EA037043B1 - Condensation polymer and manufacturing apparatus therefor - Google Patents
Condensation polymer and manufacturing apparatus therefor Download PDFInfo
- Publication number
- EA037043B1 EA037043B1 EA201892629A EA201892629A EA037043B1 EA 037043 B1 EA037043 B1 EA 037043B1 EA 201892629 A EA201892629 A EA 201892629A EA 201892629 A EA201892629 A EA 201892629A EA 037043 B1 EA037043 B1 EA 037043B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- polymer
- tapered
- aromatic polycarbonate
- polymerization reactor
- guide
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/247—Suited for forming thin films
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/04—Aromatic polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G64/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G64/20—General preparatory processes
- C08G64/205—General preparatory processes characterised by the apparatus used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
- B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
- B01J2219/00768—Baffles attached to the reactor wall vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
- B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/192—Details relating to the geometry of the reactor polygonal
- B01J2219/1923—Details relating to the geometry of the reactor polygonal square or square-derived
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1946—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped conical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу производства поликонденсационного полимера и установке для его получения.The present invention relates to a method for the production of a polycondensation polymer and a plant for its production.
Область техникиTechnology area
Поликонденсационные полимеры применяют в области конструкционных пластиков, пользующихся высоким спросом. Их типичными примерами являются поликарбонатные, полиамидные и полиэфирные смолы, преимущественно используемые в бутылках из ПЭТ (PET). Например, ароматические поликарбонаты представляют собой конструкционные пластики с прекрасной прозрачностью, теплостойкостью и механической прочностью, такой как ударная прочность, и широко используются в оптических дисках и в электротехнической/электронной областях, а также при таком промышленном применении, как применение в автомобилях.Polycondensation polymers are used in high demand engineering plastics. Typical examples are polycarbonate, polyamide and polyester resins, predominantly used in PET (PET) bottles. For example, aromatic polycarbonates are engineering plastics with excellent transparency, heat resistance, and mechanical strength such as impact resistance, and are widely used in optical discs and electrical / electronic applications, as well as in industrial applications such as automotive applications.
Различные реакторы полимеризации для производства ароматических поликарбонатов посредством перекрестной полимеризации общеизвестны. Однако вязкость поликарбоната повышается по мере протекания полимеризации. Таким образом, если используют реактор полимеризации, требующий механического перемешивания, становится трудно механически перемешивать смесь, когда вязкость повышается с повышением степени полимеризации. Вследствие этого степень полимеризации поликарбоната, произведенного с помощью такого реактора полимеризации, ограничена. Соответственно трудно произвести высокомолекулярный ароматический поликарбонат, широко применяемый в листовых материалах.Various polymerization reactors for producing aromatic polycarbonates by cross-polymerization are generally known. However, the viscosity of the polycarbonate increases as polymerization proceeds. Thus, if a polymerization reactor requiring mechanical agitation is used, it becomes difficult to mechanically agitate the mixture when the viscosity increases with an increase in the degree of polymerization. As a consequence, the degree of polymerization of the polycarbonate produced by such a polymerization reactor is limited. Accordingly, it is difficult to produce a high molecular weight aromatic polycarbonate widely used in sheet materials.
В качестве полимеризационного оборудования, не требующего механического перемешивания, известна установка полимеризации падения с направляемым смачиванием, в котором полимеризацию проводят, давая возможность расплавленному предполимеру падать вдоль направляющей, такой как проволока, под действием собственного веса. Если используют такую установку полимеризации, то можно преодолеть проблему того, что перемешивание становится невозможным по мере протекания полимеризации. Помимо этого, побочный продукт, т.е. ароматическое моногидроксисоединение (например, фенол), может быть эффективно удалено с поверхности расплавленного материала, в результате чего может быть произведен высокомолекулярный ароматический поликарбонат. Например, в патентном документе 1 описан способ производства поликонденсационного полимера с использованием реактора полимеризации, в котором проволочные направляющие расположены на заданных интервалах относительно ширины массы расплавленного предполимера. В соответствии с этим способом производства высококачественный поликонденсационный полимер может быть эффективно произведен при высокой скорости полимеризации.As a polymerization equipment that does not require mechanical agitation, a guided wetting drop polymerization apparatus is known in which polymerization is carried out by allowing the molten prepolymer to fall along a guide such as a wire by its own weight. If such a polymerization unit is used, the problem that stirring becomes impossible as the polymerization proceeds can be overcome. In addition, a by-product, i.e. an aromatic monohydroxy compound (eg, phenol) can be effectively removed from the surface of the molten material, whereby a high molecular weight aromatic polycarbonate can be produced. For example, Patent Document 1 describes a method for producing a polycondensation resin using a polymerization reactor in which guide wires are arranged at predetermined intervals with respect to the width of a molten prepolymer mass. According to this production method, a high quality polycondensation polymer can be efficiently produced at a high polymerization rate.
Список цитированияCitation List
Патентные документы.Patent documents.
Патентный документ 1: международная публикация № WO 2012/056903.Patent Document 1: International Publication No. WO 2012/056903.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Техническая проблема.Technical problem.
В установке полимеризации падения с направляемым смачиванием полимер, свободно падающий из проволочной направляющей, остается на дне реактора полимеризации (например, см. патентный документ 1; на фиг. 1 область между питающим отверстием инертного газа и выходным отверстием 7 полимера) до тех пор, пока он вытекает из выходного отверстия. Стекающее вниз количество полимера контролируют так, чтобы оно было приблизительно равно его выгружаемому количеству; однако стекающее вниз количество немного увеличивается или уменьшается по мере того, как операцию повторяют, в результате чего уровень жидкости ретентата иногда поднимется и опускается. Когда уровень жидкости поднимается, часть полимера, имеющего относительно высокую вязкость и находящегося в контакте с поверхностью верхней стенки дна в форме обратного конуса, остается прикрепленным к поверхности стенки даже после того, как уровень жидкости опускается. Если остающийся полимер присутствует на пути движения для стекающего вниз полимера, остающийся полимер смывается с помощью стекающего вниз полимера и становится частью ретентата. Этот случай не является проблемой.In a drop polymerization apparatus with guided wetting, the polymer freely falling from the guide wire remains at the bottom of the polymerization reactor (for example, see Patent Document 1; in Fig. 1, the region between the inert gas feed port and the polymer outlet 7) until it flows out of the outlet. The downward flowing amount of polymer is controlled so that it is approximately equal to its discharged amount; however, the amount flowing down slightly increases or decreases as the operation is repeated, with the result that the retentate liquid level sometimes rises and falls. When the liquid level rises, a portion of the polymer having a relatively high viscosity and in contact with the top wall surface of the bottom in the form of an inverse cone remains attached to the wall surface even after the liquid level drops. If the remaining polymer is present in the path of the downflow polymer, the remaining polymer is washed off by the downflow polymer and becomes part of the retentate. This case is not a problem.
Однако, если остающийся полимер присоединяется не на пути движения для стекающего вниз полимера, но к поверхности стенки, полимер не смывается с помощью стекающего вниз полимера и легко подвергается воздействию окружающей атмосферы или подвержен различному тепловому воздействию. Следовательно, когда уровень жидкости ретентата снова поднимается, остающийся полимер должен быть смешан с ретентатом. Однако, если остающийся полимер, который часто разрушается во время воздействия окружающей атмосферы или из-за теплового воздействия, смешивается с концентратом, остающийся полимер становится причиной ухудшения качества полученной смолы.However, if the remaining polymer does not adhere in the downward flow path of the polymer, but to the wall surface, the polymer is not washed off by the downward polymer and is readily exposed to the ambient atmosphere or various thermal influences. Therefore, when the liquid level of the retentate rises again, the remaining polymer must be mixed with the retentate. However, if the remaining polymer, which is often degraded by exposure to ambient atmosphere or heat, is mixed with the concentrate, the remaining polymer causes degradation of the resulting resin.
В обычном случае небольшого реактора полимеризации, имеющего простую внутреннюю структуру, внутреннюю структуру легко выполняют так, чтобы исключить возникновение остающейся части. В качестве конструкционной идеи, например, можно упомянуть вертикальные проволоки (вертикально простирающиеся), просто расположенные равномерно. Однако в том случае, где полимер производят промышленно на практике, реактор полимеризации является большим, и внутренняя структура реактора полимеризации усложняется, чтобы преодолеть проблемы изготовления и прочности. Например, вертикальные проволоки, как требуется, делят на несколько блоков и размещают. В результате структура блока вертикальных проволок оказывает большое воздействие на путь движения полимера, стекающего внизIn the general case of a small polymerization reactor having a simple internal structure, the internal structure is easily made so as to avoid the occurrence of a residual portion. As a constructional idea, for example, vertical wires (vertically extending) simply spaced evenly can be mentioned. However, in the case where the polymer is industrially produced in practice, the polymerization reactor is large, and the internal structure of the polymerization reactor is complicated to overcome manufacturing and strength problems. For example, vertical wires, as required, are divided into several blocks and placed. As a result, the structure of the block of vertical wires has a large effect on the path of the polymer flowing downward.
- 1 037043 с проволоки. По этой причине необходимо разработать структуру, которая не вызывает появления остающейся части полимера.- 1 037043 from wire. For this reason, it is necessary to design a structure that does not cause the remaining part of the polymer to appear.
Настоящее изобретения выполнено с целью решения вышеупомянутых проблем, выявленных заявителями. Цель настоящего изобретения состоит в разработке способа производства поликонденсационного полимера, способного поддерживать высокое качество поликонденсационного полимера, а также установки для производства полимера.The present invention has been made to solve the above problems identified by the applicants. An object of the present invention is to provide a process for the production of a polycondensation polymer capable of maintaining a high quality of the polycondensation polymer, as well as an installation for the production of the polymer.
Решение задачи.The solution of the problem.
Заявители провели интенсивные исследования с целью достижения вышеуказанной цели и реализовали изобретение. Говоря точнее, настоящее изобретение представляет собой изобретение, описанное в приведенных ниже пп.1-6.Applicants have carried out intensive research in order to achieve the above object and have implemented the invention. More specifically, the present invention is the invention described in claims 1-6 below.
1. Способ получения поликонденсационного полимера, включающий следующие стадии (I) и (II):1. A method of obtaining a polycondensation polymer, comprising the following stages (I) and (II):
(I) стадия подачи расплавленного предполимера в реактор полимеризации для производства поликонденсационного полимера, причем реактор имеет корпус, направляющую, выполненную в корпусе, и выходное отверстие полимера, соединенное с корпусом и выполненное в его нижней части; и (II) стадия обеспечения возможности расплавленному предполимеру стекать вниз вдоль поверхности направляющей, при этом находясь в контакте с поверхностью, и полимеризации расплавленного предполимера, в результате чего получают поликонденсационный полимер, где корпус имеет цилиндрический верхний участок, который имеет нижнюю кольцеобразную грань, имеющую больший диаметр, чем диаметр верхней кольцеобразной грани выходного отверстия полимера, и конусовидный нижний участок, соединяющий нижнюю кольцеобразную грань цилиндрического верхнего участка и верхнюю кольцеобразную грань выходного отверстия полимера, и имеет конусовидную стенку, проходящую от нижней кольцеобразной грани к верхней кольцеобразной грани;(I) a step of supplying the molten prepolymer to a polymerization reactor for the production of a polycondensation polymer, the reactor having a housing, a guide formed in the housing, and a polymer outlet connected to the housing and formed in its lower part; and (ii) a step of allowing the molten prepolymer to flow downward along the surface of the guide while in contact with the surface, and polymerizing the molten prepolymer, resulting in a polycondensation polymer, wherein the body has a cylindrical upper portion that has a lower annular edge having a larger a diameter than the diameter of the upper annular face of the polymer outlet, and a tapered lower portion connecting the lower annular edge of the cylindrical upper portion and the upper annular face of the polymer outlet, and has a tapered wall extending from the lower annular face to the upper annular face;
корпус, направляющая и выходное отверстие полимера расположены так, что поликонденсационный полимер, падающий с направляющей, остается на конусовидном нижнем участке и стекает вниз вдоль внутренней поверхности конусовидной стенки к выходному отверстию полимера; и на кругообразном участке, который образован жидкой поверхностью поликонденсационного полимера, остающегося на конусовидном нижнем участке в контакте с внутренней поверхностью конусовидной стенки, уровень жидкости поддерживают в пределах интервала, где общая длина L0 окружности указанного кругообразного участка и длина L1 участка указанной окружности в контакте с участком, где поликонденсационный полимер стекает вниз, удовлетворяют условию, представленному следующей формулой (2):the housing, the guide and the polymer outlet are disposed so that the polycondensation polymer falling from the guide remains in the tapered bottom portion and flows downward along the inner surface of the tapered wall to the polymer outlet; and in the circular portion that is formed by the liquid surface of the polycondensation polymer remaining on the tapered lower portion in contact with the inner surface of the tapered wall, the liquid level is maintained within the interval where the total circumference L0 of said circular portion and the length L1 of a portion of said circumference in contact with the portion where the polycondensation polymer flows downward, satisfy the condition represented by the following formula (2):
L1/L0>0,90 (2).L1 / L0> 0.90 (2).
2. Способ получения в соответствии с п.1, в котором уровень жидкости поддерживают в пределах интервала, где общая длина L0 и длина L1 удовлетворяют условию, представленному следующей формулой (2А):2. The production method according to claim 1, wherein the liquid level is maintained within a range where the total length L0 and the length L1 satisfy the condition represented by the following formula (2A):
L1/L0=1,00 (2A).L1 / L0 = 1.00 (2A).
3. Способ получения в соответствии с п.1 или 2, в котором конусовидный нижний участок дополнительно включает конусовидную верхнюю часть, конусовидную нижнюю часть и цилиндрическую среднюю часть, вставленную между конусовидными верхним и нижним участками;3. The method of obtaining in accordance with claim 1 or 2, in which the tapered lower portion further includes a tapered upper portion, a tapered lower portion and a cylindrical middle portion inserted between the tapered upper and lower portions;
на участке, соединяющем конусовидную верхнюю часть и цилиндрическую среднюю часть конусовидного нижнего участка, участок, где поликонденсационный полимер не стекает вниз, не присутствует; и управление осуществляют так, что жидкая поверхность поликонденсационного полимера, остающегося на конусовидном нижнем участке, присутствует на цилиндрической средней части.in the portion connecting the tapered upper portion and the cylindrical middle portion of the tapered lower portion, the portion where the polycondensation polymer does not flow downward is not present; and the control is carried out so that the liquid surface of the polycondensation polymer remaining on the tapered bottom portion is present on the cylindrical middle portion.
4. Способ получения в соответствии с любым из пп.1-3, в котором время пребывания поликонденсационного полимера, остающегося на конусовидном нижнем участке, попадает в пределы 3 ч.4. The production method according to any one of claims 1 to 3, in which the residence time of the polycondensation polymer remaining in the tapered lower portion is within 3 hours.
5. Способ получения поликонденсационного полимера в соответствии с любым из пп.1-4, в котором направляющая представляет собой проволочную направляющую, и поликонденсационный полимер контактирует друг с другом между различными проволочными направляющими и объединен с образованием плоской текучей среды и стекает вниз вдоль проволочной направляющей.5. The method of producing a polycondensation polymer according to any one of claims 1 to 4, wherein the guide is a guide wire and the polycondensation polymer contacts each other between the various guide wires and is combined to form a flat fluid and flows downward along the guide wire.
6. Способ получения в соответствии с любым из пп.1-5, в котором поликонденсационный полимер представляет собой ароматический поликарбонат.6. A production method according to any one of claims 1 to 5, wherein the polycondensation polymer is an aromatic polycarbonate.
Положительные эффекты изобретения.The positive effects of the invention.
В соответствии с настоящим изобретением можно разработать способ производства поликонденсационного полимера, который способен поддерживать высокое качество поликонденсационного полимера, и установка для производства полимера.According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a polycondensation polymer that is capable of maintaining a high quality of the polycondensation polymer, and an apparatus for producing the polymer.
- 2 037043- 2 037043
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример установки полимеризации, используемой в варианте осуществления настоящего изобретения.FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a polymerization plant used in an embodiment of the present invention.
Фиг. 2 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример установки полимеризации, используемой в варианте осуществления настоящего изобретения, на котором (A) представляет собой схематичное изображение реактора полимеризации; (B) представляет собой схематичное изображение поперечного сечения реактора полимеризации вдоль линии J-J; (C) представляет собой увеличенное изображение проволочных направляющих, показанных на изображении (B); и (D) представляет собой схематичное изображение, показывающее часть проволочной направляющей, показанной на изображении (C).FIG. 2 is a schematic view showing an example of a polymerization plant used in an embodiment of the present invention, in which (A) is a schematic view of a polymerization reactor; (B) is a schematic cross-sectional view of the polymerization reactor along line J-J; (C) is an enlarged view of the guide wires shown in image (B); and (D) is a schematic view showing a part of the guide wire shown in (C).
Фиг. 3 представляет собой схематичное изображение примера установки полимеризации, используемой в сравнительных примерах 3 и 4, на котором (А) представляет собой схематичное изображение реактора полимеризации; (В) представляет собой схематичное изображение поперечного сечения реактора полимеризации вдоль линии K-K; (С) представляет собой увеличенное изображение проволочных направляющих, показанных на изображении (В); и (D) представляет собой схематичное изображение, показывающее часть проволочной направляющей, показанной на изображении (С).FIG. 3 is a schematic view of an example of a polymerization plant used in Comparative Examples 3 and 4, in which (A) is a schematic view of a polymerization reactor; (B) is a schematic cross-sectional view of the polymerization reactor along the K-K line; (C) is an enlarged view of the guide wires shown in image (B); and (D) is a schematic view showing a part of the guide wire shown in the image (C).
Фиг. 4 представляет собой схематичное изображение, показывающее еще один пример установки полимеризации, используемой в варианте осуществления настоящего изобретения.FIG. 4 is a schematic view showing another example of a polymerization plant used in an embodiment of the present invention.
Фиг. 5(А) и 5(В) представляют собой схематичные изображения, каждое из которых показывает порядок расположения проволочных направляющих в установки полимеризации, используемой в примерах настоящего изобретения.FIG. 5 (A) and 5 (B) are schematic views each showing the order of the guide wires in the polymerization plant used in the examples of the present invention.
Описание вариантов осуществленияDescription of embodiments
Далее вариант осуществления для выполнения настоящего изобретения (здесь и далее называемый просто вариант осуществления) будет более конкретно описан со ссылкой на чертежи, если необходимо; однако настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления, описанным ниже. Настоящее изобретение может быть модифицировано различными путями до тех пор, пока модификация не будет выходить за пределы объема изобретения. Следует отметить, что на чертежах похожие номера позиций используют для обозначения похожих структурных элементов и дублирующие объяснения исключены. Относительное положение (например, вверху, внизу, слева и справа) описаны, исходя из относительного положения, показанного на чертежах, если конкретно не указано другое. Более того, соотношения размеров на чертежах не ограничено соотношениями, показанными на чертежах. В описании диаметр, если он может быть интерпретирован или как внутренний диаметр, или как наружный диаметр, означает внутренний диаметр, если конкретно не указано другое.Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention (hereinafter referred to simply as an embodiment) will be more specifically described with reference to the drawings, if necessary; however, the present invention is not limited to the embodiment described below. The present invention can be modified in various ways as long as the modification is not outside the scope of the invention. It should be noted that in the drawings, like reference numbers are used to denote like structural elements and duplicate explanations are excluded. Relative position (eg, top, bottom, left, and right) are described based on the relative position shown in the drawings unless otherwise specifically indicated. Moreover, the aspect ratios in the drawings are not limited to those shown in the drawings. In the specification, the diameter, if it can be interpreted as either the inner diameter or the outer diameter, means the inner diameter, unless otherwise specified.
Способ получения поликонденсационного полимера в соответствии с вариантом осуществления включает следующие стадии (I) и (II):A method for producing a polycondensation polymer according to an embodiment comprises the following steps (I) and (II):
(I) стадия подачи расплавленного предполимера в реактор полимеризации для получения поликонденсационного полимера, причем реактор имеет корпус, направляющую, выполненную в корпусе, и выходное отверстие полимера, соединенное с корпусом и выполненное в его нижней части; и (II) стадия обеспечения возможности расплавленному предполимеру стекать вниз вдоль поверхности направляющей, при этом находясь в контакте с поверхностью, и полимеризации расплавленного предполимера, в результате чего получают поликонденсационный полимер, где корпус имеет цилиндрический верхний участок, который имеет нижнюю кольцеобразную грань, имеющую больший диаметр, чем диаметр верхней кольцеобразной грани выходного отверстия полимера, и конусовидный нижний участок, соединяющий нижнюю кольцеобразную грань цилиндрического верхнего участка и верхнюю кольцеобразную грань выходного отверстия полимера, и имеет конусовидную стенку, проходящую от нижней кольцеобразной грани к верхней кольцеобразной грани; корпус, направляющая и выходное отверстие полимера расположены так, что поликонденсационный полимер, падающий с направляющей, остается на конусовидном нижнем участке и стекает вниз вдоль внутренней поверхности конусовидной стенки к выходному отверстию полимера; и на кругообразном участке, который образован жидкой поверхностью поликонденсационного полимера, остающегося на конусовидном нижнем участке в контакте с внутренней поверхностью конусовидной стенки, уровень жидкости колеблется в пределах интервала, где общая длина L0 окружности и длина L1 участка окружности по существу в контакте с участком, где поликонденсационный полимер стекает вниз, удовлетворяют условию, представленному следующей формулой (2):(I) a step of supplying the molten prepolymer to a polymerization reactor to produce a polycondensation polymer, the reactor having a housing, a guide formed in the housing, and a polymer outlet connected to the housing and formed in its lower part; and (ii) a step of allowing the molten prepolymer to flow downward along the surface of the guide while in contact with the surface, and polymerizing the molten prepolymer, resulting in a polycondensation polymer, wherein the body has a cylindrical upper portion that has a lower annular edge having a larger a diameter than the diameter of the upper annular face of the polymer outlet, and a tapered lower portion connecting the lower annular edge of the cylindrical upper portion and the upper annular face of the polymer outlet, and has a tapered wall extending from the lower annular face to the upper annular face; the housing, the guide and the polymer outlet are disposed so that the polycondensation polymer falling from the guide remains in the tapered bottom portion and flows downward along the inner surface of the tapered wall to the polymer outlet; and in the circular portion that is formed by the liquid surface of the polycondensation polymer remaining on the tapered lower portion in contact with the inner surface of the tapered wall, the liquid level fluctuates within an interval where the total circumference L0 and the circumferential length L1 are substantially in contact with the portion where the polycondensation polymer flows downward, satisfy the condition represented by the following formula (2):
L1/L0>0,90 (2).L1 / L0> 0.90 (2).
В варианте осуществления поликонденсационный полимер относится к полимеру, который произведен посредством реакции между функциональными группами двух молекул с потерей более мелких молекул так, что протекает полимеризация. Конкретными примерами их являются поликарбонатная смола, полиамидная смола и полиэфирная смола. Примеры полиэфирной смолы включают полиэтилентерефталат (ПЭТ), полибутилентерефталат (ПБТ) и политриметилентерефталат (ПТТ). В качестве типичного примера поликарбонатной смолы можно упомянуть ароматический поликарбонат, полученный реакцией ароматического гидроксисоединения с диарилкарбонатом.In an embodiment, a polycondensation polymer refers to a polymer that is produced by reaction between functional groups of two molecules, with the loss of smaller molecules so that polymerization proceeds. Specific examples are polycarbonate resin, polyamide resin and polyester resin. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), and polytrimethylene terephthalate (PTT). As a typical example of the polycarbonate resin, there can be mentioned an aromatic polycarbonate obtained by reacting an aromatic hydroxy compound with a diaryl carbonate.
- 3 037043- 3 037043
В варианте осуществления в качестве типичного примера поликарбонатной смолы можно упомянуть ароматический поликарбонат, полученный реакцией ароматического гидроксисоединения с диарилкарбонатом.In the embodiment, as a typical example of the polycarbonate resin, there can be mentioned an aromatic polycarbonate obtained by reacting an aromatic hydroxy compound with a diaryl carbonate.
Ароматические дигидроксисоединения могут быть использованы отдельно или в комбинации двух или нескольких соединений. В качестве типичного примера ароматического дигидроксисоединения можно упомянуть бисфенол А. Когда бисфенол А используют одновременно с другим ароматическим дигидроксисоединением, бисфенол А предпочтительно используют в отношении 85 мол.% или более относительно общего количества ароматических дигидроксисоединений. В таких ароматических дигидроксисоединениях содержание атома хлора и щелочного или щелочноземельного металла предпочтительно является низким и, если возможно, по существу равно нулю (100 ч./млрд или менее).Aromatic dihydroxy compounds can be used alone or in combination of two or more compounds. As a typical example of an aromatic dihydroxy compound, bisphenol A can be mentioned. When bisphenol A is used concurrently with another aromatic dihydroxy compound, bisphenol A is preferably used in a ratio of 85 mol% or more based on the total amount of aromatic dihydroxy compounds. In such aromatic dihydroxy compounds, the content of the chlorine atom and the alkali or alkaline earth metal is preferably low and, if possible, substantially zero (100 ppb or less).
В качестве диарилкарбоната, например, предпочтительным является симметричный диарилкарбонат, такой как замещенный низшим алкилом дифенилкарбонат, включая незамещенный дифенилкарбонат, дитолилкарбонат и ди-трет-бутилфенилкарбонат, и дифенилкарбонат является предпочтительным. Такие диарилкарбонаты могут быть использованы отдельно или в комбинации двух или нескольких их них. В таких диарилкарбонатах содержание атома хлора и щелочного или щелочноземельного металла предпочтительно является низким и, если возможно, по существу равно нулю, точнее их содержание предпочтительно составляет 10 ч./млрд или менее.As the diaryl carbonate, for example, a symmetric diaryl carbonate such as a lower alkyl substituted diphenyl carbonate including unsubstituted diphenyl carbonate, ditolyl carbonate and di-tert-butyl phenyl carbonate is preferable, and diphenyl carbonate is preferable. Such diaryl carbonates can be used alone or in combination of two or more of them. In such diaryl carbonates, the content of the chlorine atom and the alkali or alkaline earth metal is preferably low and, if possible, substantially zero, more precisely, their content is preferably 10 ppb or less.
Используемое отношение (начальное отношение) ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната меняется в зависимости, например, от используемого типа ароматического дигидроксисоединения и типа диарилкарбоната, желаемой молекулярной массы, отношения гидроксильных окончаний и условий полимеризации, и особенно не ограничено. Диарилкарбонат используют в отношении предпочтительно от 0,9 до 2,5 моль относительно ароматического дигидроксисоединения (1 моль), более предпочтительно от 0,95 до 2,0 моль, и также предпочтительно от 0,98 до 1,5 моль. В варианте осуществления для конверсии концевых групп и контроля молекулярной массы ароматическое моногидроксисоединение, такое как фенол, трет-бутилфенол или кумилфенол, может быть использовано в комбинации.The used ratio (initial ratio) of the aromatic dihydroxy compound and the diaryl carbonate varies depending on, for example, the type of aromatic dihydroxy compound and the type of diaryl carbonate used, the desired molecular weight, the ratio of hydroxyl terminations and polymerization conditions, and is not particularly limited. Diaryl carbonate is used in a ratio of preferably 0.9 to 2.5 mol relative to the aromatic dihydroxy compound (1 mol), more preferably 0.95 to 2.0 mol, and also preferably 0.98 to 1.5 mol. In an embodiment, for end-group conversion and molecular weight control, an aromatic monohydroxy compound such as phenol, t-butylphenol, or cumylphenol may be used in combination.
В варианте осуществления для введения разветвленной структуры в поликонденсационный полимер в комбинации может быть использовано полифункциональное соединение, пока это непрепятствует достижению цели настоящего изобретения. Например, когда производят разветвленный полимер ароматического поликарбоната, количество используемого полифункционального соединения, такого как трехвалентное ароматическое тригидроксисоединение, относительно ароматического дигидроксисоединения (100 мол.%) предпочтительно составляет от 0,2 до 1,0 мол.%, более предпочтительно от 0,2 до 0,9 мол.% и особенно предпочтительно от 0,3 до 0,8 мол.%.In an embodiment, a polyfunctional compound may be used in combination to introduce a branched structure into a polycondensation polymer, as long as this does not interfere with the object of the present invention. For example, when a branched aromatic polycarbonate polymer is produced, the amount of the polyfunctional compound such as a trivalent aromatic trihydroxy compound, relative to the aromatic dihydroxy compound (100 mol%), is preferably 0.2 to 1.0 mol%, more preferably 0.2 to 0.9 mol%, and particularly preferably 0.3 to 0.8 mol%.
Поликонденсационный полимер может быть произведен без добавления катализатора полимеризации; однако для увеличения скорости полимеризации производство осуществляют в присутствии катализатора, если это необходимо. Если катализатор используют, может быть использован один катализатор, или два, или несколько катализаторов в комбинации. Количество используемого катализатора, например, при производстве ароматического поликарбоната из ароматического дигидроксисоединения в качестве исходного материала, выбирают из интервала обычно от 1,0х10-8 до 1,0 мас.ч. относительно ароматического дигидроксисоединения (100 мас.ч.), используемого в качестве исходного материала, и предпочтительно от 1,0х10-7 до 1,0х10-1 мас.ч.The polycondensation polymer can be produced without adding a polymerization catalyst; however, to increase the rate of polymerization, production is carried out in the presence of a catalyst, if necessary. If a catalyst is used, one catalyst, or two or more catalysts in combination, can be used. The amount of the catalyst used, for example, in the production of an aromatic polycarbonate from an aromatic dihydroxy compound as a starting material, is selected from the range usually from 1.0 x 10 -8 to 1.0 parts by weight. with respect to the aromatic dihydroxy compound (100 parts by weight) used as a starting material, and preferably from 1.0x10 -7 to 1.0x10 -1 mass.
Когда поликонденсационный полимер представляет собой ароматический поликарбонат, среднечисленная молекулярная масса предпочтительно попадает в пределы интервала от 500 до 100000 и более предпочтительно от 2000 до 30000. Среднечисленная молекулярная масса может быть измерена с использованием гельпроникающей хроматографии (ГПХ).When the polycondensation polymer is an aromatic polycarbonate, the number average molecular weight preferably falls within the range from 500 to 100,000, and more preferably from 2,000 to 30,000. The number average molecular weight can be measured using gel permeation chromatography (GPC).
В варианте осуществления расплавленный предполимер означает расплавленный материал во время полимеризации. Например, когда поликонденсационный полимер представляет собой ароматический поликарбонат, расплавленный предполимер относится к расплавленному материалу во время полимеризации, полученному из ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната и имеющему более низкую молекулярную массу, чем ароматический поликарбонат, имеющий желаемую среднечисленную молекулярную массу. Говоря точнее, расплавленный предполимер относится в некоторых случаях к сырьевому(ым) материалу(ам) для полимера, который(е) вводят в реактор полимеризации, и в других случаях к полимеру с повышенной молекулярной массой в результате того, что реакция полимеризации протекает до некоторой степени в реакторе полимеризации. С другой стороны, расплавленный предполимер может представлять собой олигомер. Следует отметить, что смесь ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната представляет собой по существу расплавленный предполимер, так как их реакция протекает просто за счет нагревания/плавления. Среднечисленная молекулярная масса расплавленного предполимера, используемого в варианте осуществления, особенно не ограничена, пока предполимер расплавлен при температуре полимеризации, и может меняться в зависимости от его химической структуры. Среднечисленная молекулярная масса обычно попадает в пределы интервала от 500 или более и меньше чем 100000, предпочтительно 500 или более и меньше чем 10000 и более предпочтительно 1000 или менее и меньше чем 8000. Расплавленный предполимер, который используют в качествеIn an embodiment, molten prepolymer means molten material during polymerization. For example, when the polycondensation polymer is an aromatic polycarbonate, a molten prepolymer refers to a molten material during polymerization made from an aromatic dihydroxy compound and a diaryl carbonate and having a lower molecular weight than an aromatic polycarbonate having a desired number average molecular weight. More specifically, the molten prepolymer refers in some cases to the raw material (s) for the polymer that is (s) introduced into the polymerization reactor, and in other cases to the polymer with an increased molecular weight as a result of the polymerization reaction proceeding to some degree in the polymerization reactor. Alternatively, the molten prepolymer may be an oligomer. It should be noted that the mixture of an aromatic dihydroxy compound and a diaryl carbonate is essentially a molten prepolymer since their reaction is simply heat / melt. The number average molecular weight of the molten prepolymer used in the embodiment is not particularly limited as long as the prepolymer is melted at the polymerization temperature, and may vary depending on its chemical structure. The number average molecular weight generally falls within the range of 500 or more and less than 100,000, preferably 500 or more and less than 10,000, and more preferably 1,000 or less and less than 8,000. The molten prepolymer used as
- 4 037043 сырьевого материала для полимера варианта осуществления изобретения, может быть получен любым способом, известным в данной области техники.- 4 037043 polymer raw material of an embodiment of the invention can be obtained by any method known in the art.
Фиг. 1 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример установки полимеризации варианта осуществления. Установка полимеризации включает реактор 100 полимеризации. Реактор полимеризации представляет собой реактор полимеризации падения с направляемым смачиванием, в котором сырьевым материалам для полимера дают возможность падать вниз вдоль направляющей, такой как проволочные направляющие, для производства поликонденсационного полимера (здесь и далее называемые просто проволочными направляющими), находясь при этом в контакте с направляющими, чтобы осуществить полимеризацию в свободном падении с направляемым смачиванием сырьевого материала для полимера. Реактор 100 полимеризации имеет входное отверстие 1 для сырьевого материала, зону 3 подачи сырьевого материала, находящуюся в сообщении с входным отверстием 1 сырьевого материала, зону 5 реакции полимеризации в свободном падении с направляемым смачиванием, расположенную под зоной 3 подачи сырьевого материала и находящуюся в сообщении с зоной 3 подачи сырьевого материала, и выходное отверстие 7 полимера, расположенное на нижнем участке зоны 5 реакции полимеризации в свободном падении с направляемым смачиванием. Такие зоны окружены корпусом 13. В реакционной зоне 5 выполнены проволочные направляющие 4. Над проволочными направляющими 4 находится распределительная пластина 2 для распределения и подачи расплавленного предполимера (сырьевых материалов для полимера) ко всем проволочным направляющим 4. На распределительной пластине 2 образованы питающие отверстия для полимера для передачи расплавленного предполимера на распределительной пластине 2 к проволочным направляющим 4. Корпус 13 имеет цилиндрический верхний участок 13а, который имеет нижнюю кольцеобразную грань 13е, имеющую больший диаметр, чем диаметр верхней кольцеобразной грани 7а выходного отверстия 7 полимера; и конусовидный нижний участок 13 с, который соединяет нижнюю кольцеобразную грань 13е верхнего участка 13а с верхней кольцеобразной гранью 7а выходного отверстия 7 полимера, и имеет конусовидную стенку, проходящую от нижней кольцеобразной грани 13е в направлении верхней кольцеобразной грани 7а. Проволочные направляющие 4 образованы из множества вертикальных проволок 10 (вертикально проходящих) и фиксирующей(их) проволоки(к) 11 (проходящей(их) горизонтально) в комбинации.FIG. 1 is a schematic view showing an example of a polymerization plant of the embodiment. The polymerization unit includes a polymerization reactor 100. The polymerization reactor is a directed wetting drop polymerization reactor in which polymer raw materials are allowed to fall downward along a guide, such as guide wires, to produce polycondensation polymer (hereinafter referred to simply as guide wires) while in contact with the guides to effect free fall polymerization with guided wetting of the polymer raw material. The polymerization reactor 100 has a raw material inlet 1, a raw material feed zone 3 in communication with a raw material inlet 1, a free-fall guided wetting polymerization reaction zone 5 located below the raw material feeding zone 3 and in communication with zone 3 of the supply of raw material, and the outlet 7 of the polymer, located at the bottom of the zone 5 of the polymerization reaction in free fall with guided wetting. Such zones are surrounded by a housing 13. In the reaction zone 5, wire guides 4 are formed. Above the wire guides 4, there is a distribution plate 2 for distributing and feeding the molten prepolymer (raw materials for the polymer) to all the wire guides 4. On the distribution plate 2, feed holes for the polymer are formed for transferring the molten prepolymer on the distribution plate 2 to the guide wires 4. The housing 13 has a cylindrical upper portion 13a that has a lower annular edge 13e having a larger diameter than the diameter of the upper annular edge 7a of the polymer outlet 7; and a tapered bottom portion 13c that connects the bottom ring-shaped edge 13e of the top section 13a with the top ring-shaped edge 7a of the polymer outlet 7, and has a tapered wall extending from the bottom ring-shaped edge 13e towards the top ring-shaped edge 7a. The guide wires 4 are formed from a plurality of vertical wires 10 (vertically extending) and anchor wire (s) 11 (extending horizontally) in combination.
Фиксирующая(ие) проволока(и) 11 структурно поддерживает(ют) вертикальные проволоки 10; однако фиксирующая(ие) проволока(и) может(гут) быть исключена(ы). Когда используют множество фиксирующих проволок 11, интервал между соседними фиксирующими проволоками, который может быть выбран произвольно, предпочтительно составляет 30 мм или более и 1000 мм или менее и также предпочтительно 40 мм или более и 200 мм или менее.Anchoring wire (s) 11 structurally support (s) vertical wires 10; however, fixing wire (s) may (s) be omitted. When a plurality of fixing wires 11 are used, the spacing between adjacent fixing wires, which can be arbitrarily selected, is preferably 30 mm or more and 1000 mm or less, and also preferably 40 mm or more and 200 mm or less.
Реактор полимеризации падения с направляемым смачиванием (здесь и далее иногда называемый просто реактором полимеризации) и способ производства с использование реактора полимеризации более конкретно описан со ссылкой на фиг. 1. В приведенном ниже описании рассмотрен случай, в котором поликонденсационный полимер представляет собой ароматический поликарбонат. Однако настоящее изобретение не ограничено случаем, описанным ниже.A directed wet dip polymerization reactor (hereinafter sometimes referred to simply as a polymerization reactor) and a manufacturing method using a polymerization reactor are more specifically described with reference to FIG. 1. In the following description, a case is considered in which the polycondensation polymer is an aromatic polycarbonate. However, the present invention is not limited to the case described below.
Расплавленный предполимер подают из входного отверстия 1 сырьевого материала в реактор 100 полимеризации. Поданный расплавленный предполимер направляют в зону 3 питания сырьевого материала над распределительной пластиной 2 и затем направляют через питающие отверстия 12 полимера, образованные в распределительной пластине 2, в зону 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием, имеющую проволочные направляющие 4. Расправленный предполимер подают к верхнему концу проволочных направляющих 4, и он падает вниз вдоль вертикальных проволок 10 проволочных направляющих 4 под действием собственного веса, находясь при этом в контакте с вертикальными проволоками 10. Моногидроксисоединение (например, фенол), которое образуется в качестве побочного продукта реакции полимеризации во время падения вниз, выводят из вакуумного вентиляционного отверстия б. Таким образом, реакция полимеризации протекает с образованием ароматического поликарбоната. Ароматический поликарбонат выводят через выходное отверстие 7 полимера, расположенное на нижнем участке, с помощью выгружного насоса 8.The molten prepolymer is fed from the raw material inlet 1 to the polymerization reactor 100. The supplied molten prepolymer is directed into the feed zone 3 of the raw material above the distribution plate 2 and then directed through the polymer feed holes 12 formed in the distribution plate 2 into the drop polymerization reaction zone 5 with guided wetting having the guide wires 4. The expanded prepolymer is fed to the upper end guide wires 4, and it falls down along the vertical wires 10 of the guide wires 4 by its own weight, while being in contact with the vertical wires 10. A monohydroxy compound (for example phenol), which is formed as a by-product of the polymerization reaction during the downward fall, taken out of the vacuum vent b. Thus, the polymerization reaction proceeds with the formation of an aromatic polycarbonate. The aromatic polycarbonate is discharged through the polymer outlet 7 located in the lower section using the discharge pump 8.
Когда расплавленный предполимер и ароматический поликарбонат, произведенный из расплавленного предполимера (здесь и далее называются расплавленными предполимерами), падают вниз под действием собственного веса, находясь при этом в контакте с одной проволочной направляющей 4, предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, часть расплавленных предполимеров входила в контакт с расплавленными предполимерами, падающими вниз вдоль соседней вертикальной проволоки 10, находясь при этом в контакте с ней, и объединялась с соседними расплавленными предполимерами в единую массу расплавленных предполимеров. Так как контакт/объединение расплавленных предполимеров имеет место среди множества вертикальных проволок 10 и распределяется по существу по всем проволочным направляющим 4, масса расплавленных предполимеров более не падает подобно линиям вдоль отдельных вертикальных проволок 10, а падает подобно полотну (имеющему плоскую форму) относительно всех проволочных направляющих 4. В данном случае выражение масса расплавленных предполимеров падает подобно полотну (по-видимому плоскому) означает, что масса расплавленных предполимеров присутствует поверх множества вертикальных проволок 10 и образует вертикально- 5 037043 планарную конфигурацию параллельно направлению размещения вертикальных проволок 10. Говоря точнее, масса расплавленных предполимеров падает вниз вдоль проволочных направляющих 4, образуя при этом планарную текучую среду, и превращается в ароматический поликарбонат.When the molten prepolymer and the aromatic polycarbonate produced from the molten prepolymer (hereinafter referred to as molten prepolymers) fall downward by their own weight, while being in contact with one guide wire 4, it is preferable that at least part of the molten prepolymers into contact with molten prepolymers falling down along the adjacent vertical wire 10, while in contact with it, and combined with the adjacent molten prepolymers into a single mass of molten prepolymers. Since contact / pooling of the molten prepolymers occurs among the plurality of vertical wires 10 and is distributed over substantially all of the guide wires 4, the mass of molten prepolymers no longer falls like lines along the individual vertical wires 10, but falls like a web (having a flat shape) relative to all wires. guides 4. In this case, the expression mass of molten prepolymers falls like a web (apparently flat) means that the mass of molten prepolymers is present on top of a plurality of vertical wires 10 and forms a vertical 5 037043 planar configuration parallel to the direction of placement of vertical wires 10. More precisely, the mass the molten prepolymers falls down along the guide wires 4, forming a planar fluid, and turns into an aromatic polycarbonate.
Использование реактора полимеризации, имеющего вертикальные проволоки, которые расположены так, что образуется планарная текучая среда, является особенно предпочтительным в варианте осуществления изобретения. Если ароматический поликарбонат, имеющий одинаковую молекулярную массу, производят при одной и той же температуре и при одной и той же степени вакуума, лучше использовать реактор полимеризации, имеющий структуру, при которой масса расплавленных предполимеров падает не линейно, но в форме плоскости, так как скорость потока массы на единицу площади поперечного сечения, является высокой. В результате плотность ароматического поликарбоната, падающего на конусовидный нижний участок 13с реактора полимеризации, растет. Кроме того, так как количество ароматического поликарбоната, падающего на конусовидный нижний участок 13с в единицу времени, также растет в похожей на плоскость падающей форме, очищающий эффект конусовидного нижнего участка 13с с помощью ароматического поликарбоната также увеличивается.The use of a polymerization reactor having vertical wires that are positioned to form a planar fluid is particularly preferred in an embodiment of the invention. If an aromatic polycarbonate having the same molecular weight is produced at the same temperature and at the same degree of vacuum, it is better to use a polymerization reactor having a structure in which the mass of molten prepolymers does not fall linearly, but in the form of a plane, since the speed mass flow per unit cross-sectional area is high. As a result, the density of the aromatic polycarbonate falling on the tapered bottom portion 13c of the polymerization reactor increases. In addition, since the amount of aromatic polycarbonate falling on the tapered bottom portion 13c per unit time also increases in a plane-like falling shape, the cleaning effect of the tapered bottom portion 13c with the aromatic polycarbonate also increases.
Производительность ароматического поликарбоната, т.е. стабильная производительность (кг/(ч-100 мм)), предпочтительно составляет 3 кг/(ч-100 мм) или более, более предпочтительно 5 кг/(ч-100 мм) или более и также предпочтительно 10 кг/(ч-100 мм) или более. Стабильная производительность в данном случае относится к объему производства поликонденсационного полимера (ароматического поликарбоната) в единицу времени и на 100 мм в горизонтальном направлении проволочной направляющей, имеющей множество вертикальных проволок; другими словами, относится к верхней границе объема производства ароматического поликарбоната, произведенного стабильно. Единицу измерения выражают с помощью кг/(ч-100 мм). Произведен или нет ароматический поликарбонат стабильно можно определить, исходя из того, попадает или не попадает среднечисленная молекулярная масса (Mn) полученного ароматического поликарбоната в пределы интервала ±5% от целевого значения. Если Mn попадает в пределы интервала ±5% от целевого значения, можно сказать, что ароматический поликарбонат произведен успешно и стабильно.The performance of aromatic polycarbonate i.e. stable productivity (kg / (h-100 mm)), preferably 3 kg / (h-100 mm) or more, more preferably 5 kg / (h-100 mm) or more, and also preferably 10 kg / (h-100 mm) or more. Stable productivity in this case refers to the production volume of the polycondensation polymer (aromatic polycarbonate) per unit of time and per 100 mm in the horizontal direction of a guide wire having a plurality of vertical wires; in other words, refers to the upper limit of the aromatic polycarbonate production volume produced stably. The unit of measurement is expressed in terms of kg / (h-100 mm). Whether or not the aromatic polycarbonate has been produced can be stably determined based on whether the number average molecular weight (Mn) of the produced aromatic polycarbonate falls within the range of ± 5% of the target value. If the Mn falls within the range of ± 5% of the target value, the aromatic polycarbonate can be said to have been produced successfully and stably.
В этом случае, если потоки расплавленного предполимера, присутствующие на множестве вертикальных проволок 10, подаваемые через питающие отверстия 12 полимера, входят в контакт и объединяются друг с другом, состояние падения становится равномерным в горизонтальном направлении вследствие взаимодействия потоков расплавленного предполимера в горизонтальном направлении. Другими словами, так как весь расплавленный предполимер падает при равномерной скорости по сравнению со случаем, где потоки расплавленного полимера падают отдельно вдоль отдельных вертикальных проволок 10, время пребывания расплавленных предполимеров в реакторе 100 полимеризации может быть более выравненным. Вследствие этого ароматические поликарбонаты, имеющие одинаковую среднечисленную молекулярную массу, могут быть произведены с высоким выходом. До настоящего времени считали, что, если потоки расплавленного предполимера, падающего вдоль вертикальных проволок 10, соседних друг к другу, входят в контакт друг с другом и объединяются все больше и больше, площадь поверхности участка, с которого удаляют моногидроксисоединение (например, фенол), произведенное побочно при реакции полимеризации, становится меньше, в результате чего скорость полимеризации сильно падает.In this case, if the streams of molten prepolymer present on the plurality of vertical wires 10 supplied through the polymer feed holes 12 come into contact and combine with each other, the falling state becomes uniform in the horizontal direction due to the interaction of the molten prepolymer streams in the horizontal direction. In other words, since all of the molten prepolymer falls at a uniform rate compared to the case where the molten polymer streams fall separately along the individual vertical wires 10, the residence time of the molten prepolymers in the polymerization reactor 100 can be more even. As a result, aromatic polycarbonates having the same number average molecular weight can be produced in high yields. Until now, it has been believed that if streams of molten prepolymer falling along vertical wires 10 adjacent to each other come into contact with each other and combine more and more, the surface area of the site from which the monohydroxy compound (e.g. phenol) is removed is produced side by side in the polymerization reaction becomes smaller, as a result of which the polymerization rate drops dramatically.
Однако в соответствии с исследованиями, проведенными заявителями, установлено, что сама скорость полимеризации падает незначительно; и что, так как количество расплавленного предполимера, подаваемого к проволочной направляющей 4, может быть увеличено, выход может быть резко повышен и плотность расплавленного предполимера на единицу площади поперечного сечения реактора полимеризации может быть повышена, в результате чего выход может быть значительно увеличен по сравнению со случаем, где потокам расплавленного предполимера дают возможность падать вниз отдельно вдоль отдельных вертикальных проволок 10, находясь при этом в контакте с ними.However, in accordance with the studies carried out by the applicants, it has been found that the polymerization rate itself decreases slightly; and that since the amount of molten prepolymer supplied to the guide wire 4 can be increased, the yield can be dramatically increased and the density of the molten prepolymer per unit cross-sectional area of the polymerization reactor can be increased, whereby the yield can be significantly increased compared to the case where streams of molten prepolymer are allowed to fall down separately along individual vertical wires 10, while being in contact with them.
Подробная структура проволочной направляющей 4 и детали, такие как взаимное расположение питающих отверстий 12 полимера и проволочные направляющие 4, могут быть такими же, как описанные в патентном документе 1. Содержание патентного документа 1 включено в описание посредством ссылки.The detailed structure of the guide wire 4 and details such as the relative position of the resin feed holes 12 and the guide wires 4 may be the same as those described in Patent Document 1. The contents of Patent Document 1 are incorporated herein by reference.
Для того чтобы расплавленный предполимер барботировал во время полимеризации для повышения площади поверхности, предпочтительно, чтобы расплавленный предполимер имел возможность абсорбировать инертный газ, который подают из входного отверстия 9 инертного газа, перед введением в реактор полимеризации 100. В качестве конкретного способа обеспечения возможности расплавленному предполимеру абсорбировать инертный газ, например, может быть использован способ, описанный в международной публикации № WO 99/64492.In order for the molten prepolymer to bubble during the polymerization to increase the surface area, it is preferred that the molten prepolymer is able to absorb the inert gas that is supplied from the inert gas inlet 9 prior to introduction into the polymerization reactor 100. As a specific method of allowing the molten prepolymer to absorb an inert gas, for example, the method described in International Publication No. WO 99/64492 can be used.
Ароматический поликарбонат, произведенный на проволочных направляющих 4, падает с нижнего конца проволочных направляющих 4; однако, по меньшей мере, часть ароматического поликарбоната падает на конусовидную стенку конусовидного нижнего участка (здесь и далее также называемую дном корпуса) 13с корпуса 13. Ароматический поликарбонат, который падает на конусовидную стенку, сте- 6 037043 кает вниз по внутренней поверхности конусовидной стенки вдоль уклона в направлении выходного отверстия 7 полимера. Ароматический поликарбонат выводят из выгружного насоса 8 через выходное отверстие 7 полимера. На конусовидном нижнем участке 13с обычно дают возможность оставаться заданному количеству ароматического поликарбоната. Если остающееся количество низкое, то есть тенденция к тому, что будет трудно выгружать заданное количество ароматического поликарбоната с помощью выгружного насоса 8. Если количество остающегося ароматического поликарбоната дополнительно уменьшить, может иметь место кавитация выгружного насоса 8. Количество ароматического поликарбоната, которому дают возможность оставаться на конусовидном нижнем участке 13с, можно регулировать путем изменения выгружаемого количества с помощью выгружного насоса 8 и путем регулирования клапанного элемента (не показан), установленного на нагнетательном трубопроводе. Одновременно в дне корпуса 13с остается ароматический поликарбонат (остающийся ароматический поликарбонат здесь и далее иногда будет называться просто ретентатом) и жидкая поверхность ретентата находится в контакте с конусовидной стенкой дна корпуса 13с.The aromatic polycarbonate produced on the guide wires 4 falls from the lower end of the guide wires 4; however, at least a portion of the aromatic polycarbonate falls on the tapered wall of the tapered bottom portion (hereinafter also referred to as the bottom of the housing) 13c of the housing 13. The aromatic polycarbonate that falls on the tapered wall falls down the inner surface of the tapered wall along a slope in the direction of the polymer outlet 7. The aromatic polycarbonate is discharged from the discharge pump 8 through the polymer outlet 7. In the tapered bottom portion 13c, a predetermined amount of aromatic polycarbonate is usually allowed to remain. If the remaining amount is low, that is, there is a tendency that it will be difficult to discharge a predetermined amount of aromatic polycarbonate using the discharge pump 8. If the amount of the remaining aromatic polycarbonate is further reduced, cavitation of the discharge pump may occur 8. The amount of aromatic polycarbonate which is allowed to remain on the cone-shaped bottom section 13c can be adjusted by changing the discharge amount using the discharge pump 8 and by adjusting a valve element (not shown) installed on the discharge line. At the same time, an aromatic polycarbonate remains in the bottom of the housing 13c (the remaining aromatic polycarbonate hereinafter will sometimes be referred to simply as retentate) and the liquid surface of the retentate is in contact with the tapered wall of the bottom of the housing 13c.
В аспекте варианта осуществления цилиндрический верхний участок (здесь и далее также называемый обшивкой) 13а в корпусе 13 реактора полимеризации 100 имеет диаметр (внутренний диаметр) 0,90 м или более и 10 м или менее.In an aspect of the embodiment, the cylindrical top portion (hereinafter also referred to as skin) 13a in the body 13 of the polymerization reactor 100 has a diameter (inner diameter) of 0.90 m or more and 10 m or less.
Диаметр обшивки 13а составляет 0,90 м или более и 10 м или менее. Если диаметр составляет 0,90 м или более, ароматический поликарбонат может быть произведен в массе с хорошим выходом. Для надежного производства ароматического поликарбоната с помощью реактора полимеризации на практике диаметр обшивки 13а составляет 10 м или менее и также предпочтительно 8 м или менее. Обшивка 13а представляет собой цилиндр, и диаметр любой его части по направлению высоты (вертикальное направление) предпочтительно является одинаковым; однако обшивка 13а может иметь разные диаметры по направлению высоты. Если обшивка 13а имеет разные диаметры по направлению высоты, их минимальное значение определяют, как диаметр обшивки 13 а. Следует отметить, что диаметр обшивки 13а меняется из-за присутствия вакуумного вентиляционного отверстия 6 и входного отверстия 9 инертного газа, выполненных на его боковой стенке; однако такое изменение не принимают во внимание при расчете диаметра обшивки 13а. На обшивке 13а дополнительно может быть оборудовано смотровое окно, через которое можно проверять дно корпуса 13с.The diameter of the skin 13a is 0.90 m or more and 10 m or less. If the diameter is 0.90 m or more, the aromatic polycarbonate can be mass produced in good yield. For reliable production of an aromatic polycarbonate with a polymerization reactor, in practice, the diameter of the skin 13a is 10 m or less, and also preferably 8 m or less. The casing 13a is a cylinder, and the diameter of any portion thereof in the vertical direction (vertical direction) is preferably the same; however, the skin 13a can have different diameters in the direction of the height. If the skin 13a has different diameters in the direction of the height, their minimum value is determined as the diameter of the skin 13 a. It should be noted that the diameter of the skin 13a changes due to the presence of a vacuum vent 6 and an inert gas inlet 9 formed on its side wall; however, such a change is not taken into account when calculating the diameter of the skin 13a. An observation window can be additionally equipped on the casing 13a through which the bottom of the housing 13c can be checked.
Дно 13с имеет конусовидную форму, сужающуюся от верха к низу. Примеры конусовидной формы включают пирамиду (линейный конус), экспоненциальный конус, параболический конус и полусферический конус. Чтобы обеспечить возможность ароматическому поликарбонату более надежно стекать вниз и исключить прикрепление ароматического поликарбоната к поверхности стенки насколько это возможно, конфигурация перевернутой пирамиды, сужающейся от верха к низу, является предпочтительной, и более предпочтительна конфигурация обратного конуса, сужающегося сверху вниз.The bottom 13c is tapered, tapering from top to bottom. Examples of the cone shape include pyramid (linear cone), exponential cone, parabolic cone, and hemispherical cone. In order to allow the aromatic polycarbonate to flow down more reliably and to prevent the aromatic polycarbonate from attaching to the wall surface as much as possible, an inverted pyramid configuration tapering from top to bottom is preferred, and an inverse cone configuration tapering from top to bottom is more preferred.
Выражение воображаемый наиболее удаленный периферический участок относится к области, окруженной множеством наиболее удаленных точек участка (X), где ароматический поликарбонат стекает вниз, и прямых линий, соединяющих множество наиболее удаленных точек. Наиболее удаленные точки определяют следующим образом. В ракурсе проекции (на виде сверху) реактора полимеризации 100 при рассмотрении сверху в вертикальном направлении, если прямую линию продлевают от центра выходного отверстия 7 полимера в произвольных направлениях, линии пересекаются с проекцией проволочных направляющих 4 во многих точках. Самая дальняя из точек относится к наиболее удаленной точке; однако в этом случае точку(и), которая(ые) не будет(ут) вносить вклад в формирование области, имеющей выпуклую конфигурацию, проходящую наружу, которая окружена прямой линией, соединяющей наиболее удаленные точки, исключают. Это будет более конкретно описано применительно к фиг. 2. Фиг. 2 представляет собой схематичное изображение, показывающее пример установки полимеризации, используемой в варианте осуществления. Вид (А) представляет собой схематичное изображение реактора полимеризации; вид (В) представляет собой схематичное изображение поперечного сечения реактора полимеризации вдоль линии J-J; вид (С) представляет собой увеличенный вид проволочных направляющих, показанных на виде (В); и вид (D) представляет собой схематичное изображение, показывающее часть проволочной направляющей, показанной на виде (С). Вид (А) представляет собой тот же самый вид, который показан на фиг. 1, за исключением того, что добавлены ретентат, уровень жидкости L ретентата и линия сечения J-J, и поэтому подробное объяснение опущено. На фиг. (В) множество проволочных направляющих 4а и 4b (здесь и далее обобщенно называемых также проволочными направляющими 4) образовано из вертикальных проволок 10 и фиксирующей(их) проволоки(лок) 11 в комбинации. В центре фигуры показано выходное отверстие 7 полимера. На фиг. (С), которая представляет собой увеличенный вид (В), наружная грань представляет собой наружную грань воображаемого наиболее удаленного периферического участка. Г оворя точнее, в ракурсе проекции прямые линии, геометрически продленные от центра Z выходного отверстия 7 полимера, пересекаются с линиями проволочных направляющих 4а и 4b. Наиболее удаленная точка, которая представляет собой самую дальнюю точку пересечений, обозначена с помощью W. Совокупность множества наиболее удаленных точек представляет собой участок, показанный с помощью жирной линии. Прямая линия, соединяющая наиболее удаленные точки, представляет собой участок, обозначенный с помощью тонкой линии. Точки V в данномThe expression “imaginary outermost peripheral region” refers to a region surrounded by a plurality of outermost points of a region (X) where the aromatic polycarbonate flows downward, and straight lines connecting the plurality of outermost points. The most distant points are determined as follows. In the perspective projection (top view) of the polymerization reactor 100 when viewed from above in the vertical direction, if a straight line is extended from the center of the polymer outlet 7 in arbitrary directions, the lines intersect with the projection of the guide wires 4 at many points. The farthest point refers to the farthest point; however, in this case, the point (s) that will not (s) contribute to the formation of a region having a convex configuration extending outward, which is surrounded by a straight line connecting the outermost points, are excluded. This will be more specifically described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a polymerization plant used in the embodiment. View (A) is a schematic representation of a polymerization reactor; view (B) is a schematic cross-sectional view of the polymerization reactor along line J-J; view (C) is an enlarged view of the guide wires shown in view (B); and view (D) is a schematic view showing a part of the guide wire shown in view (C). View (A) is the same view as shown in FIG. 1 except that the retentate, the retentate liquid level L, and the J-J section line are added, and therefore a detailed explanation is omitted. FIG. (B) a plurality of guide wires 4a and 4b (hereinafter collectively also referred to as guide wires 4) are formed from vertical wires 10 and fixing wire (s) 11 in combination. The polymer outlet 7 is shown in the center of the figure. FIG. (C), which is an enlarged view of (B), the outer edge is the outer edge of an imaginary outermost peripheral portion. More precisely, in a projection perspective, straight lines geometrically extended from the center Z of the polymer outlet 7 intersect with the lines of the guide wires 4a and 4b. The farthest point, which is the farthest intersection point, is denoted by W. The collection of the set of the farthest points is the section shown by the bold line. The straight line connecting the farthest points is the section indicated by a thin line. Points V in the given
- 7 037043 случае также представляют собой самые дальние точки пересечений между прямой линией, геометрически продленной из центра Z выходного отверстия 7 полимера, и линиями проволочных направляющих 4а и 4b на проекции. Однако, если точки V включают как наиболее удаленные точки, область, имеющая выпуклую конфигурацию, простирающую наружу, не может быть получена. По этой причине точки V исключают из числа наиболее удаленных точек. В случае, где дно корпуса 13с представляет собой обратный конус (сужающийся от верха к низу), заштрихованный участок на виде (С) определяют, как участок (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз на воображаемом наиболее удаленном периферическом участке.7 037 043 also represent the farthest intersection points between a straight line geometrically extended from the center Z of the polymer outlet 7 and the lines of the guide wires 4a and 4b in the projection. However, if the V points are included as the outermost points, a region having a convex configuration extending outward cannot be obtained. For this reason, V points are excluded from the most distant points. In the case where the bottom of the housing 13c is a reverse cone (tapering from top to bottom), the shaded portion in view (C) is defined as a portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downward at an imaginary outermost peripheral portion.
Фиг. 3 представляет собой схематичное изображение, показывающее установку полимеризации за рамками настоящего изобретения. Аналогично фиг. 2 вид (А) представляет собой схематичное изображение реактора полимеризации; вид (В) представляет собой схематичное изображение поперечного сечения реактора полимеризации вдоль линии K-K; вид (С) представляет собой увеличенный вид проволочных направляющих на виде (В); и вид (D) представляет собой схематичное изображение, показывающее часть проволочных направляющих, показанных на виде (С). На фиг. 3 треугольный участок, который окружен двумя прямыми линиями, геометрически продленными из центра Z выходного отверстия 7 полимера к соседним двум наиболее удаленным точкам W, и прямой линией, соединяющей эти соседние наиболее удаленные точки W, определяют, как участок (Y), где полимер не стекает вниз. В данном случае, как показано на фиг. 3, выходной участок, расположенный в центре, исключают из участка (Y) (где полимер не стекает вниз). Как показано на фиг. 2 и фиг. 3, из многоугольников, которые окружены прямой линией, соединяющей соседние наиболее удаленные точки W, прямой линией, геометрически продленной из центра Z выходного отверстия 7 полимера в направлении наиболее удаленной точки W, и линией, показывающей проволочную направляющую в ракурсе, многоугольник, имеющий линию (в ракурсе проекции), показывающую проволочную направляющую, не представлен во внутренней области (без учета периферии), определяют, как участок (Y), где полимер не стекает вниз. Линия (в ракурсе проекции), показывающая проволочную направляющую, относится к линии, соединяющей вертикальные проволоки на двух концах проволочной направляющей, когда на проволочную направляющую смотрят сверху.FIG. 3 is a schematic view showing a polymerization plant outside the scope of the present invention. Similarly to FIG. 2, view (A) is a schematic representation of a polymerization reactor; view (B) is a schematic cross-sectional view of the polymerization reactor along the K-K line; view (C) is an enlarged view of the guide wires in view (B); and view (D) is a schematic view showing a part of the guide wires shown in view (C). FIG. 3, a triangular section that is surrounded by two straight lines geometrically extended from the center Z of the polymer outlet 7 to adjacent two outermost points W and a straight line connecting these adjacent outermost points W is defined as a section (Y) where the polymer is not flows down. In this case, as shown in FIG. 3, the outlet region located in the center is excluded from the region (Y) (where the polymer does not flow downward). As shown in FIG. 2 and FIG. 3, from polygons that are surrounded by a straight line connecting adjacent outermost points W, a straight line geometrically extended from the center Z of the polymer outlet 7 towards the outermost point W, and a line showing the guide wire in perspective, a polygon having a line ( in a projection view) showing a guide wire not represented in the inner region (excluding the periphery) is defined as a portion (Y) where the polymer does not flow downward. The line (in perspective) showing the guide wire refers to the line joining the vertical wires at the two ends of the guide wire when viewed from above.
В варианте осуществления на воображаемом наиболее удаленном периферическом участке отношение участка (Y) (где полимер не стекает вниз), должно быть низким.In an embodiment, at the imaginary outermost peripheral region, the ratio of region (Y) (where the polymer does not flow downward) should be low.
Участок (Y), где ароматический поликарбонат, падающий с проволочной направляющей 4, не стекает вниз, может быть уменьшен за счет точного определения числа, размера, конфигурации и расположения проволочных направляющих 4 так, чтобы удовлетворить такому условию, в сравнении со случаем, где такое условие не соблюдено. Вследствие этого, даже если уровень жидкости (представленный с помощью условного обозначения L на фиг. 2 (А) и 2 (С)) ретентата на дне 13 с, поднимается и затем опускается, количество остающегося ароматического поликарбоната на участке (Y) (где ароматический поликарбонат не стекает вниз) уменьшается. В результате, даже если остающийся ароматический поликарбонат подвергается воздействию окружающей атмосферы или подвержен тепловой истории и разрушается, количество разрушенного ароматического поликарбоната, которое смешивается с ретентатом, когда уровень жидкости L ретентата снова поднимается, может быть минимизировано. Путь движения потока полимера на дне реактора полимеризации часто меняется в зависимости от разницы в вязкости производимой смолы и состояния поверхности внутренней стенки реактора полимеризации. Разница в вязкости смолы будет более конкретно описана ниже. В случае, где смолу, имеющую некоторую вязкость, производят в реакторе полимеризации, а затем в том же самом реакторе полимеризации производят смолу, имеющую другую вязкость, путь движения потока полимера на дне реактора полимеризации часто меняется между получаемыми смолами. В этом случае при производстве второй смолы, если путь движения потока меняется, участок остающегося полимера (остающийся участок) распространяется в области, использованной как путь движения потока при производстве первой смолы. Остающийся участок, повидимому, подвергается воздействию окружающей атмосферы или подвержен тепловой истории. Следовательно, когда снова производят первую смолу, участок остающегося разрушенного полимера используют в качестве пути движения потока полимера (первой смолы), и разрушенный полимер снова смывается. Одновременно большое количество разрушенного полимера смешивается с полимером, который производят в виде продукта. В том случае, если путь движения потока полимера меняется редко и область, где течет полимер, ограничена, участок остающегося полимера редко расширяется и смешение разрушенного полимера с ретентатом может быть подавлено. Разрушение ароматического поликарбоната означает, что молекулярная масса ароматического поликарбоната повышается, когда он подвергается тепловой истории, или подвергается воздействию окружающей атмосферы, или иногда превращается в гель в зависимости от условий. Такой разрушенный поликарбонат становится причиной повышения молекулярно-массового распределения ароматического поликарбоната, полученного в конечном итоге, или увеличения количества разветвленного полимера, в результате чего ухудшаются физические свойства, цвет и внешний вид продукта. Однако в варианте осуществления количество смешанного разрушенного ароматического поликарбоната может быть минимизировано, как описано выше. Соответственно, можно сохранить высокое качество ароматического поликарбоната, полученного в конечном итоге.The area (Y) where the aromatic polycarbonate falling from the guide wire 4 does not flow downward can be reduced by accurately determining the number, size, configuration and position of the guide wires 4 so as to satisfy such a condition, as compared to the case where such the condition is not met. As a consequence, even if the liquid level (represented by the symbol L in FIGS. 2 (A) and 2 (C)) of the retentate at the bottom 13s rises and then falls, the amount of aromatic polycarbonate remaining in the region (Y) (where the aromatic polycarbonate does not flow down) decreases. As a result, even if the remaining aromatic polycarbonate is exposed to the ambient atmosphere or is subject to a thermal history and degrades, the amount of destroyed aromatic polycarbonate that is mixed with the retentate when the retentate liquid level L rises again can be minimized. The flow path of the polymer flow at the bottom of the polymerization reactor often changes depending on the difference in the viscosity of the produced resin and the surface condition of the inner wall of the polymerization reactor. The difference in resin viscosity will be more specifically described below. In the case where a resin having a certain viscosity is produced in a polymerization reactor, and then a resin having a different viscosity is produced in the same polymerization reactor, the flow path of the polymer flow at the bottom of the polymerization reactor often changes between the produced resins. In this case, in the production of the second resin, if the flow path is changed, the portion of the remaining polymer (the remaining portion) is spread over the area used as the flow path in the production of the first resin. The remaining area appears to be exposed to the surrounding atmosphere or heat history. Therefore, when the first resin is produced again, the portion of the remaining degraded polymer is used as a flow path for the polymer (first resin) and the degraded polymer is washed off again. Simultaneously, a large amount of degraded polymer is mixed with the polymer, which is produced as a product. In the event that the flow path of the polymer rarely changes and the area where the polymer flows is limited, the area of the remaining polymer rarely expands and mixing of the degraded polymer with the retentate can be suppressed. Degradation of the aromatic polycarbonate means that the molecular weight of the aromatic polycarbonate increases when it undergoes a thermal history, or is exposed to the ambient atmosphere, or sometimes gel depending on conditions. Such degraded polycarbonate causes an increase in the molecular weight distribution of the aromatic polycarbonate ultimately obtained, or an increase in the amount of branched polymer, thereby deteriorating the physical properties, color and appearance of the product. However, in an embodiment, the amount of the mixed destroyed aromatic polycarbonate can be minimized as described above. Accordingly, high quality of the aromatic polycarbonate ultimately obtained can be maintained.
- 8 037043- 8 037043
В аспекте варианта осуществления на кольцеобразном участке, который образован уровнем жидкости L ароматического поликарбоната, остающегося на дне корпуса 13с в контакте с внутренней поверхностью конусовидной стенки, уровень жидкости L колеблется в пределах интервала, где общая длина L0 окружности и длина L1 участка окружности, по существу в контакте с участком, где поликонденсационный полимер стекает вниз, удовлетворяет условию, представленному приведенной ниже формулой (2); и также предпочтительно в пределах интервала, удовлетворяющего условию, представленному приведенной ниже формулой (2А).In an aspect of the embodiment, in the annular portion that is formed by the liquid level L of the aromatic polycarbonate remaining at the bottom of the housing 13c in contact with the inner surface of the tapered wall, the liquid level L fluctuates within an interval where the total circumference L0 and the circumferential length L1 are substantially in contact with the portion where the polycondensation polymer flows downward, satisfies the condition represented by the following formula (2); and also preferably within a range satisfying the condition represented by formula (2A) below.
L1/L0>0,90 (2)L1 / L0> 0.90 (2)
L1/L0=1,00 (2A)L1 / L0 = 1.00 (2A)
Кольцеобразный участок в данном случае означает участок, образованный, когда дно корпуса 13с имеет конфигурацию обратного конуса (сужающегося от верха к низу), т.е. участок, окруженный окружностью, показанной с помощью пунктирной линии на фиг. 2 (С). Когда значение L1/L0 превышает 0,90, ретентат оказывается в меньшем контакте с участком, где ароматический поликарбонат не стекает вниз, по сравнению со случаем, где значение L1/L0 составляет 0,90 или менее. Вследствие этого, даже если уровень жидкости L ретентата поднимается и затем опускается, количество ароматического поликарбоната, остающегося на участке, где ароматический поликарбонат не стекает вниз, уменьшается. Соответственно, количество разрушенного ароматического поликарбоната, смешанного с ретентатом, может быть дополнительно минимизировано, в результате чего качество ароматического поликарбоната, полученного в итоге, может быть сохранено еще более высоким. В частности, случай, где условия, представленные приведенной выше формулой (2А), удовлетворены, означает, что уровень жидкости L может колебаться так, что ретентат не находится в контакте с участком, где ароматический поликарбонат не стекает вниз, и, следовательно, качество ароматического поликарбоната в особенности может быть сохранено высоким.The annular portion here means a portion formed when the bottom of the body 13c has a reverse conical configuration (tapering from top to bottom), i.e. the area surrounded by the circle shown by the dashed line in FIG. 2 (C). When the L1 / L0 value exceeds 0.90, the retentate is in less contact with the portion where the aromatic polycarbonate does not flow downward as compared to the case where the L1 / L0 value is 0.90 or less. As a consequence, even if the level of the retentate liquid L rises and then falls, the amount of aromatic polycarbonate remaining in the portion where the aromatic polycarbonate does not flow down is reduced. Accordingly, the amount of destroyed aromatic polycarbonate mixed with the retentate can be further minimized, whereby the quality of the resulting aromatic polycarbonate can be kept even higher. Specifically, the case where the conditions represented by the above formula (2A) are satisfied means that the liquid level L may fluctuate so that the retentate is not in contact with the region where the aromatic polycarbonate does not flow down, and therefore the quality of the aromatic polycarbonate in particular can be kept high.
Положение уровня жидкости L желательно поддерживать постоянным насколько возможно. Точнее, интервал колебаний уровня жидкости поддерживают так, чтобы он попадал в пределы 10%, предпочтительно 5% и также предпочтительно 2%. Уровень жидкости в данном случае означает положение поверхности жидкости в вертикальном направлении, выраженное в процентах, при допущении, что положение в вертикальном направлении верхней кольцеобразной грани выходного отверстия полимера на дне реактора полимеризации определено как 0%, а положение в вертикальном направлении верхней кольцеобразной грани (другими словами, нижней кольцеобразной грани обшивки) дна корпуса определено как 100%. В реакторе 100 полимеризации при допущении, что положение в вертикальном направлении верхней кольцеобразной грани 7а выходного отверстия 7 полимера на нижнем участке реактора 100 полимеризации определено как 0%, и положение в вертикальном направлении верхней кольцеобразной грани (точнее, нижней кольцеобразной грани 13е обшивки 13а) дна корпуса 13с определено как 100%, положение поверхности жидкости в вертикальном направлении, выраженное в процентах, представляет собой уровень жидкости.It is desirable to keep the position of the liquid level L as constant as possible. More specifically, the range of fluctuations in the liquid level is maintained to fall within the range of 10%, preferably 5% and also preferably 2%. The liquid level in this case means the position of the liquid surface in the vertical direction, expressed as a percentage, assuming that the position in the vertical direction of the upper annular edge of the polymer outlet at the bottom of the polymerization reactor is defined as 0%, and the vertical position of the upper annular edge (others in other words, the lower annular edge of the skin) of the hull bottom is defined as 100%. In the polymerization reactor 100, assuming that the vertical position of the upper annular face 7a of the polymer outlet 7 in the lower portion of the polymerization reactor 100 is determined to be 0%, and the vertical position of the upper annular face (more precisely, the lower annular face 13e of the skin 13a) of the bottom body 13c is defined as 100%, the vertical position of the liquid surface, expressed as a percentage, represents the liquid level.
В варианте осуществления время пребывания поликонденсационного полимера, такого как ароматический поликарбонат, остающегося на дне корпуса 13с, предпочтительно находится в пределах 3 ч, более предпочтительно в пределах 2 ч и также предпочтительно в пределах одного часа. Если время пребывания попадает в пределы вышеупомянутого интервала, можно дополнительно защитить ретентат на дне корпуса 13с от воздействия тепловой истории, в результате чего можно эффективно предупредить снижение качества полученной смолы. Время пребывания в данном случае означает время, в течение которого ароматический поликарбонат, падающий с проволочной направляющей 4, находится в контакте с конусовидной стенкой дна корпуса 13с, или среднее время от временной точки (время 0), при которой ароматический поликарбонат непосредственно падает на ретентат, до временной точки, при которой ароматический поликарбонат проходит через выгружной насос 8, расположенный ниже по потоку за выходным отверстием 7 полимера. Время пребывания может быть получено из расчета на объем ретентата, который рассчитывают из уровня жидкости на дне корпуса 13с и количества выведенного ретентата в соответствии с приведенной ниже формулой:In an embodiment, the residence time of a polycondensation polymer such as an aromatic polycarbonate remaining at the bottom of the housing 13c is preferably within 3 hours, more preferably within 2 hours and also preferably within one hour. If the residence time falls within the aforementioned range, it is possible to further protect the retentate at the bottom of the housing 13c from the effects of thermal history, whereby a deterioration in the quality of the obtained resin can be effectively prevented. The residence time in this case means the time during which the aromatic polycarbonate falling from the guide wire 4 is in contact with the tapered wall of the bottom of the housing 13c, or the average time from the time point (time 0) at which the aromatic polycarbonate falls directly onto the retentate, until the time point at which the aromatic polycarbonate passes through the discharge pump 8 located downstream of the polymer outlet 7. The residence time can be obtained based on the volume of retentate, which is calculated from the liquid level at the bottom of the housing 13c and the amount of retentate discharged according to the formula below:
Время пребывания Т (время)=объем ретентата (Ь)/количество выведенного ретентата (L/время).Residence time T (time) = volume of retentate (L) / amount of retentate withdrawn (L / time).
Время от временной точки, при которой расплавленный предполимер проходит через входное отверстие сырьевого материала 1, до временной точки, при которой произведенный поликонденсационный полимер проходит через выгружной насос 8 (здесь и далее называется временем прохождения реактора полимеризации), предпочтительно находится в пределах 5 ч, более предпочтительно в пределах 3 ч и также предпочтительно в пределах 2 ч.The time from the time point at which the molten prepolymer passes through the inlet of the raw material 1 to the time point at which the produced polycondensation polymer passes through the discharge pump 8 (hereinafter referred to as the transit time of the polymerization reactor) is preferably within 5 hours, more preferably within 3 hours and also preferably within 2 hours.
Чтобы вышеуказанное время пребывания и время прохождения реактора полимеризации попадали в приведенный выше интервал, уровень жидкости L ретентата можно контролировать насколько возможно низким в вертикальном направлении. Говоря точнее, если уровень жидкости контролируют так, что он составляет предпочтительно 50% или менее и более предпочтительно 30% или менее, время пребывания может легко попасть в приведенный выше интервал. Если длину и объем (диаметр) трубы, соединяющей выходное отверстие 7 полимера и выгружной насос 8, увеличивают, управление может быть выполнен так, чтобы поверхность жидкости ретентата находилась внутри трубы.In order for the above residence time and the polymerization reactor passage time to fall within the above range, the retentate liquid L level can be controlled as low as possible in the vertical direction. More specifically, if the liquid level is controlled to be preferably 50% or less, and more preferably 30% or less, the residence time can easily fall within the above range. If the length and volume (diameter) of the pipe connecting the polymer outlet 7 and the discharge pump 8 are increased, the control can be performed so that the surface of the retentate liquid is inside the pipe.
- 9 037043- 9 037043
В случае, где ароматический поликарбонат производят в установке полимеризации варианта осуществления, установка полимеризации может иметь один реактор 100 полимеризации или можно использовать два или несколько реакторов 100 полимеризации в комбинации. Кроме того, ароматический поликарбонат может быть произведен с использованием реактора 100 полимеризации в соответствии с вариантом осуществления и других реакторов полимеризации в комбинации. Например, предпочтительно, чтобы ароматическое дигидроксисоединение и диарилкарбонат вначале были полимеризованы при использовании реактора, оборудованного мешалкой, с получением расплавленного предполимера, а затем полученный расплавленный предполимер полимеризуют с использованием реактора 100 полимеризации в соответствии с вариантом осуществления.In the case where the aromatic polycarbonate is produced in the polymerization unit of the embodiment, the polymerization unit may have one polymerization reactor 100, or two or more polymerization reactors 100 may be used in combination. In addition, an aromatic polycarbonate can be produced using the polymerization reactor 100 according to the embodiment and other polymerization reactors in combination. For example, it is preferable that the aromatic dihydroxy compound and the diaryl carbonate are first polymerized using a reactor equipped with a stirrer to obtain a molten prepolymer, and then the resulting molten prepolymer is polymerized using the polymerization reactor 100 according to the embodiment.
В качестве оборудования для производства расплавленного предполимера можно упомянуть реактор, отличный от вышеупомянутого реактора с мешалкой, например, тонкопленочный реактор, центробежный реактор-испаритель пленочного типа, двухшнековый месильный реактор с обновляющейся поверхностью и реактор со смачиваемыми стенками. В варианте осуществления желаемый расплавленный предполимер может быть произведен посредством ступенчатой реакции поликонденсации при использовании реакторов в комбинации. Что касается таких способов производства, то, например, к ним может быть отнесен патент США № 5589564. Материалы для реактора полимеризации в соответствии с вариантом осуществления и для других реакторов особенно не ограничены. Материал, образующий, по меньшей мере, поверхность внутренней стенки реактора полимеризации или весь реактор может представлять собой нержавеющую сталь, никель или стекло.As equipment for the production of molten prepolymer, a reactor other than the aforementioned stirred reactor may be mentioned, for example, a thin film reactor, a film type centrifugal evaporator reactor, a surface renewing twin screw kneading reactor and a wetted wall reactor. In an embodiment, the desired molten prepolymer can be produced by a step polycondensation reaction using reactors in combination. With regard to such manufacturing methods, for example, US Pat. No. 5,589,564 can be referred to. Materials for the polymerization reactor according to the embodiment and for other reactors are not particularly limited. The material forming at least the surface of the inner wall of the polymerization reactor or the entire reactor may be stainless steel, nickel or glass.
В варианте осуществления, когда ароматический поликарбонат производят по реакции ароматического дигидроксисоединения и диарилкарбоната, температура реакции обычно составляет от 50 до 350°С и предпочтительно от 100 до 290°С. Ароматическое моногидроксисоединение, которое образуется по мере протекания реакции, удаляют из реакционной системы, чтобы повысить скорость реакции. Для этой цели предпочтительно используют способ введения инертного газа, такого как азот, аргон, гелий, диоксид углерода или низший углеводородный газ, не оказывающий негативного влияния на реакцию в реакторе 100 полимеризации и в других реакторах, в результате чего полученное ароматическое моногидроксисоединение удаляют вместе с этими газами; или способ проведения реакции при пониженном давлении. Инертный газ может быть введен в реактор 100 полимеризации из входного отверстия 9 инертного газа.In an embodiment where an aromatic polycarbonate is produced by reacting an aromatic dihydroxy compound and a diaryl carbonate, the reaction temperature is usually 50 to 350 ° C, and preferably 100 to 290 ° C. The aromatic monohydroxy compound that forms as the reaction proceeds is removed from the reaction system to increase the reaction rate. For this purpose, it is preferable to use a method of introducing an inert gas such as nitrogen, argon, helium, carbon dioxide or a lower hydrocarbon gas that does not adversely affect the reaction in the polymerization reactor 100 and in other reactors, whereby the resulting aromatic monohydroxy compound is removed together with these gases; or a method for carrying out the reaction under reduced pressure. An inert gas can be introduced into the polymerization reactor 100 from the inert gas inlet 9.
Предпочтительная температура реакции меняется в зависимости, например, от типа и молекулярной массы ароматического поликарбоната, который должен быть произведен, и температуры полимеризации. Например, если ароматический поликарбонат производят из бисфенола А и дифенилкарбоната, реакционная температура предпочтительно попадает в пределы интервала от 100 до 270°С при интервале среднечисленной молекулярной массы меньше чем 1000, и предпочтительно попадает в пределы интервала от 200 до 290°С при интервале среднечисленной молекулярной массы 1000 или более.The preferred reaction temperature varies depending, for example, on the type and molecular weight of the aromatic polycarbonate to be produced and the polymerization temperature. For example, if the aromatic polycarbonate is produced from bisphenol A and diphenyl carbonate, the reaction temperature preferably falls within the range of 100 to 270 ° C for a number average molecular weight range of less than 1000, and preferably falls within the range of 200 to 290 ° C for a range of number average molecular weight masses 1000 or more.
Предпочтительное реакционное давление меняется в зависимости, например, от типа и молекулярной массы ароматического поликарбоната, который должен быть произведен, и температуры полимеризации. Например, если ароматический поликарбонат производят из бисфенола А и дифенилкарбоната, реакционное давление предпочтительно попадает в интервал от 50 мм рт.ст. (6660 Па) до нормального давления при интервале среднечисленной молекулярной массы меньше чем 1000; предпочтительно попадает в пределы интервала от 3 до 50 мм рт.ст. (400-6600 Па) при интервале среднечисленной молекулярной массы от 1000 до 2000; и предпочтительно составляет 20 мм рт.ст. (2670 Па) или менее, особенно 10 мм рт.ст. (1330 Па) или менее; и также предпочтительно 2 мм рт.ст. (267 Па) или менее при интервале среднечисленной молекулярной массы свыше 2000. Предпочтительно используют упомянутый выше способ проведения реакции с введением инертного газа в реактор 100 полимеризации из входного отверстия 9 инертного газа при пониженном давлении. С другой стороны, также предпочтительным является способ полимеризации с использованием расплавленного предполимера, предварительно абсорбирующего инертный газ.The preferred reaction pressure varies depending, for example, on the type and molecular weight of the aromatic polycarbonate to be produced and the polymerization temperature. For example, if the aromatic polycarbonate is produced from bisphenol A and diphenyl carbonate, the reaction pressure is preferably in the range of 50 mm Hg. (6660 Pa) to normal pressure with a number average molecular weight range of less than 1000; preferably falls within the range of 3 to 50 mm Hg. (400-6600 Pa) with a number average molecular weight ranging from 1000 to 2000; and is preferably 20 mm Hg. (2670 Pa) or less, especially 10 mm Hg. (1330 Pa) or less; and also preferably 2 mm Hg. (267 Pa) or less in a number average molecular weight range of over 2000. Preferably, the above-mentioned reaction method is used by introducing an inert gas into the polymerization reactor 100 from an inert gas inlet 9 under reduced pressure. On the other hand, a polymerization method using a molten prepolymer pre-absorbing an inert gas is also preferable.
Реактор 100 полимеризации в соответствии с вариантом осуществления предпочтительно используют в качестве основного реактора полимеризации для полимеризации поликарбоната из исходного поликарбонатного предполимера, имеющего среднечисленную молекулярную массу предпочтительно 2000 или более и также предпочтительно 4000 или более. Основным реактором полимеризации может быть один, или два, или несколько реакторов. Температура основного реактора полимеризации составляет предпочтительно 230°С или более и 300°С или менее и также предпочтительно 240°С или более и 270°С или менее. Если температура составляет 230°С или более, можно дополнительно предупредить попадание температуры реактора полимеризации и пренебрежительно малой части трубы в интервал от 180 до 220°С из-за недостаточного нагревания или недостаточной тепловой инерционности. Благодаря этому можно дополнительно предупредить засорение фильтра, установленного в середине трубы, или фильтра полимера, установленного в экструдере, из-за кристаллизации предполимера, имеющего среднечисленную молекулярную массу от 1500 до 5000, в течение короткого времени. Напротив, если температура основного реактора полимеризации составляет 270°С или менее, можно предупредить возникновение хрупкости ароматического поликарбоната вследствие увеличения степени разветвления в аромаThe polymerization reactor 100 according to the embodiment is preferably used as a main polymerization reactor for polymerizing a polycarbonate from a starting polycarbonate prepolymer having a number average molecular weight preferably 2000 or more, and also preferably 4000 or more. The main reactor for polymerization can be one, or two, or more reactors. The temperature of the main polymerization reactor is preferably 230 ° C or more and 300 ° C or less, and also preferably 240 ° C or more and 270 ° C or less. If the temperature is 230 ° C or more, it is possible to further prevent the temperature of the polymerization reactor and the negligible part of the pipe from falling within the range of 180 to 220 ° C due to insufficient heating or insufficient thermal inertia. Due to this, it is possible to further prevent clogging of the filter installed in the middle of the pipe or the polymer filter installed in the extruder due to crystallization of the prepolymer having a number average molecular weight of 1500 to 5000 in a short time. On the contrary, if the temperature of the main polymerization reactor is 270 ° C or less, the aromatic polycarbonate can be prevented from being brittle due to the increased branching degree in the aroma.
- 10 037043 тических поликарбонатах, когда время пребывания становится продолжительным. Следует отметить, что, если температуру основного реактора полимеризации повышают, растет скорость полимеризации и растет давление во время полимеризации, в результате чего может повышаться производительность. В частности, когда температуру повышают до 270°С или более, время пребывания в основном реакторе полимеризации попадает в пределы двух часов, чтобы предупредить увеличение степени разветвления в ароматических поликарбонатах. Молекулярную массу желаемого поликарбонатного продукта можно контролировать на основе температуры и давления реактора 100 полимеризации и объема производства поликарбоната.- 10 037043 polycarbonates when the residence time is extended. It should be noted that if the temperature of the main polymerization reactor is increased, the polymerization rate increases and the pressure increases during polymerization, as a result of which productivity can be increased. In particular, when the temperature is increased to 270 ° C. or more, the residence time in the main polymerization reactor falls within two hours in order to prevent an increase in the degree of branching in aromatic polycarbonates. The molecular weight of the desired polycarbonate product can be controlled based on the temperature and pressure of the polymerization reactor 100 and the production volume of the polycarbonate.
Производительность поликарбоната и молекулярную массу поликарбоната можно контролировать путем регулирования температуры нагревающей среды для реактора 100 полимеризации и/или внутреннего давления реактора 100 полимеризации, например, чтобы подавить колебания молекулярной массы поликарбоната, сохраняя при этом тот же производительность, можно контролировать внутреннее давление реактора полимеризации. При таком способе поликарбонатный продукт можно контролировать так, чтобы получить желаемую молекулярную массу. Также можно контролировать молекулярную массу и производительность желаемого поликарбонатного продукта путем регулирования температуры и внутреннего давления реактора 100 полимеризации. Когда используют много реакторов полимеризации (по меньшей мере, один из которых представляет собой реактор 100 полимеризации), температуру трубы, соединяющей между собой реактора полимеризации, можно контролировать за счет температуры каждого реактора полимеризации и также контролировать с помощью вязкости и расхода поликарбоната. Вязкость расплавленного предполимера во входном отверстии сырьевого материала 1 может быть уменьшена за счет использования разных систем нагревания нагревающей среды для входного отверстия сырьевого материала 1 от него до основного корпуса реактора 100 полимеризации и/или за счет использования подогревателя. Выходная труба для выгрузки поликарбоната из реактора 100 полимеризации может быть разветвлена на 2-4 трубы. После разветвления поликарбонат подают с помощью выходной трубы, например, к экструдеру, в котором с поликарбонатом смешивают добавки и гранулируют. С другой стороны, поликарбонат подают с помощью выходной трубы в реактор полимеризации, дополнительно установленный ниже по потоку, в котором поликарбонат может быть дополнительно полимеризован. Кроме того, предпочтительно, чтобы, например, катализатор и разветвляющий агент были добавлены к поликарбонату в середине выходной трубы, и может быть дополнительно проведена полимеризация. Кроме того, чтобы контролировать количество концевых групп поликарбоната, предпочтительно добавлять ароматическое диарильное соединение и ароматическое дигидроксисоединение к поликарбонату, выгруженному из реактора 100 полимеризации, и смесь дополнительно полимеризуют и затем гранулируют с добавками или без добавок, смешанных с ним.The polycarbonate productivity and polycarbonate molecular weight can be controlled by adjusting the temperature of the heating medium for the polymerization reactor 100 and / or the internal pressure of the polymerization reactor 100, for example, to suppress fluctuations in the molecular weight of the polycarbonate while maintaining the same productivity, the internal pressure of the polymerization reactor can be controlled. With this method, the polycarbonate product can be controlled to obtain the desired molecular weight. It is also possible to control the molecular weight and productivity of the desired polycarbonate product by adjusting the temperature and internal pressure of the polymerization reactor 100. When multiple polymerization reactors are used (at least one of which is polymerization reactor 100), the temperature of the pipe connecting the polymerization reactor together can be controlled by the temperature of each polymerization reactor and also controlled by the viscosity and flow rate of the polycarbonate. The viscosity of the molten prepolymer at the inlet of the raw material 1 can be reduced by using different heating systems for the inlet of the raw material 1 from it to the main body of the polymerization reactor 100 and / or by using a preheater. The outlet pipe for discharging polycarbonate from the polymerization reactor 100 may be branched into 2-4 pipes. After branching, the polycarbonate is fed via an outlet pipe, for example to an extruder, in which additives are mixed with the polycarbonate and granulated. On the other hand, the polycarbonate is fed via an outlet pipe to a polymerization reactor additionally installed downstream, in which the polycarbonate can be further polymerized. Moreover, it is preferable that, for example, a catalyst and a branching agent are added to the polycarbonate in the middle of the outlet pipe, and polymerization can be further carried out. In addition, in order to control the number of end groups of the polycarbonate, it is preferable to add an aromatic diaryl compound and an aromatic dihydroxy compound to the polycarbonate discharged from the polymerization reactor 100, and the mixture is further polymerized and then granulated with or without additives mixed therewith.
Когда установлено много реакторов полимеризации (по меньшей мере, один из которых представляет собой реактор 100 полимеризации), распространение посторонних веществ, таких как кристаллический продукт поликарбоната и термообработанный полимер, может быть подавлено путем контролирования температуры трубы, соединяющей реактора полимеризации. Разница (разница вход-выход) между выходной температурой нагревающей средой и входной температурой нагревающей среды оборудования и трубы предпочтительно составляет от -20 до 0,1°С, более предпочтительно от -15 до 0,1°С, также предпочтительно от -10 до 0,1°С и особенно предпочтительно от -5 до 0,1°С.When many polymerization reactors are installed (at least one of which is polymerization reactor 100), the spread of foreign matter such as crystalline polycarbonate product and heat-treated polymer can be suppressed by controlling the temperature of the pipe connecting the polymerization reactor. The difference (inlet-outlet difference) between the outlet temperature of the heating medium and the inlet temperature of the heating medium of the equipment and the pipe is preferably -20 to 0.1 ° C, more preferably -15 to 0.1 ° C, also preferably -10 to 0.1 ° C, and particularly preferably -5 to 0.1 ° C.
К трубе, соединяющей выход реактора полимеризации, установленный выше по потоку перед реактором полимеризации 100, и входное отверстие сырьевого материала 1 реактора 100 полимеризации, предпочтительно оборудуют фильтром для предотвращения загрязнения реактора 100 полимеризации посторонними материалами. Форма фильтра, которая особенно не ограничена, предпочтительно имеет форму конуса, диска и цилиндра. Фильтр вставляют в трубу или он может быть съемным фильтром, таким как распределительная решетка, используемая в экструдере.The pipe connecting the outlet of the polymerization reactor upstream of the polymerization reactor 100 and the inlet of the raw material 1 of the polymerization reactor 100 is preferably equipped with a filter to prevent contamination of the polymerization reactor 100 with foreign materials. The shape of the filter, which is not particularly limited, is preferably in the shape of a cone, disc and cylinder. The filter is inserted into the tube or it can be a removable filter such as a distribution grid used in an extruder.
Ароматический поликарбонат, полученный способом производства варианта осуществления, обычно гранулируют; однако ароматический поликарбонат может быть непосредственно сформован в продукт, такой как пленка, лист и бутылка, путем подсоединения реактора полимеризации к машине для формования. Чтобы сделать эффект рыбьего глаза меньше или удалить его, например, может быть оборудован фильтр для полимера, имеющий точность фильтрации приблизительно от 1 до 50 мкм. Кроме того, могут быть добавлены добавки, такие как стабилизатор, антиоксидант, красители и пигменты, ультрафиолетовые абсорберы и антипирены, и добавка, такая как армирующее средство, включающее стекловолокно и наполнитель, и полученную смесь замешивают в расплаве и гранулируют с использованием, например, экструдера и смесителя.The aromatic polycarbonate obtained by the manufacturing method of the embodiment is usually granulated; however, the aromatic polycarbonate can be directly molded into a product such as a film, sheet and bottle by connecting the polymerization reactor to a molding machine. To make the fish-eye effect less or remove it, for example, a polymer filter having a filtration accuracy of about 1 to 50 microns can be equipped. In addition, additives such as a stabilizer, an antioxidant, dyes and pigments, ultraviolet absorbers and flame retardants, and an additive such as a reinforcing agent including glass fibers and filler can be added, and the resulting mixture is melt-kneaded and granulated using, for example, an extruder and mixer.
В соответствии с вариантом осуществления высококачественный поликонденсационный полимер, такой как ароматический поликарбонат, имеющий прекрасную стабильность молекулярной массы, может быть произведен промышленным путем с хорошим выходом. Таким образом, может быть получен поликонденсационный полимер, имеющий узкое молекулярно-массовое распределение, подходящую степень разветвления, прекрасный цвет и прекрасные физические свойства, а также пониженный эффект рыбьего глаза, приписываемый гелю. В частности, ароматический поликарбонат, имеющий молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn) предпочтительно 1,0 или более и 3,0 или менее, предпочтительAccording to an embodiment, a high quality polycondensation polymer such as an aromatic polycarbonate having excellent molecular weight stability can be industrially produced in good yield. Thus, a polycondensation polymer having a narrow molecular weight distribution, a suitable degree of branching, an excellent color and excellent physical properties, and a reduced fish-eye effect attributed to a gel can be obtained. In particular, an aromatic polycarbonate having a molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 1.0 or more and 3.0 or less, preferably
- 11 037043 но 2,0 или более и 2,8 или менее, и также предпочтительно 2,0 или более и 2,6 или менее, может быть получен, даже если он имеет среднечисленную молекулярную массу предпочтительно 10000 моль/г или более, более предпочтительно 12000 моль/г или более, также предпочтительно 13000 моль/г или более, Кроме того, в соответствии с вариантом осуществления может быть получен ароматический поликарбонат с прекрасными физическими свойствами и цветом и имеющий количество разветвленных цепочек предпочтительно 0,3 мол.% или менее, более предпочтительно 0,27 мол.% или менее и также предпочтительно 0,20 мол.% или менее.- 11 037043 but 2.0 or more and 2.8 or less, and also preferably 2.0 or more and 2.6 or less, can be obtained even if it has a number average molecular weight of preferably 10,000 mol / g or more, more preferably 12000 mol / g or more, also preferably 13000 mol / g or more, In addition, according to an embodiment, an aromatic polycarbonate with excellent physical properties and color and having a branched chain amount of preferably 0.3 mol% or less, more preferably 0.27 mol% or less, and also preferably 0.20 mol% or less.
Ниже вариант осуществления описан подробно; однако настоящее изобретение не ограничено приведенным выше вариантом осуществления. Например, в качестве реактора полимеризации в соответствии с настоящим изобретением может быть использован реактор полимеризации, который показан на фиг. 4, вместо или в дополнение к описанному выше реактору полимеризации 100. Фиг. 4 представляет собой схематичное изображение, показывающее другой пример установки полимеризации, используемой в настоящем изобретении. Реактор 200 полимеризации установки полимеризации является таким же, как реактор 100 полимеризации, упоминавшийся выше, за исключением формы конусовидного нижнего участка корпуса и расположения проволочных направляющих. В реакторе 200 полимеризации расположение проволочных направляющих 4 показано на схематичном изображении поперечного сечения (В), показывающем реактор 2 00 полимеризации в разрезе вдоль линии М-М. Даже если проволочные направляющие расположены так, как показано на виде (В), условия, представленные с помощью формулы (1), могут быть выполнены, и уровень жидкости ретентата может колебаться так, что будет удовлетворять условию, представленному выше формулой (2).An embodiment is described in detail below; however, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, as the polymerization reactor according to the present invention, a polymerization reactor as shown in FIG. 4 instead of or in addition to the polymerization reactor 100 described above. FIG. 4 is a schematic view showing another example of a polymerization plant used in the present invention. The polymerization reactor 200 of the polymerization unit is the same as the polymerization reactor 100 mentioned above, except for the shape of the tapered lower body portion and the arrangement of the guide wires. In the polymerization reactor 200, the arrangement of the guide wires 4 is shown in a schematic cross-sectional view (B) showing the polymerization reactor 200 in section along line MM. Even if the guide wires are positioned as shown in view (B), the conditions represented by formula (1) can be met, and the retentate liquid level can fluctuate so as to satisfy the condition represented by formula (2) above.
В реакторе 200 полимеризации форма конусовидного нижнего участка 213с корпуса 13 имеет форму, показанную на виде (А). Конусовидный нижний участок 213с имеет конусовидную верхнюю часть 213f, конусовидную нижнюю часть 213g и цилиндрическую среднюю часть 213h, вставленную между ними. В этом случае предпочтительно, чтобы поликонденсационный полимер стекал вниз вдоль внутренней поверхности конусовидной стенки конусовидной нижней части 213g. Конусовидная верхняя часть 213f и конусовидная нижняя часть 213g каждая имеют конусовидную форму, сужающуюся сверху вниз. Чтобы ароматический поликарбонат более надежно стекал вниз и редко прикреплялся к поверхности стенки, части 213f и 213g каждая предпочтительно имеют форму перевернутой пирамиды (сужающейся от вершины к дну) и более предпочтительно имеет форму перевернутого конуса (сужающегося от вершины к дну).In the polymerization reactor 200, the shape of the tapered lower portion 213c of the body 13 has the shape shown in view (A). The tapered bottom portion 213c has a tapered top portion 213f, a tapered bottom portion 213g, and a cylindrical middle portion 213h interposed therebetween. In this case, it is preferable that the polycondensation resin flows downward along the inner surface of the tapered wall of the tapered bottom portion 213g. The tapered top 213f and the tapered bottom 213g each have a tapered shape tapering from top to bottom. In order for the aromatic polycarbonate to flow down more reliably and rarely adhere to the wall surface, portions 213f and 213g are each preferably in the form of an inverted pyramid (tapering from top to bottom), and more preferably in the form of an inverted cone (tapering from top to bottom).
На участке N, соединяющем конусовидную нижнюю часть 213f и цилиндрическую среднюю часть 213h, участок, где поликонденсационный полимер не стекает вниз, предпочтительно не присутствует, чтобы эффективно уменьшить область конусовидного нижнего участка 213с, где полимер не стекает вниз. В этом случае также предпочтительно контролировать уровень жидкости L поликонденсационного полимера (ретентата), остающегося на конусовидном нижнем участке 213с, чтобы он находился в цилиндрической средней части 213h. Таким образом, в цилиндрической средней части 213h поликонденсационный полимер стекает вниз. Следовательно, даже если уровень жидкости L ретентата поднимается и затем опускается, ароматический поликарбонат, остающийся на поверхности стенки, выше, чем уровень жидкости L, может быть смыт поликонденсационным полимером, стекающим вниз (может быть осуществлено самоочищение). Помимо этого, так как ароматический поликарбонат редко остается на поверхности стенки цилиндрической средней части 213h по сравнению с конусовидными частями, даже если уровень жидкости L поднимается и опускается в цилиндрической средней части 213h, ароматический поликарбонат легко падает без прикрепления к поверхности стенки.In the portion N joining the tapered bottom portion 213f and the cylindrical middle portion 213h, the portion where the polycondensation polymer does not flow downward is preferably not present in order to effectively reduce the area of the tapered bottom portion 213c where the polymer does not flow downwardly. In this case, it is also preferable to control the liquid level L of the polycondensation polymer (retentate) remaining in the tapered lower portion 213c to be in the cylindrical middle portion 213h. Thus, in the cylindrical middle portion 213h, the polycondensation resin flows downward. Therefore, even if the level of the retentate liquid L rises and then falls, the aromatic polycarbonate remaining on the wall surface higher than the level of the liquid L can be washed away by the polycondensation resin flowing downward (self-cleaning can be performed). In addition, since the aromatic polycarbonate rarely remains on the wall surface of the cylindrical middle portion 213h compared to the tapered portions, even if the liquid level L rises and falls in the cylindrical middle portion 213h, the aromatic polycarbonate falls easily without being attached to the wall surface.
Любая направляющая может быть использована, пока она представляет собой структуру, включающую, по меньшей мере, вертикальную проволоку, и направляющая не ограничена вышеупомянутой проволочной направляющей 4.Any guide can be used as long as it is a structure including at least a vertical wire and the guide is not limited to the aforementioned guide wire 4.
Например, в способе производства поликонденсационного полимера настоящего изобретения предпочтительно используют расплавленный предполимер с низким содержанием посторонних примесей, так как может быть получен полимер, имеющий более высокое качество. При производстве предполимера, например, может быть использован реактор предполимеризации, оборудованный мешалкой (не показан). Кроме того, может быть использована проволочная система блока абсорбции азота для того, чтобы дать возможность предполимеру заранее абсорбировать азот, чтобы ускорить испарение побочных продуктов, таких как ароматическое моногидроксисоединение, во время поликонденсации в проволочной системе реактора полимеризации. Также для производства полимера, имеющего также более высокую молекулярную массу, из полимера, произведенного в основном реакторе полимеризации, может быть использована проволочная система конечного реактора полимеризации (не показан). Проволочная система в данном случае относится к системе, в которой проводят заданную обработку, позволяя при этом расплавленному или жидкому исходному материалу или питающему(им) материалу(ам) падать вдоль направляющих, таких как проволоки, под действием собственного веса.For example, in the method for manufacturing a polycondensation polymer of the present invention, a molten prepolymer with a low content of impurities is preferably used because a polymer having a higher quality can be obtained. In the production of the prepolymer, for example, a prepolymerization reactor equipped with a stirrer (not shown) can be used. In addition, a wire system of the nitrogen absorption unit can be used to allow the prepolymer to absorb nitrogen in advance to accelerate the evaporation of by-products such as an aromatic monohydroxy compound during polycondensation in the wire system of the polymerization reactor. Also, a final polymerization reactor wire system (not shown) can be used to produce a polymer having also a higher molecular weight from a polymer produced in the main polymerization reactor. A wire system here refers to a system in which a predetermined treatment is carried out while allowing the molten or liquid starting material or feed material (s) to fall along guides such as wires under its own weight.
Например, в способе производства поликонденсационного полимера настоящего изобретения для удаления посторонних примесей в предполимере и полимере предпочтительно устанавливают фильтр (не показан), по меньшей мере, на одном участке выходной трубы, которая соединяет дно реактора предFor example, in the method for producing a polycondensation polymer of the present invention, in order to remove impurities in the prepolymer and polymer, it is preferable to install a filter (not shown) in at least one section of the outlet pipe that connects the bottom of the reactor to the
- 12 037043 полимеризации, оборудованного мешалкой, с установкой для использования на следующей стадии, и на котором оборудован перекачивающий насос для предполимера, и входное отверстие или выходное отверстие для предполимера и/или полимера в проволочной системе блока абсорбции азота, основной реактор полимеризации и проволочная система конечного реактора полимеризации. Примеры типа фильтра включают конический фильтр, дисковый фильтр и фильтр по типу распределительной пластины, устанавливаемой к выходному отверстию экструдера (не показан), и это предпочтительно.- 12 037043 polymerization, equipped with a stirrer, with installation for use in the next stage, and equipped with a transfer pump for the prepolymer, and an inlet or outlet for prepolymer and / or polymer in the wire system of the nitrogen absorption unit, the main polymerization reactor and the wire system final polymerization reactor. Examples of the filter type include a cone filter, a disc filter, and a distributor plate type filter mounted to the outlet of an extruder (not shown), and this is preferred.
Как правило, диаметр отверстия фильтрующего элемента, такого как конический фильтр, немного меньше, чем диаметр отверстия распределительной пластины, установленной, например, у проволочной системы реактора полимеризации и блока абсорбции азота. Говоря точнее, диаметр отверстия фильтра предпочтительно меньше на 0,05-3 мм, чем диаметр распределительной пластины полимера, более предпочтительно меньше на 0,1-2 мм и также предпочтительно меньше на 0,1-1 мм.Typically, the opening diameter of a filter element, such as a conical filter, is slightly smaller than the opening diameter of a distribution plate installed, for example, at the wire system of the polymerization reactor and nitrogen absorption unit. More specifically, the diameter of the filter opening is preferably 0.05-3 mm less than the diameter of the polymer distribution plate, more preferably 0.1-2 mm less, and also preferably 0.1-1 mm less.
Когда используют выходную трубу, непосредственно присоединенную к перекачивающему насосу и снабженную фильтром, выходная труба предпочтительно представляет собой L-образую (коленчатую) двойную трубу, оборудованную манометром линии нагнетания (не показано), чтобы легко заменять фильтрующий элемент. Для замены фильтрующего элемента предпочтительно, чтобы выходная труба могла быть промыта сырьевым материалом (например, ароматическим моногидроксисоединением).When an outlet pipe directly connected to the transfer pump and provided with a filter is used, the outlet pipe is preferably an L-shaped (elbow) double pipe equipped with a discharge line pressure gauge (not shown) to easily replace the filter element. For replacement of the filter element, it is preferable that the outlet pipe can be flushed with a raw material (eg, an aromatic monohydroxy compound).
При использовании масляной нагревающей среды, подаваемой из котла нагревающей среды источника нагревания, если труба, через которую протекает масляная нагревающая среда имеет L-образный двухтрубный участок, также предпочтительно, чтобы L-образный двухтрубный участок имел форму или структуру, которая легко ускоряет удаление масляной нагревающей среды, например, отводную трубу, с помощью которой поток масляной нагревающей среды частично останавливают. Манометр линии нагнетания предпочтительно устанавливают выше по потоку перед фильтром, чтобы определять рабочие условия перекачивающего насоса, изменение среднечисленной молекулярной массы и вязкости предполимера и/или полимера и состояние засоренности фильтра. Кроме того, в качестве трубы для подачи предполимера в основной реактор полимеризации, такой как реактор полимеризации с проволочной системой, предпочтительно используют перевернутый L-образный двухтрубный участок. Если используют участок коленчатой трубы, фильтр (фильтрующий элемент) может быть более оперативно заменен или проверен.When using the oil heating medium supplied from the boiler to the heating medium of the heating source, if the pipe through which the oil heating medium flows has an L-shaped double-pipe portion, it is also preferable that the L-shaped double-pipe portion has a shape or structure that easily accelerates the removal of the oil heating medium. medium, for example a branch pipe, by means of which the flow of the heating oil medium is partially stopped. A discharge line pressure gauge is preferably installed upstream of the filter to determine the operating conditions of the transfer pump, the change in the number average molecular weight and viscosity of the prepolymer and / or polymer, and the clogging condition of the filter. In addition, an inverted L-shaped double-tube portion is preferably used as a pipe for feeding the prepolymer to a main polymerization reactor such as a wire mesh reactor. If a bent pipe section is used, the filter (filter element) can be replaced or checked more quickly.
ПримерыExamples of
Содержание настоящего изобретения более конкретно описано ниже с помощью примеров и сравнительных примеров.The content of the present invention is more specifically described below using examples and comparative examples.
Отдельные позиции оценивают с помощью приведенных ниже методов измерения.Individual items are assessed using the measurement methods below.
(1) Среднечисленная молекулярная масса и молекулярно-массовое распределение.(1) Number average molecular weight and molecular weight distribution.
Измерения проводят с использованием гельпроникающей хроматографии (название прибора HLC8320GPC производства Tohso Corporation; две колонки: название изделия TSK-GEL Super Multipore HZ-M производства Tohso Corporation, ИК детектор) и тетрагидрофурана в качестве элюента при температуре 40°С. Молекулярную массу (среднечисленную молекулярную массу и средневесовую молекулярную массу) получают с использованием приведенного ниже преобразования калибровочной кривой молекулярной массы из калибровочной кривой стандартного монодисперсного полистирола (EasiVial производства VARIAN):Measurements were performed using gel permeation chromatography (instrument name HLC8320GPC from Tohso Corporation; two columns: product name TSK-GEL Super Multipore HZ-M from Tohso Corporation, IR detector) and tetrahydrofuran as eluent at 40 ° C. Molecular weight (number average molecular weight and weight average molecular weight) is obtained using the following conversion of a molecular weight calibration curve from a standard monodisperse polystyrene calibration curve (EasiVial manufactured by VARIAN):
Мпк=0,3591хМпс1’0388, где МПК означает среднечисленную молекулярную массу или средневесовую молекулярную массу полимера иMpc = 0.3591xMps 1 ' 0388 , where M PC means the number average molecular weight or weight average molecular weight of the polymer and
МПС представляет собой среднечисленную молекулярную массу или средневесовую молекулярную массу стандартного монодисперсного полистирола.M PS is the number average molecular weight or weight average molecular weight of a standard monodisperse polystyrene.
(2) Эффект рыбьего глаза.(2) Fisheye effect.
Пленку, имеющую толщину 50 мкм и ширину 30 см, формуют из полученного полимера с использованием машины для формования пленки (30 мм (φ) одношнековый экструдер производства TANABE PLASTICS MACHINERY CO., LTD.; скорость вращения шнека: 100 об/мин; выгружаемое количество: 10 кг/ч; температура цилиндра: 280°С; температура плоскощелевой головки: 260°С; температура валка: 120°С) и визуально подсчитывают число рыбьих глаз, имеющих размер 300 мкм или более, на произвольной площади, имеющей длину 1 м.A film having a thickness of 50 μm and a width of 30 cm was formed from the obtained polymer using a film forming machine (30 mm (φ) single screw extruder manufactured by TANABE PLASTICS MACHINERY CO., LTD .; screw rotation speed: 100 rpm; discharged quantity : 10 kg / h; cylinder temperature: 280 ° C; slit die temperature: 260 ° C; roll temperature: 120 ° C) and visually count the number of fish eyes having a size of 300 μm or more on an arbitrary area having a length of 1 m ...
(3) Вязкость.(3) Viscosity.
Отобрав образец из исходного предполимера и полученного полимера, вязкость отдельных образцов измеряют при каждой из температур, соответствующих примерам и сравнительным примерам. В качестве прибора для измерения используют Capirograph (название прибора: CAPIROGRAPH 1B; номер модели: А-271902103), производимый TOYOSEIKI KOGYO CO., LTD.After taking a sample from the starting prepolymer and the resulting polymer, the viscosity of the individual samples was measured at each of the temperatures corresponding to the examples and comparative examples. The measuring instrument used was a Capirograph (instrument name: CAPIROGRAPH 1B; model number: A-271902103) manufactured by TOYOSEIKI KOGYO CO., LTD.
На степень разветвления указывает общее количество гетеро-звеньев (А) и гетеро-звеньев (В), описанное в международной публикации WO 97/32916, и полученное в соответствии с методом, описанным в международной публикации WO 97/32916.The degree of branching is indicated by the total number of hetero-units (A) and hetero-units (B) described in WO 97/32916 and obtained according to the method described in WO 97/32916.
- 13 037043- 13 037043
Пример 1.Example 1.
Ароматический поликарбонат производят с использованием реактора полимеризации падения с направляемым смачиванием (фиг. 1), имеющего проволочные направляющие 4, расположенные так, как показано на фиг. 2. Корпус 13 имеет цилиндрический верх корпуса 13а и обратно-конусное дно корпуса 13с. В зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием, показанной на фиг. 2(А), цилиндрическая обшивка 13а имеет внутренний диаметр 1500 мм и длину 10000 мм. Установлено двенадцать проволочных направляющих 4, в которых, как показано на фиг. 2(D), предусмотрена фиксирующая проволока 11 на одной стороне множества вертикальных проволок 10, показанных на фиг. 2(В).The aromatic polycarbonate is produced using a guided wet dip drop polymerization reactor (FIG. 1) having guide wires 4 disposed as shown in FIG. 2. The body 13 has a cylindrical top of the body 13a and a reverse-tapered bottom of the body 13c. In the directed wetting drop polymerization reaction zone 5 shown in FIG. 2 (A), the cylindrical skin 13a has an inner diameter of 1,500 mm and a length of 10,000 mm. There are twelve guide wires 4 in which, as shown in FIG. 2 (D), a fixing wire 11 is provided on one side of the plurality of vertical wires 10 shown in FIG. 2 (B).
В проволочных направляющих 4а 102 вертикальные проволоки 10 расположены с интервалами 10 мм, как показано на фиг. 2(D). Диаметр вертикальных проволок 10 составляет 3 мм, длина (от одного конца до другого конца) проволочной направляющей 4а в горизонтальном направлении составляет 1010 мм. Соответственно в 6-ти проволочных направляющих 4а общее количество вертикальных проволок 10 равно 612.In the guide wires 4a 102, the vertical wires 10 are arranged at intervals of 10 mm as shown in FIG. 2 (D). The diameter of the vertical wires 10 is 3 mm, and the length (from one end to the other end) of the guide wire 4a in the horizontal direction is 1010 mm. Accordingly, in the 6 wire guides 4a, the total number of vertical wires 10 is 612.
Прямо над вертикальными проволоками 10 находится множество питающих отверстий 12 полимера, которые обеспечивают возможность расплавленному полимеру стекать вниз. Питающие отверстия 12 полимера расположены на уровне вертикальных проволок 10 так, что расстояние между центрами питающих отверстий 12 полимера составляет 30 мм. Тридцать четыре питающих отверстия 12 полимера в целом расположены на каждой второй вертикальной проволоке, начиная от верхнего участка 2-й проволоки от конца вертикальных проволок 10.Directly above the vertical wires 10 are a plurality of polymer feed holes 12 that allow the molten polymer to flow downward. The resin feed holes 12 are located at the level of the vertical wires 10 so that the distance between the centers of the resin feed holes 12 is 30 mm. Thirty-four polymer feed holes 12 are generally located on every second vertical wire starting from the top of the 2nd wire from the end of the vertical wires 10.
В проволочных направляющих 4b 54 вертикальных проволоки 10 расположены с интервалами 10 мм, как показано на фиг. 2 (D). Диаметр вертикальных проволок 10 составляет 3 мм, длина (от одного конца до другого конца) проволочной направляющей в горизонтальном направлении равна 530 мм. Соответственно в 6-ти проволочных направляющих 4b общее количество вертикальных проволок 10 равно 324.In the guide wires 4b 54, vertical wires 10 are arranged at intervals of 10 mm, as shown in FIG. 2 (D). The diameter of the vertical wires 10 is 3 mm, the length (from one end to the other end) of the guide wire in the horizontal direction is 530 mm. Accordingly, in the 6 guide wires 4b, the total number of vertical wires 10 is 324.
Прямо над вертикальными проволоками 10 находится множество питающих отверстий 12 полимера, которые обеспечивают возможность расплавленному полимеру стекать вниз. Питающие отверстия 12 полимера расположены на уровне вертикальных проволок 10 так, что расстояние между центрами питающих отверстий 12 полимера составляет 30 мм. Питающие отверстия 12 полимера расположены на каждой второй вертикальной проволоке, начиная от верхнего участка 2-й проволоки от конца вертикальных проволок 10.Directly above the vertical wires 10 are a plurality of polymer feed holes 12 that allow the molten polymer to flow downward. The resin feed holes 12 are located at the level of the vertical wires 10 so that the distance between the centers of the resin feed holes 12 is 30 mm. The polymer feed holes 12 are located on every second vertical wire, starting from the upper section of the 2nd wire from the end of the vertical wires 10.
Интервал (шаг) множества фиксирующих проволок 11 (проходящих горизонтально) равен 80 мм. Размер и другие данные относительно проволочной направляющей представлены в табл. 1. Реактор полимеризации целиком изготовлен из материала SUS316. Снаружи реактора полимеризации оборудована рубашка, обогреваемая с помощью нагревающей среды до 260°С.The interval (pitch) of the plurality of fixing wires 11 (running horizontally) is 80 mm. The size and other data regarding the guide wire are presented in table. 1. The polymerization reactor is entirely made of SUS316 material. Outside the polymerization reactor, a jacket is equipped, heated with a heating medium up to 260 ° C.
Таблица 1Table 1
- 14 037043- 14 037043
- 15 037043- 15 037043
Расплавленный предполимер (предшественник ароматического поликарбоната; среднечисленная молекулярная масса (Mn): 4500), который производят из бисфенола А и дифенилкарбоната (мольное отношение к бисфенолу А: 1,08) и поддерживают при 260°С, непрерывно подают с помощью питающего насоса из входного отверстия сырьевого материала 1 в зону 3 питания сырьевого материала. Расплавленный предполимер, непрерывно подаваемый из множества питающих отверстий 12 полимера, образованных на распределительной пластине 2 реактора 100 полимеризации, к зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием, стекает вдоль проволочных направляющих 4. Во время этого процесса протекает реакция полимеризации. Расплавленный предполимер, выпущенный (поданный) из питающих отверстий 12 полимера, падает вдоль проволочных направляющих 4, расположенных ниже питающих отверстий 12 полимера. Потоки расплавленного предполимера вступают в контакт друг с другом в горизонтальном направлении в положении на 200 мм ниже, чем положение верхнего конечного участка проволочных направляющих 4. Следовательно, падающая масса (расплавленный предполимер)/(ароматический поликарбонат) выглядит как плоскость. Полученный ароматический поликарбонат падает на внутреннюю поверхность конусовидной стенки дна корпуса 13 с.Molten prepolymer (precursor of aromatic polycarbonate; number average molecular weight (Mn): 4500), which is produced from bisphenol A and diphenyl carbonate (molar ratio to bisphenol A: 1.08) and maintained at 260 ° C, is continuously fed by a feed pump from the inlet the openings of the raw material 1 into the feed zone 3 of the raw material. The molten prepolymer continuously supplied from the plurality of polymer feed holes 12 formed on the distribution plate 2 of the polymerization reactor 100 to the drop polymerization reaction zone 5 with controlled wetting flows along the guide wires 4. During this process, the polymerization reaction proceeds. The molten prepolymer discharged (fed) from the polymer feed holes 12 falls along the guide wires 4 located below the resin feed holes 12. The molten prepolymer streams come into contact with each other horizontally at a position 200 mm lower than the position of the upper end portion of the guide wires 4. Therefore, the falling mass (molten prepolymer) / (aromatic polycarbonate) looks like a plane. The resulting aromatic polycarbonate falls onto the inner surface of the tapered wall of the bottom of the housing 13 c.
Ароматический поликарбонат, упавший на внутреннюю поверхность конусовидной стенки, стекает вниз под действием собственной тяжести в направлении вершины обратно-конусного дна корпуса 13с, проходит через выходное отверстие 7 полимера, выполненное в дне, и попадает в трубу. На ракурсе проекции фиг. 2(С) заштрихованный участок указывает на участок (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз (участок (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз, показан в геометрической проекции, как вид сверху в вертикальном направлении). Наиболее удаленная граница на фиг. 2 (С) представляет собой границу воображаемого наиболее удаленного периферического участка. На воображаемом наиболее удаленном периферическом участке, участок, за исключением участка (Y) (где ароматический поликарбонат не стекает вниз), представляет собой участок (X) (где ароматический поликарбонат стекает вниз).The aromatic polycarbonate that has fallen on the inner surface of the cone-shaped wall flows downward under its own gravity towards the top of the reverse-conical bottom of the body 13c, passes through the polymer outlet 7 made in the bottom, and enters the pipe. From the perspective view of FIG. 2 (C), the shaded portion indicates a portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downward (the portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downward is shown in geometric projection as a top view in the vertical direction). The outermost boundary in FIG. 2 (C) represents the boundary of an imaginary outermost peripheral region. In the imaginary outermost peripheral portion, the portion except for portion (Y) (where the aromatic polycarbonate does not flow downward) is portion (X) (where the aromatic polycarbonate flows downward).
Ароматический поликарбонат, который падает с нижних концов проволочных направляющих 4 к конусовидной стенке дна корпуса 13с реактора 100 полимеризации, непрерывно выходит из выходного отверстия 7 полимера с помощью выгружного насоса 8 так, что почти постоянное количество ароматического поликарбоната остается на дне корпуса 13с.The aromatic polycarbonate that falls from the lower ends of the guide wires 4 to the tapered wall of the bottom of the casing 13c of the polymerization reactor 100 is continuously expelled from the polymer outlet 7 by means of the discharge pump 8 so that an almost constant amount of aromatic polycarbonate remains at the bottom of the casing 13c.
Жидкая поверхность ретентата располагается на дне корпуса 13 с, как показано на фиг. 2(А) и 2(С), и количество ретентата контролируют путем регулирования мощности выгружного насоса 8 так, что уровень жидкости ретентата меняется в пределах интервала 10±2%.The liquid surface of the retentate is located at the bottom of the housing 13c as shown in FIG. 2 (A) and 2 (C), and the amount of retentate is controlled by adjusting the power of the discharge pump 8 so that the retentate liquid level varies within the range of 10 ± 2%.
Одновременно колебание уровня жидкости контролируют так, что жидкая поверхность присутствует только на участке (X), где ароматический поликарбонат стекает вниз. Таким образом, отношение L1/L0 равно 1,00, где L0 представляет собой общую длину окружности кругообразного участка, которая образована жидкой поверхностью ароматического поликарбоната, остающегося на конусовидном участке в контакте с внутренней поверхностью конусовидной стенки, и L1 представляет собой длину участка окружности в контакте с участком, где ароматический поликарбонат стекает вниз.At the same time, the fluctuation of the liquid level is controlled so that the liquid surface is present only in the region (X) where the aromatic polycarbonate flows downward. Therefore, the ratio L1 / L0 is 1.00, where L0 is the total circumference of the circular portion that is formed by the liquid surface of the aromatic polycarbonate remaining on the tapered portion in contact with the inner surface of the tapered wall, and L1 is the length of the circumferential portion in contact with the area where the aromatic polycarbonate flows down.
- 16 037043- 16 037043
Уровень пониженного давления в зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием контролируют посредством вакуумного вентиляционного отверстия 6 так, чтобы среднечисленная молекулярная масса ароматического поликарбоната, который выводится через выходное отверстие 7 полимера, становилась равной 12800. Среднечисленную молекулярную массу полученного ароматического поликарбоната измеряют каждый час. После подтверждения, что среднечисленная молекулярная масса попадает в пределы интервала 12800±100 постоянно в течение 10 ч, количество поданного расплавленного предполимера и количество выведенного ароматического поликарбоната повышают ступенчато. В результате ароматический поликарбонат, имеющий среднечисленную молекулярную массу 12800±100, успешно и стабильно производят до тех пор, пока количество (стабильный производительность) выводимого ароматического поликарбоната не достигнет 6 кг/(ч-100 мм). Выведенные количество в данном случае относится к объему производства на единицу длины (100 мм) в горизонтальном направлении проволочной направляющей 4, состоящей из множества вертикальных проволок 10, и выраженное в единицах измерения: кг/(ч-100 мм). Средневесовая молекулярная масса полученного ароматического поликарбоната равна 36000 и молекулярно-массовое распределение равно 2,8. Время пребывания ретентата на дне корпуса 13с составляет 50 мин. Степень разветвления равна 0,26 мол.% и число рыбьих глаз равно 0. Приведенные выше результаты обобщенно представлены в табл. 1. Следует отметить, что в табл. 1 значение вязкости расплавленного предполимера представляет собой значение, измеренное при 260°С. Рыбьи глаза 50 мкм или более, которые можно наблюдать визуально, не обнаружены. Ароматический поликарбонат получают в количестве до 600 кг/ч и такой выход является достаточным.The reduced pressure level in the wetting-guided drop polymerization reaction zone 5 is controlled by the vacuum vent 6 so that the number average molecular weight of the aromatic polycarbonate that is discharged through the polymer outlet 7 becomes 12800. The number average molecular weight of the aromatic polycarbonate produced is measured every hour. After confirming that the number average molecular weight falls within the range of 12800 ± 100 continuously for 10 hours, the amount of molten prepolymer supplied and the amount of aromatic polycarbonate withdrawn are increased in steps. As a result, an aromatic polycarbonate having a number average molecular weight of 12800 ± 100 is successfully and stably produced until the amount (stable productivity) of the aromatic polycarbonate withdrawn reaches 6 kg / (h-100 mm). The derived quantity in this case refers to the volume of production per unit length (100 mm) in the horizontal direction of the guide wire 4, consisting of a plurality of vertical wires 10, and expressed in units of measure: kg / (h-100 mm). The weight average molecular weight of the aromatic polycarbonate obtained is 36,000 and the molecular weight distribution is 2.8. The residence time of the retentate at the bottom of the building 13s is 50 minutes. The degree of branching is 0.26 mol% and the number of fish eyes is 0. The above results are summarized in table. 1. It should be noted that in table. 1, the viscosity value of the molten prepolymer is the value measured at 260 ° C. Fisheye eyes of 50 µm or more, which can be observed visually, were not detected. The aromatic polycarbonate is produced in an amount of up to 600 kg / h and this yield is sufficient.
Примеры 2-13.Examples 2-13.
Ароматические поликарбонаты получают так же, как в примере 1, за исключением того, что условия меняют так, как показано в табл. 1. Физические свойства и оценка результатов обобщенно показаны в табл. 1. Следует отметить, что в примерах 3 и 4 расположение проволочных направляющих изменено от расположения, показанного на поперечном сечении фиг. 4(В), на расположение, показанное на поперечном сечении фиг. 5 (А). В примере 13, расположение проволочных направляющих изменено от расположения, показанного на поперечном сечении фиг. 4(В), на расположение, показанное на поперечном сечении фиг. 5(В). В примере 4 используют проволочные направляющие, не имеющие фиксированной проволоки. В примерах 2-10 и 13, отношение L1/L0 равно 1,00.Aromatic polycarbonates are obtained in the same way as in example 1, except that the conditions are changed as shown in table. 1. Physical properties and evaluation of the results are summarized in table. 1. It should be noted that in Examples 3 and 4 the location of the guide wires is changed from the location shown in the cross section of FIG. 4 (B) to the location shown in the cross section of FIG. 5 (A). In Example 13, the location of the guide wires is changed from the location shown in the cross section of FIG. 4 (B) to the location shown in the cross section of FIG. 5 (B). Example 4 uses guide wires that do not have a fixed wire. In examples 2-10 and 13, the ratio L1 / L0 is 1.00.
В примере 11 помимо изменений, показанных в табл. 1, интервал между проволочными направляющими изменен от 4 00 до 280 мм (соответственно 480 мм меняют до 540 мм) и от 720 до 240 мм (соответственно 320 мм меняют на 560 мм). За исключением приведенных выше изменений используют тот же реактор полимеризации, который показан на фиг. 3 (детали будут описаны ниже). Следует отметить, что в примере 11, отношение L1/L0 равно 0,78.In example 11, in addition to the changes shown in table. 1, the spacing between the wire guides is changed from 400 to 280 mm (respectively, 480 mm is changed to 540 mm) and from 720 to 240 mm (respectively, 320 mm is changed to 560 mm). Except for the above changes, the same polymerization reactor is used as shown in FIG. 3 (details will be described below). It should be noted that in example 11, the ratio L1 / L0 is 0.78.
В примере 12 помимо изменений, показанных в табл. 1, интервал между проволочными направляющими меняют от 400 до 160 мм (соответственно 480 мм меняют на 600 мм) и от 720 до 240 мм (соответственно 320 мм меняют на 560 мм). За исключением приведенных выше изменений используют тот же реактор полимеризации, который показан на фиг. 3 (детали будут описаны ниже). Следует отметить, что в примере 12, отношение L1/L0 равно 0,81.In example 12, in addition to the changes shown in table. 1, the spacing between the wire guides is changed from 400 to 160 mm (respectively, 480 mm is changed to 600 mm) and from 720 to 240 mm (respectively, 320 mm is changed to 560 mm). Except for the above changes, the same polymerization reactor is used as shown in FIG. 3 (details will be described below). It should be noted that in example 12, the ratio L1 / L0 is 0.81.
Сравнительный пример 1.Comparative example 1.
Поликарбонат производят с использованием реактора полимеризации (внутренний диаметр обшивки 13а составляет 300 мм), в котором 21 вертикальная проволока расположена в одну линию. Другие условия являются такими же, как в примере 1. Производят поликарбонат, имеющий среднечисленную молекулярную массу (Mn) 10300, при этом уровень жидкости (L) поддерживают постоянным в течение 30 мин. Количество рыбьих глаз полученного полимера равно двум (относительно хорошее); однако производительность является чрезвычайно низкой (32 кг/ч).Polycarbonate is produced using a polymerization reactor (inner sheathing diameter 13a is 300 mm), in which 21 vertical wires are arranged in one line. The other conditions are the same as in example 1. A polycarbonate having a number average molecular weight (Mn) of 10300 was produced while the liquid level (L) was kept constant for 30 minutes. The number of fish eyes of the polymer obtained is two (relatively good); however, the productivity is extremely low (32 kg / h).
Сравнительный пример 2.Comparative example 2.
Используют реактор полимеризации (внутренний диаметр обшивки 13а равен 2000 мм). Попытка равномерно разместить 400 вертикальных проволок оказалась безуспешной из-за проблемы производства и несущей способности.A polymerization reactor was used (the inner diameter of the casing 13a was 2000 mm). An attempt to evenly place 400 vertical wires was unsuccessful due to production and load-bearing problems.
Сравнительный пример 3.Comparative example 3.
Ароматический поликарбонат производят с использованием реактора полимеризации падения с направляемым смачиванием фиг. 1, в котором проволочные направляющие 4 расположены, как показано на фиг. 3. Реактор полимеризации является тем же самым, как в примере 1 (например, форма корпуса 13 такая же), за исключением расположения проволочных направляющих 4. В зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием, как показано на фиг. 3(А), обшивка 13а представляет собой цилиндр, имеющий внутренний диаметр 2000 мм и длину 10000 мм. Двадцать проволочных направляющих 4, имеющих фиксирующие проволоки 11, установленные на одной стороне множества вертикальных проволок 10, как показано на фиг. 3(D), расположены так, как показано на схематичном изображении поперечного сечения (В) вдоль линии K-K на фиг. 3(А). Следует отметить, что фиг. 3(А)-3(Э) соответствуют фиг. 2(А)-2(D), соответственно.The aromatic polycarbonate is produced using the guided wet drop polymerization reactor of FIG. 1 in which the guide wires 4 are positioned as shown in FIG. 3. The polymerization reactor is the same as in example 1 (for example, the shape of the housing 13 is the same), except for the arrangement of the guide wires 4. In the drop polymerization reaction zone 5 with directed wetting, as shown in FIG. 3 (A), the skin 13a is a cylinder having an inner diameter of 2000 mm and a length of 10000 mm. Twenty guide wires 4 having fixing wires 11 mounted on one side of a plurality of vertical wires 10 as shown in FIG. 3 (D) are arranged as shown in the schematic cross-sectional view (B) along the line K-K in FIG. 3 (A). It should be noted that FIG. 3 (A) -3 (E) correspond to FIG. 2 (A) -2 (D), respectively.
В данном случае вертикальные проволоки 10 в одной проволочной направляющей 4 размещены,In this case, vertical wires 10 are placed in one guide wire 4,
- 17 037043 как показано на фиг. 3(D); говоря точнее, 9 вертикальных проволок 10 размещены с интервалами 60 мм.- 17 037043 as shown in FIG. 3 (D); more precisely, 9 vertical wires 10 are placed at 60 mm intervals.
Диаметр вертикальных проволок 10 равен 3 мм и длина проволочной направляющей 4 от одного конца до другого конца в горизонтальном направлении равна 480 мм. Так как используют двадцать проволочных направляющих 4, общее число вертикальных проволок 10 равно 180.The diameter of the vertical wires 10 is 3 mm and the length of the guide wire 4 from one end to the other end in the horizontal direction is 480 mm. Since twenty guide wires 4 are used, the total number of vertical wires 10 is 180.
Над вертикальными проволоками 10 расположено множество питающих отверстий 12 полимера, которые дают возможность расплавленному предполимеру стекать вниз. Питающие отверстия 12 полимера расположены точно над всеми вертикальными проволоками.Above the vertical wires 10 are a plurality of polymer feed holes 12 that allow the molten prepolymer to flow downward. The polymer feed holes 12 are positioned exactly over all vertical wires.
Интервал (шаг) множества фиксирующих проволок 11 (проходящих горизонтально) равен 80 мм. Размер и другие параметры относительно проволочной направляющей показаны в таблице 1. Реактор полимеризации целиком сделан из материала SUS316. Снаружи реактора полимеризации смонтирована рубашка, которая нагревается с помощью нагревающей среды до 265°С.The interval (pitch) of the plurality of fixing wires 11 (running horizontally) is 80 mm. The size and other parameters relative to the guide wire are shown in Table 1. The polymerization reactor is entirely made of SUS316 material. A jacket is mounted outside the polymerization reactor, which is heated by a heating medium to 265 ° C.
Расплавленный предполимер (предшественник ароматического поликарбоната; среднечисленная молекулярная масса (Mn): 4500), который производят из бисфенола А и дифенилкарбоната (мольное отношение к бисфенолу А: 1,08) и выдерживают при 265°С, непрерывно подают с помощью питающего насоса из входного отверстия сырьевого материала 1 к питающей зоне сырьевого материала 3. Расплавленный предполимер, подаваемый непрерывно из множества питающих отверстий 12 полимера, образованных в распределительной пластине 2 реактора 100 полимеризации, к зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием, стекает вдоль проволочных направляющих 4. Во время этого процесса протекает реакция полимеризации. Расплавленный предполимер, выпущенный (поданный) из питающих отверстий 12 полимера, падает вдоль проволочных направляющих 4, расположенных под питающими отверстиями 12 полимера. Расплавленный предполимер, при этом независимо стекающий вниз с участка верхнего конца проволочных направляющих 4, превращается в ароматический поликарбонат и независимо падает на внутреннюю поверхность конусовидной стенки дна корпуса 13с.Molten prepolymer (precursor of aromatic polycarbonate; number average molecular weight (Mn): 4500), which is produced from bisphenol A and diphenyl carbonate (molar ratio to bisphenol A: 1.08) and kept at 265 ° C, is continuously supplied by means of a feed pump from the input openings of the raw material 1 to the feed zone of the raw material 3. The molten prepolymer supplied continuously from the plurality of polymer feed holes 12 formed in the distribution plate 2 of the polymerization reactor 100 to the drop polymerization reaction zone 5 with guided wetting flows down along the guide wires 4. During this process is a polymerization reaction. The molten prepolymer discharged (fed) from the polymer feed holes 12 falls along the guide wires 4 located under the resin feed holes 12. The molten prepolymer, while independently flowing downward from the upper end portion of the guide wires 4, turns into an aromatic polycarbonate and independently falls onto the inner surface of the tapered wall of the bottom of the housing 13c.
Ароматический поликарбонат, упавший на внутреннюю поверхность конусовидной стенки, стекает под действием собственной тяжести в направлении вершины обратно-конусного дна корпуса 13с, проходит через выходное отверстие 7 полимера, оборудованное в дне, и падает в трубу. На ракурсе проекции фиг. 3 (С) заштрихованный участок указывает на участок (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз (участок (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз, показан в геометрической проекции при рассмотрении сверху в вертикальном направлении). Так как ароматический поликарбонат независимо падает вниз с вертикальных проволок 10, также присутствует много участков (Y) (где ароматический поликарбонат не стекает вниз) на незаштрихованном участке, показанном на фиг. 3(С).The aromatic polycarbonate falling on the inner surface of the cone-shaped wall flows under its own gravity towards the top of the reverse-conical bottom of the body 13c, passes through the polymer outlet 7, equipped in the bottom, and falls into the pipe. From the perspective view of FIG. 3 (C), the shaded portion indicates a portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downward (the portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downward is shown in geometric projection when viewed from above in the vertical direction). Since the aromatic polycarbonate falls independently downwardly from the vertical wires 10, there are also many regions (Y) (where the aromatic polycarbonate does not fall down) in the unshaded region shown in FIG. 3 (C).
Наиболее удаленная граница, показанная на фиг. 3(С), представляет собой границу воображаемого наиболее удаленного периферического участка. На воображаемом наиболее удаленном периферическом участке участок (X), где ароматический поликарбонат, стекающий вниз, наблюдается на участке, за исключением участка (Y), где ароматический поликарбонат не стекает.The outermost boundary shown in FIG. 3 (C) is the boundary of an imaginary outermost peripheral region. In an imaginary outermost peripheral portion, a portion (X) where the aromatic polycarbonate flowing downward is observed in a portion except for a portion (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow down.
Отношение L1/L0 равно 0,53.The L1 / L0 ratio is 0.53.
Ароматический поликарбонат, который падает с нижнего конца проволочной направляющей 4 в направлении конусовидной стенки дна корпуса 13с реактора 100 полимеризации, непрерывно выводят из выходного отверстия 7 полимера с помощью выгружного насоса 8 так, что почти постоянное количество ароматического поликарбоната остается на дне корпуса 13с.The aromatic polycarbonate that falls from the lower end of the guide wire 4 towards the tapered wall of the bottom of the casing 13c of the polymerization reactor 100 is continuously withdrawn from the polymer outlet 7 by the discharge pump 8 so that an almost constant amount of aromatic polycarbonate remains at the bottom of the casing 13c.
Жидкая поверхность ретентата располагается на дне корпуса 13с, как показано на фиг. 3(А) и 3(С), и количество ретентата контролируют путем регулирования мощности выгружного насоса 8 так, что уровень жидкости ретентата меняется в пределах интервала 30±20%.The retentate liquid surface is located at the bottom of the housing 13c as shown in FIG. 3 (A) and 3 (C), and the amount of retentate is controlled by adjusting the power of the discharge pump 8 so that the level of the retentate liquid changes within the range of 30 ± 20%.
Одновременно колебания уровня жидкости контролируют так, что поверхность жидкости присутствует только на участке (Y), где ароматический поликарбонат не стекает вниз. Таким образом, ароматический поликарбонат, который прикрепляется к участку (Y) (где ароматический поликарбонат не стекает вниз), когда поверхность жидкости поднимается, остается на участке (Y) (где ароматический поликарбонат не стекает вниз), когда поверхность жидкости опускается, и подвержен тепловой истории. В результате ароматический поликарбонат, подвергнутый тепловой истории, смешивается с ретентатом, когда жидкая поверхность снова поднимается, и выгружается из выходного отверстия 7 полимера.At the same time, fluctuations in the liquid level are controlled so that the liquid surface is present only in the area (Y) where the aromatic polycarbonate does not flow downwards. Thus, the aromatic polycarbonate that is attached to the area (Y) (where the aromatic polycarbonate does not flow downward) when the liquid surface rises, remains in the area (Y) (where the aromatic polycarbonate does not flow downwards) when the liquid surface descends, and is subject to thermal stories. As a result, the aromatic polycarbonate subjected to thermal history is mixed with the retentate when the liquid surface rises again and is discharged from the polymer outlet 7.
Уровень пониженного давления в зоне 5 реакции полимеризации падения с направляемым смачиванием контролируют посредством вакуумного вентиляционного отверстия 6 так, чтобы среднечисленная молекулярная масса ароматического поликарбоната, который выводится через выходное отверстие 7 полимера, становилась равной 12800. Среднечисленную молекулярную массу полученного ароматического поликарбоната измеряют каждый час. После подтверждения, что среднечисленная молекулярная масса попадает в пределы интервала 12800±100 постоянно в течение 10 ч, количество поданного расплавленного предполимера и количество выведенного ароматического поликарбоната повышают ступенчато. В результате ароматический поликарбонат, имеющий среднечисленную молекулярную массу 12800±100, успешно и стабильно производят до тех пор, пока количество (стабильная производительность) выводимого ароматического поликарбоната не достигнет 1,5 кг/(ч-100 мм). Выведенные количество в данном случае относится к объему производства на единицу длины (100 мм) в горизонтальномThe reduced pressure level in the wetting-guided drop polymerization reaction zone 5 is controlled by the vacuum vent 6 so that the number average molecular weight of the aromatic polycarbonate that is discharged through the polymer outlet 7 becomes 12800. The number average molecular weight of the aromatic polycarbonate produced is measured every hour. After confirming that the number average molecular weight falls within the range of 12800 ± 100 continuously for 10 hours, the amount of molten prepolymer supplied and the amount of aromatic polycarbonate withdrawn are increased in steps. As a result, an aromatic polycarbonate having a number average molecular weight of 12800 ± 100 is successfully and stably produced until the amount (stable productivity) of the aromatic polycarbonate withdrawn reaches 1.5 kg / (h-100 mm). The derived quantity in this case refers to the volume of production per unit of length (100 mm) in the horizontal
- 18 037043 направлении проволочной направляющей 4, состоящей из множества вертикальных проволок 10 и выраженное в единицах измерения: кг/(ч-100 мм). Средневесовая молекулярная масса полученного ароматического поликарбоната равна 45000, и молекулярно-массовое распределение равно 3,5. Время пребывания ретентата на дне корпуса 13с составляет 4 ч. Число рыбьих глаз равно 10. Приведенные выше результаты представлены в табл. 1.- 18 037043 direction of the guide wire 4, consisting of a plurality of vertical wires 10 and expressed in units of measure: kg / (h-100 mm). The weight average molecular weight of the obtained aromatic polycarbonate is 45,000 and the molecular weight distribution is 3.5. The residence time of the retentate at the bottom of the housing 13s is 4 hours. The number of fish eyes is 10. The above results are presented in table. one.
Сравнительный пример 4.Comparative example 4.
Ароматический поликарбонат производят таким же образом, как в сравнительном примере 3, за исключением того, что интервал между вертикальными проволоками 10 определяют, как 10 мм (общее число вертикальных проволок 10 равно 980. Отношение L1/L0 равно 0,55. Число рыбьих глаз равно 8.An aromatic polycarbonate was produced in the same manner as in Comparative Example 3, except that the spacing between the vertical wires 10 was defined as 10 mm (the total number of vertical wires 10 was 980. The L1 / L0 ratio was 0.55. The number of fish eyes was 8.
Заявка на настоящий патент выполнена на основе патентной публикации Японии № 2014-057195, направленной на рассмотрение 19 марта 2014 г., содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.This patent application is based on Japanese Patent Publication No. 2014-057195, filed on March 19, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
В соответствии с настоящим изобретением с хорошим выходом промышленным способом может быть произведен высококачественный поликонденсационный полимер, в частности ароматический поликарбонат с прекрасной стабильностью молекулярной массы. Вследствие этого ароматический поликарбонат имеет узкое молекулярно-массовое распределение, подходящую степень разветвления, прекрасный цвет и прекрасные физические свойства. Кроме того, число рыбьих глаз, приписываемых гелю, может быть уменьшено. Таким образом, настоящее изобретение имеет промышленную применимость при производстве поликонденсационного полимера, такого как ароматический поликарбонат.According to the present invention, a high quality polycondensation polymer, in particular an aromatic polycarbonate with excellent molecular weight stability, can be industrially produced in good yield. Consequently, the aromatic polycarbonate has a narrow molecular weight distribution, a suitable degree of branching, an excellent color, and excellent physical properties. In addition, the number of fish eyes attributed to the gel can be reduced. Thus, the present invention has industrial applicability in the production of a polycondensation polymer such as an aromatic polycarbonate.
Список ссылочных позицийList of reference positions
- входное отверстие сырьевого материала;- raw material inlet;
- распределительная пластина;- distribution plate;
- питающая зона сырьевого материала;- feed zone of raw material;
- проволочная направляющая;- wire guide;
- зона реакции полимеризации падения с направленным смачиванием;- the reaction zone of polymerization falling with directional wetting;
- вакуумное вентиляционное отверстие;- vacuum vent;
- выходное отверстие полимера;- polymer outlet;
- выгружной насос;- unloading pump;
- входное отверстие инертного газа;- inert gas inlet;
- вертикально простирающаяся проволока (вертикальная проволока);- vertically extending wire (vertical wire);
- горизонтально простирающаяся проволока (фиксирующая проволока);- horizontally extending wire (fixing wire);
- питающее отверстие полимера;- polymer feeding hole;
- корпус;- body;
100, 200 - реактор полимеризации падения с направленным смачиванием (реактор полимеризации).100, 200 - drop polymerization reactor with directional wetting (polymerization reactor).
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014057195 | 2014-03-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201892629A1 EA201892629A1 (en) | 2019-04-30 |
EA037043B1 true EA037043B1 (en) | 2021-01-29 |
Family
ID=54144474
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201691665A EA032233B1 (en) | 2014-03-19 | 2015-03-06 | Polycondensation polymer and apparatus for producing same |
EA201892629A EA037043B1 (en) | 2014-03-19 | 2015-03-06 | Condensation polymer and manufacturing apparatus therefor |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201691665A EA032233B1 (en) | 2014-03-19 | 2015-03-06 | Polycondensation polymer and apparatus for producing same |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6230695B2 (en) |
KR (1) | KR101861938B1 (en) |
CN (1) | CN105873980B (en) |
EA (2) | EA032233B1 (en) |
MY (1) | MY179948A (en) |
SA (1) | SA516371847B1 (en) |
TW (1) | TWI548671B (en) |
WO (1) | WO2015141501A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108219124B (en) * | 2018-01-23 | 2021-02-02 | 北京濮源新材料技术研究院(普通合伙) | High-quality polycarbonate and preparation method thereof |
EP4317249A4 (en) * | 2021-03-25 | 2024-07-31 | Asahi Chemical Ind | Branched aromatic polycarbonate, production method for same, and production device for branched aromatic polycarbonate |
JP7258069B2 (en) * | 2021-03-26 | 2023-04-14 | 旭化成株式会社 | Method for assembling polycarbonate production equipment, and polycarbonate production equipment |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003106530A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | 旭化成株式会社 | Polytrimethylene terephthalate resin |
WO2007063757A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Industrial production process for high-quality aromatic polycarbonate |
WO2012056903A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Process for producing polycondensation polymer, and polymerizer |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1083852C (en) * | 1997-07-16 | 2002-05-01 | 旭化成株式会社 | Method for producing aromatic polycarbonate having improved melt stability |
AU1890499A (en) * | 1998-01-14 | 1999-08-02 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process and polymerizer for producing aromatic polycarbonate |
CN1946762B (en) * | 2004-06-14 | 2011-01-19 | 旭化成化学株式会社 | Process for efficiently producing aromatic polycarbonate |
AU2005252555B2 (en) * | 2004-06-14 | 2007-11-01 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Improved process for producing aromatic polycarbonate |
KR100767237B1 (en) * | 2004-06-16 | 2007-10-17 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | Polymerization apparatus for producing aromatic polycarbonate |
EP1820816A1 (en) * | 2004-11-30 | 2007-08-22 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Processes and apparatuses for producing polycondensate and molded object thereof |
TW200738781A (en) * | 2005-12-12 | 2007-10-16 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Process for industrially producing high-quality aromatic polycarbonate |
-
2015
- 2015-03-06 KR KR1020167014868A patent/KR101861938B1/en active IP Right Grant
- 2015-03-06 MY MYPI2016703351A patent/MY179948A/en unknown
- 2015-03-06 CN CN201580003488.6A patent/CN105873980B/en active Active
- 2015-03-06 WO PCT/JP2015/056746 patent/WO2015141501A1/en active Application Filing
- 2015-03-06 EA EA201691665A patent/EA032233B1/en not_active IP Right Cessation
- 2015-03-06 JP JP2016508661A patent/JP6230695B2/en active Active
- 2015-03-06 EA EA201892629A patent/EA037043B1/en not_active IP Right Cessation
- 2015-03-13 TW TW104108053A patent/TWI548671B/en active
-
2016
- 2016-09-18 SA SA516371847A patent/SA516371847B1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003106530A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-24 | 旭化成株式会社 | Polytrimethylene terephthalate resin |
WO2007063757A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Industrial production process for high-quality aromatic polycarbonate |
WO2012056903A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Process for producing polycondensation polymer, and polymerizer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2015141501A1 (en) | 2017-04-06 |
EA201691665A1 (en) | 2017-02-28 |
SA516371847B1 (en) | 2019-10-06 |
CN105873980A (en) | 2016-08-17 |
WO2015141501A1 (en) | 2015-09-24 |
JP6230695B2 (en) | 2017-11-15 |
CN105873980B (en) | 2018-04-06 |
EA201892629A1 (en) | 2019-04-30 |
TW201542618A (en) | 2015-11-16 |
TWI548671B (en) | 2016-09-11 |
KR20160084419A (en) | 2016-07-13 |
KR101861938B1 (en) | 2018-05-28 |
MY179948A (en) | 2020-11-19 |
EA032233B1 (en) | 2019-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA037043B1 (en) | Condensation polymer and manufacturing apparatus therefor | |
US6472496B2 (en) | Process for production of aromatic polycarbonate resin and molded article of aromatic polycarbonate resin | |
CN112313054A (en) | Method for producing a polycondensate melt from a primary material and a secondary material | |
EP1199325A1 (en) | Method for production of polycarbonate and filtering device | |
JP4152419B2 (en) | Polymerization apparatus for producing aromatic polycarbonate | |
JP4181601B2 (en) | Method for efficiently producing aromatic polycarbonate | |
US8796401B2 (en) | Polymerization of high viscosity materials | |
JPWO2005121210A1 (en) | Improved process for producing aromatic polycarbonates | |
EP0995768A2 (en) | Process for production of aromatic polycarbonate resin and molded article of aromatic polycarbonate resin | |
US9321884B2 (en) | Process for producing polycondensation polymer, and polymerizer | |
WO2022210353A1 (en) | Method for producing polycarbonate | |
CN115427480B (en) | Assembling method of polycarbonate manufacturing device and polycarbonate manufacturing device | |
WO2023058699A1 (en) | Aromatic polycarbonate, aromatic polycarbonate production method, and container | |
JP2022154646A (en) | Method and device for producing polycarbonate | |
JP2015231619A (en) | Filter and production method of aromatic polycarbonate using the filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |