決
定されるものであり、いずれの場合にも良質なポリカー
ボネートを得ることができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例および比較例に基いてさらに詳し
く説明する。

実施例１ プレートフィン型熱交換器（幅２００ＩｎＩ１１×高さ
１５０ｍｍＸ奥行き１００＋＋＋ｍ、伝熱面積０．４ｒ
ｒｒ）を備え、熱交換器温度を３２０°Ｃ１本体の減圧
度を一７４０ｍｍＨｇとした前記第１図に示す如き形状
の溶媒除去装置（直径５００ｍｍＸ高さ２０００ｍｍ。

内容積２００！！、）に、メチレンクロライドに粘度平
均分子１２６０００のポリカーボネートが２〇−１％溶
解したポリカーボネート溶液を５ｆｆｉ／時、貧溶媒と
してｎ−へブタンを１ｆｆｉ／時の割合で導入した。

導入に当たっては、あらかじめ１インチ×５００ｍ１１
１のスタティックミキサー（ノリタケカンパニー製）で
連続的に混合を行った。また、溶媒除去装置下部から溶
融状態で導出されたポリカーボネートをそのままペレッ
ト化した。

得られたポリカーボネートペレット中の残留メチレンク
ロライドは、２０ｐｐｍと少なく、また色調も透過型Ｙ
ｌ（黄色度）（ＡＳＴＭ　Ｄ　　１９２５−６３Ｔ法に
阜拠して測定。以下同じ。）で３．９と良好であった。

実施例２ 実施例１において、ｎ−へブタンの導入量を０、！ＩＭ
！／時とした以外は、実施例１と同様に行った。得られ
たポリカーボネートペレット中の残留メチレンクロライ
ドは３０ｐｐｍ、色調は透過型ＹＩで４．４であった。

実施例３ 実施例１において、ｎ−へブタンに代えて水を０．５１
．７時で導入した以外は、実施例１と同様に行った。得
られたポリカーボネートペレット中の残留メチレンクロ
ライドは４５ｐｐｍ、色調は透過型Ｙｌで４．５であっ
た。

実施例４ 実施例１において、ｎ−へブタンに代えてアセトンを０
．”＃／時で導入した以外は、実施例１と同様に行った
。得られたポリカーボネートペレット中の残留メチレン
クロライドは４５ｐｐｍ、色調は透過型ＹＩで４．４で
あった。

実施例５ 実施例１で用いた溶媒除去装置の熱交換器温度を２７０
″Ｃ１本体の減圧度を一１０ｍｍ１１ｇとし、メチレン
クロライドに粘度平均分子量が２６０００のポリカーボ
ネートを２０ｗｔ％溶解したポリカーボネート溶液を導
入し、メチレンクロライドを蒸発除去して底部から導出
された溶融状態のポリカーボネートに、１インチＸ５０
０ｍｍのスタティックミキサー（ジャケット付、２７０
°Ｃ）を用いて、水を０．ＯＩＩ！、／時で連続的に混
合し、さらに熱交換器温度を３００℃、減圧度を一７５
０ｔｎｍＨｇとした同様の溶媒除去装置に導入し、底部
より導出されたポリカーボネートをペレット化した。

得られたポリカーボネートペレット中の残留メチレンク
ロライドは３０ｐｐａ＋、色調は透過型Ｙｌで４．９で
あった。

実施例６ 実施例５において、水に代えてｎ−へブタンを０、ＯＩ
ｆ／時で導入した以外は、実施例５と同様に行った。得
られたポリカーボネートペレット中の残留メチレンクロ
ライドは３５ｐｐｎ、色調は透過型Ｙ１で４．８であっ
た。

実施例７ 実施例５において、２段目の溶媒除去装置に代えて７０
ｍｍベント付押出機（−軸）を使用し、温度２７５°Ｃ
１減圧度−７５０鴫１１ｇで運転し、ポリカーボネート
をペレット化した。得られたポリカーボネートペレット
中の残留メチレンクロライドは３０ｐｐｍ、色調は透過
型ＹＩで４．５であった。

比較例１ 実施例１において、ｎ−へブタンを添加しなかった以外
は、実施例１と同様に行った。得られたポリカーボネー
トペレット中の残留メチレンクロライドは５０ｐｐｎ＋
、色調は透過型Ｙｌで５．６であった。

比較例２ 実施例５において、水を添加しなかった以外は、実施例
５と同様に行った。得られたポリカーボネートペレット
中の残留メチレンクロライドは７０ｐｐｍ、色調は透過
型Ｙｌで５．３であった。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、簡単な装置並びに操作で
、ポリカーボネート溶液から不活性溶媒を蒸発除去し、
ポリカーボネートを製造することができる。

そのため、工程の簡素化が達成され、建設コストやラン
ニングコストの低減を図ることができ、ポリカーボネー
ト溶液あるいは溶融状態のポリカーボネートに貧溶媒を
添加することで、良質のポリカーボネートを提供するこ
とができる。

なお、本発明の方法は、ポリエステル、ポリスルホネー
ト、ポリアミド、ポリフェニレンオキシドなどの重合体
を製造する場合にも通用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する溶媒除去装置の構成を
示す断面正面図、第２図はプレートフィン型熱交換器の
内部構造を示す要部の斜視図、第３図（ａ）はフィンチ
ューブ型熱交換器の内部構造を示す断面図、第３図（ｂ
）はディスクプレートの平面図、第４図はポリカーボネ
ート溶液に貧溶媒を添加する工程を簡略に示す流れ図、
第５図（ａ）、（ｂ）は溶融状態のポリカーボネートに
貧溶媒を添加する工程を簡略に示すもので、第５図（ａ
）は溶媒除去装置を二段に配置した例を示す流れ図、第
５図（ｂ）は溶媒除去装置に押出機を連設配置した例を
示す流れ図である。 １、ｌａ、ｌｂ：溶媒除去装置　２：本体３：熱交換器
　４：排出口　５：ジャケット６：排気口　７：温度検
出器　８：仕切板９：金属板　１０：加熱室　１１：？
８液室１２：ディスクプレート　１３：加熱管１４：溶
液室　１５：導入口　■６：熱媒用配管１７：押出機 第１図 ５８鳥大ボ°す７− 第３図 ＩＩ） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）不活性溶媒にポリカーボネートが５〜３５重量％
   溶解しているポリカーボネート溶液を、プレートフィン
   型あるいはフィンチューブ型の熱交換器を備えた減圧可
   能な溶媒除去装置に導入し、前記溶液中の不活性溶媒を
   蒸発除去してポリカーボネートを溶融状態で導出し、固
   化させてポリカーボネートを製造するにあたり、前記ポ
   リカーボネート溶液あるいは前記溶媒除去装置から導出
   される溶融状態のポリカーボネートに、ポリカーボネー
   トに対する貧溶媒を添加して加熱脱気した後に固化させ
   ることを特徴とするポリカーボネートの製造方法。