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ES2924699T3 - Procedimiento para la preparación de un policarbonato usando un disolvente orgánico a base de hidrocarburos clorados - Google Patents

Procedimiento para la preparación de un policarbonato usando un disolvente orgánico a base de hidrocarburos clorados Download PDF

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ES2924699T3
ES2924699T3 ES18814638T ES18814638T ES2924699T3 ES 2924699 T3 ES2924699 T3 ES 2924699T3 ES 18814638 T ES18814638 T ES 18814638T ES 18814638 T ES18814638 T ES 18814638T ES 2924699 T3 ES2924699 T3 ES 2924699T3
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chlorobenzene
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methylene chloride
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ES18814638T
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Erik Sluyts
Pieter Ooms
Jan Heijl
Xiaoxin Yao
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Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG
Original Assignee
Covestro Intellectual Property GmbH and Co KG
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Abstract

La invención se refiere a un método para producir un policarbonato a partir de un difenol o una pluralidad de difenoles y un carbonato de diarilo según el método de transesterificación en estado fundido. El carbonato de diarilo se obtiene haciendo reaccionar un monofenol con un haluro de carbonilo. El método según la invención se caracteriza porque se lleva a cabo utilizando un disolvente orgánico a base de un hidrocarburo clorado o una pluralidad de hidrocarburos clorados. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la preparación de un policarbonato usando un disolvente orgánico a base de hidrocarburos clorados
Es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para preparar un policarbonato a partir de uno o más difenoles y un carbonato de diarilo por el procedimiento de transesterificación en fusión. En este procedimiento, el carbonato de diarilo se obtiene haciendo reaccionar un monofenol con un haluro de carbonilo. El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque se lleva a cabo usando un disolvente orgánico basado en uno o más hidrocarburos clorados.
Tanto los policarbonatos como su producción mediante el procedimiento de transesterificación en fusión son conocidos en el estado de la técnica.
En la producción de policarbonato por transesterificación en fusión, los compuestos de dihidroxiarilo se hacen reaccionar con carbonatos de diarilo, en la que el compuesto de monohidroxiarilo se separa de los carbonatos de diarilo en el sentido de una reacción de transesterificación. La condensación conduce inicialmente a la formación de oligómeros de policarbonato de bajo peso molecular, que reaccionan posteriormente para formar policarbonato de alto peso molecular con la escisión continua del compuesto monohidróxido. El progreso de la reacción puede ser promovido por el uso de catalizadores adecuados
Figure imgf000002_0001
La preparación de policarbonatos aromáticos mediante el procedimiento de transesterificación en fusión es conocida y se describe, por ejemplo, en “Schnell” , Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, Nueva York, Londres, Sydney 1964, en D.C. Prevorsek, B.T. Debona e Y. Kersten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960, “Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers” en Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980), en D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, N. Nouvertne, BAYER AG, “Polycarbonates” en Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol.
11, segunda edición, 1988, páginas 648-718 y finalmente en Dres. U. Grigo, K. Kirchery P.R. Müller “Polycarbonates” en Becker/Braun, Plastics Handbook, Volume 3/1, Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, Cellulose Esters, Carl Hanser Verlag Munich, Viena 1992, páginas 117-299 y el documento US2011278174.
La producción de policarbonato de alto peso molecular a partir de 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (también conocido como bisfenol A o BPA) y carbonato de difenilo (también conocido como DPC) es técnicamente muy importante. Los policarbonatos en el sentido de la presente invención son homopolicarbonatos así como copolicarbonatos y/o carbonatos de poliéster; los policarbonatos pueden ser lineales o ramificados de manera conocida. De acuerdo con la invención, también se pueden usar mezclas de policarbonatos.
Los policarbonatos termoplásticos, que incluyen los carbonatos de poliéster aromáticos termoplásticos, tienen pesos moleculares promedio Mw (determinados mediante medición de la viscosidad relativa de la solución a 25°C en CH2Cl2 y una concentración de 0,5 g por 100 ml de CH2Cl2) de 20.000 g/mol a 32.000 g/mol, preferentemente de 23.000 g/mol a 31.000 g/mol, más preferentemente de 24.000 g/mol a 31.000 g/mol.
Una parte, hasta el 80 % de la fracción molar, preferentemente del 20 % de la fracción molar al 50 % de la fracción molar, de los grupos carbonato en los policarbonatos usados de acuerdo con la invención puede ser sustituida por grupos éster dicarboxílicos aromáticos. Tales policarbonatos, que contienen tanto residuos ácidos de ácido carbónico como residuos ácidos de ácidos dicarboxílicos aromáticos incorporados a la cadena molecular, se denominan carbonatos de poliéster aromáticos. En el contexto de la presente invención, se engloban bajo el término genérico de policarbonatos aromáticos termoplásticos.
Los policarbonatos se preparan de manera conocida a partir de difenoles, derivados del ácido carbónico, opcionalmente terminadores de cadena y opcionalmente agentes de ramificación, en los que para la preparación de los carbonatos de poliéster una parte de los derivados del ácido carbónico se sustituye por ácidos dicarboxílicos aromáticos o derivados de los ácidos dicarboxílicos, dependiendo de las unidades estructurales de carbonato que se sustituyan en los policarbonatos aromáticos por unidades estructurales de ésteres de ácidos dicarboxílicos aromáticos. Los compuestos dihidroxiarílicos adecuados para la preparación de policarbonatos son los de la fórmula (1)
HO-Z-OH (1),
en los que
Z es un radical aromático que tiene de 6 a 30 átomos de C, que puede contener uno o más núcleos aromáticos, puede estar sustituido y puede contener radicales alifáticos o cidoalifáticos o alquilos o heteroátomos como miembros puente.
Preferentemente, Z en la fórmula (2) representa un radical de fórmula (2)
Figure imgf000003_0001
en el que
R6y R7 independientemente entre sí, representan H, alquilo C1-C18, alcoxi C1-C18, halógeno como Cl o Br o representan en cada caso arilo o aralquilo opcionalmente sustituido, preferentemente representan H o alquilo C1-C12, particularmente preferentemente representan H o alquilo C1- C8 y muy particularmente preferentemente representan H o metilo, y
X es un enlace simple, -SO2-, -CO-, -O-, -S-,alquileno C1-C6, alquilideno C2-Cs o cicloalquilideno C5-C6, que puede estar sustituido con alquilos C1-C6, preferentemente metilo o etilo, o arileno C6-C12, que opcionalmente puede estar fusionado con otros anillos aromáticos que contengan heteroátomos.
Preferentemente, X es un enlace simple, alquileno C1-C5,alquilideno C2-C5,cicloalquilideno C5-C6, -O-, -SO-, -CO-, -S-, -SO2- o un radical de fórmula (2a)
Figure imgf000003_0002
Los ejemplos de difenoles (compuestos dihidroxiarílicos) son: dihidroxibencenos, dihidroxifenilos, bis-(hidroxifenil)alcanos, bis-(hidroxifenil)cicloalcanos, bis-(hidroxifenil)arilos, bis-(hidroxifenil)éteres, bis-(hidroxifenil)cetonas, Bis-(hidroxifenil)-sulfuros, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, 1,1'-bis-(hidroxifenil)-diisopropilbencenos así como sus compuestos nucleares alquilados y nucleares halogenados.
Los difenoles adecuados para la preparación de los policarbonatos a usar de acuerdo con la invención son, por ejemplo, la hidroquinona, el resorcinol, el dihidroxifenilo, los bis-(hidroxifenil)-alcanos, los bis-(hidroxifenil)-cicloalcanos, los bis-(hidroxifenil)-sulfuros, éteres de bis-(hidroxifenilo), cetonas de bis-(hidroxifenilo), sulfonas de bis-(hidroxifenilo), sulfóxidos de bis-(hidroxifenilo), a,a'-bis-(hidroxifenilo)-diisopropilbencenos así como sus compuestos alquilados, alquilados nucleares y halogenados nucleares.
Los difenoles preferentes son el 4,4'-dihidroxidifenilo, el 2,2-bis-(4-hidroxifenilo)-1-fenilpropano, el 1,1 -bis-(4-hidroxifenilo)-feniletano, el 2,2-bis-(4-hidroxifenilo)-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,3-bis-[2-(4-hidroxifenil)-2-propil]benceno (bisfenol M), 2,2-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)metano, 2,2-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)sulfona, 2,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,3-bis-[2-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-propil]-benceno y 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano (también conocido como bisfenol TMC para abreviar).
Los difenoles particularmente preferentes son el 4,4'-dihidroxidifenilo, el 1,1-bis(4-hidroxifenilo)-fenil-etano, el 2,2-bis(4-hidroxifenilo)-propano, 2,2-bis(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)propano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano y 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano.
Estos y otros difenoles adecuados se describen, por ejemplo, en los documentos US 2999 835 A, US 3 148 172 A, US 2991 273 A, US 3271 367 A, US 4982014 A y US 2999846 A, en los documentos de divulgación alemanes DE 1 570 703 A, DE 2063 050 A, DE 2 036 052 A, DE 2211 956 A y DE 3832 396 A, el pliego de condiciones de la patente francesa FR 1 561 518 A1, en la monografía “H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Interscience Publishers, Nueva York 1964, p. 28 ss; p.102 ss.”, y en “D.G. Legrand, J.T. Bendler, Handbook of Polycarbonate Science and Technology, Marcel Dekker New York 2000, p. 72ff.”.
En el caso de los homopolicarbonatos, sólo se usa un difenol; en el caso de los copolicarbonatos, se usan dos o más difenoles. Los difenoles usados, así como todos los demás productos químicos y excipientes añadidos a la síntesis, pueden estar contaminados con impurezas derivadas de su propia síntesis, manipulación y almacenamiento. Sin embargo, es conveniente trabajar con materias primas lo más puras posible.
Del mismo modo, se añaden a la síntesis los agentes de ramificación o las mezclas de ramificación que se vayan a usar. Por lo general, se usan trisfenoles, cuartofenoles o cloruros ácidos de ácidos tri o tetracarboxílicos o también mezclas de los polifenoles o de los cloruros ácidos.
Algunos de los compuestos con tres o más de tres grupos hidroxilos fenólicos que pueden usarse como agentes de ramificación son, por ejemplo, la floroglucina, el 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-hepteno-2, el 4,6-dimetil-2,4,6-tri-(4-hidroxifenil)-heptano, 1,3,5-tris-(4-hidroxifenil)-benceno, 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)-etano, tris-(4-hidroxifenil)-fenilmetano, 2,2-bis-[4,4-bis-(4-hidroxifenil)-ciclohexil]-propano, 2,4-bis-(4-hidroxifenil-isopropil)-fenol, tetra-(4-hidroxifenil)-metano.
Algunos de los otros compuestos trifuncionales son el ácido 2,4-dihidroxibenzoico, el ácido trimésico, el cloruro cianúrico y el 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol.
Los agentes de ramificación preferentes son el 3,3-bis-(3-metil-4-hidroxifenil)-2-oxo-2,3-dihidroindol y el 1,1,1 -tri-(4-hidroxifenil)etano.
La cantidad de agentes de ramificación que se usará, en su caso, es de 0,05 % en mol a 2 % en mol, de nuevo basado en los moles de difenoles usados en cada caso, en la que los agentes de ramificación se introducen con los difenoles. Todas estas medidas para la producción de policarbonatos son conocidas por el experto.
Los ácidos dicarboxílicos aromáticos adecuados para la preparación de los carbonatos de poliéster incluyen el ácido ortoftálico, el ácido tereftálico, el ácido isoftálico, el ácido terc-butílico isoftálico, el ácido 3,3'-difenildicarboxílico, el ácido 4,ácido 4'-difenildicarboxílico, ácido 4,4-benzofenodicarboxílico, ácido 3,4'-benzofenodicarboxílico, ácido 4,4'-difenileterdicarboxílico, ácido 4,4'-difenilsulfonodicarboxílico, ácido 2,2-bis(4-carboxifenil)propano, ácido trimetil-3-fenilindano-4,5'-dicarboxílico.
De los ácidos dicarboxílicos aromáticos, el ácido tereftálico y/o el ácido isoftálico son particularmente preferentes. Los derivados de los ácidos dicarboxílicos son los dihaluros del ácido dicarboxílico y los dialquilésteres del ácido dicarboxílico, en particular los dicloruros del ácido dicarboxílico y los dimetilésteres del ácido dicarboxílico.
La sustitución de los grupos carbonato por los grupos éster del ácido dicarboxílico aromático es esencialmente estequiométrica y también cuantitativa, de modo que la relación molar de los socios de la reacción también se refleja en el carbonato de poliéster final. La incorporación de los grupos de ésteres de ácidos dicarboxílicos aromáticos puede tener lugar en sentido estadístico o en sentido de bloque.
Los carbonatos de diarilo que pueden usarse para la producción de policarbonatos mediante el procedimiento de transesterificación en fusión son diésteres de arilo C6-C14, preferentemente los diésteres de fenol o de fenoles sustituidos, es decir, el carbonato de difenilo o, por ejemplo, el carbonato de bisalicilo. Sobre la base de 1 mol de difenol, los carbonatos de diarilo se usan en 1,01 a 1,30 mol, preferentemente en 1,02 a 1,15 mol
Figure imgf000004_0001
La mezcla de reacción bifásica reaccionada que contiene como máximo trazas (< 2 ppm) de cloroformatos de arilo se deja sedimentar para la separación de fases. La fase acuosa alcalina (agua residual de la reacción) se separa y la fase orgánica se extrae con ácido clorhídrico diluido y agua. Las fases de agua combinadas se envían al tratamiento de aguas residuales, donde los componentes del disolvente y del catalizador se separan por separación o extracción y se reciclan. Posteriormente, tras fijar un determinado valor de pH, por ejemplo de 6 a 8, por ejemplo añadiendo ácido clorhídrico, se eliminan las impurezas orgánicas restantes, como el monofenol, mediante un tratamiento con carbón activado y las fases de agua se introducen en la electrólisis cloroalcalina.
En otra variante de la elaboración, el agua residual de la reacción no se combina con las fases de lavado, sino que, tras el decapado o la extracción para separar los disolventes y los residuos del catalizador, se ajusta a un determinado valor de pH de, por ejemplo, 6 a 8, por ejemplo, mediante la adición de ácido clorhídrico y, tras la separación de las impurezas orgánicas restantes, como el monofenol, se introduce en la electrólisis cloroalcalina mediante el tratamiento con carbón activado.
Después de la eliminación de los componentes del disolvente y del catalizador mediante arrastre o extracción, las fases de lavado pueden devolverse opcionalmente a la síntesis.
De acuerdo con el estado de la técnica, los carbonatos de diarilo se preparan haciendo reaccionar monofenoles y un haluro de carbonilo en un disolvente inerte en presencia de álcali y un catalizador de nitrógeno por el procedimiento de interfaz de fase para formar el haluro de álcali, por ejemplo NaCl. El haluro de carbonilo puede ser un dihaluro de carbonilo, preferentemente fosgeno, o disfosgeno o trifosgeno; el fosgeno es particularmente preferente. La optimización del procedimiento mediante la mejora de la mezcla y el mantenimiento de un perfil estrecho de temperatura y pH, así como el aislamiento del carbonato de diarilo, se describen en los documentos EP 1219589 A1, EP 1216981 A2, EP 1216982 A2 y EP 784048 A1.
Los monofenoles particularmente adecuados para la preparación de los carbonatos de diarilo en la etapa c) son los fenoles de la fórmula (II)
Figure imgf000005_0001
en la que
R es Hidrógeno, halógeno o un radical alquilo C1-C9 ramificado o no ramificado o un radical alcoxicarbonilo. Así, son preferentes el fenol, los alquilfenoles como los cresoles, el p-terc-butilfenol, el p-cumilfenol, el p-n-octilfenol, el p-isooctilfenol, el p-nonilfenol y el p-iso-nonilfenol, los halogenofenoles como el p-clorofenol, el 2,4-diclorofenol, el p-bromofenol y el 2,4,6-tribromofenol o el salicilato de metilo. Es especialmente preferente el fenol.
El álcali usado para formar el fenolato puede ser un álcali con hidróxidos de la serie: Es preferente el hidróxido de Na­ , K-, Li-, el hidróxido de sodio, y se usa preferentemente en el nuevo procedimiento como una solución del 10 al 55 % en peso.
La preparación de los carbonatos de diarilo puede acelerarse mediante catalizadores, como aminas terciarias, N-alquilpiperidinas o sales de onio. Son preferentes la tributilamina, la trietilamina y la N-etilpiperidina.
El catalizador de amina usado puede ser de cadena abierta o cíclica, siendo particularmente preferentes la trietilamina y la etilpiperidina. El catalizador se usa preferentemente como una solución de 1 a 55 % en peso.
Por sales de onio se entienden aquí compuestos como NR4X, en los que R puede ser un radical alquilo y/o arilo y/o un H y X es un anión.
El haluro de carbonilo, en particular el fosgeno, puede usarse en forma líquida, gaseosa o disuelto en un disolvente inerte.
La producción de fosgeno a partir de monóxido de carbono y cloro es conocida por sí misma, por ejemplo a partir de los documentos EP 881 986 B1 o EP 1640 341 A2. El monóxido de carbono se convierte en fosgeno haciendo reaccionar el monóxido de carbono con cloro, por ejemplo en un catalizador de carbón activado. Sin embargo, también se pueden usar catalizadores alternativos. Aquí se puede hacer referencia al estado de la técnica (por ejemplo los documentos DE 332 72 74 A1, GB 583 477 A, WO 97/30932 A1, WO 96/16898 A1, US 6.713.035 B1). A escala técnica, el fosgeno se produce predominantemente mediante la reacción del monóxido de carbono con el cloro, preferentemente sobre carbón activado como catalizador. La reacción en fase gaseosa, altamente exotérmica, tiene lugar a temperaturas de al menos 100°C hasta un máximo de 600°C, normalmente en reactores de carcasa y tubos. El calor de reacción puede eliminarse de varias maneras, por ejemplo mediante un medio de intercambio de calor líquido, como se describe en el documento WO 03/072237 A1 o mediante el enfriamiento por ebullición a través de un circuito secundario con uso simultáneo del calor de reacción para la generación de vapor, como se desvela, por ejemplo, en el documento US 4.764.308 A. Preferentemente, se usa carbón activado como catalizador, en el que el carbón activado contiene un contenido total de azufre inferior al 1% en peso, en particular inferior al 0,5% en peso, basado en el peso total del catalizador. Además, la producción de fosgeno se realiza preferentemente a temperaturas inferiores o iguales a 300°C y, además, la producción de fosgeno se combina con la generación de vapor. Además, preferentemente, el catalizador tiene una superficie específica superior a 10 m2/g.
De acuerdo con el estado de la técnica, los disolventes inertes preferentemente utilizables para la preparación de carbonatos de diarilo, que pueden usarse para la preparación de policarbonatos, son disolventes a base de hidrocarburos clorados como, por ejemplo, diclorometano, tolueno, los diversos dicloroetanos o compuestos de cloropropano, clorobenceno o clorotolueno, o mezclas de dos o más de estos hidrocarburos clorados. Preferentemente, se usa un disolvente inerte a base de diclorometano o una mezcla de diclorometano y clorobenceno. En el contexto de la presente invención, dichos disolventes inertes o mezclas de disolventes inertes se denominan colectivamente “disolvente orgánico” en singular y “disolventes orgánicos” en plural.
Una desventaja de los procedimientos del estado de la técnica es que para la producción de los carbonatos de diarilo se debe usar un disolvente orgánico cuyo contenido de impurezas sea muy bajo, es decir, que sea de alta pureza, para poder obtener policarbonatos que cumplan los requisitos de calidad.
Los requisitos de calidad que dependen de la pureza del disolvente orgánico son, por ejemplo, las propiedades ópticas como el índice de amarillez (YI), la impresión visual y una viscosidad relativa de la solución que se ajuste a las normas.
En particular, la opinión predominante en el estado de la técnica es que la presencia de tetracloruro de carbono degrada las propiedades ópticas de los policarbonatos. Por consiguiente, el contenido de tetraclorometano en la producción de carbonatos de diarilo y policarbonatos a partir de estos carbonatos de diarilo debe mantenerse lo más bajo posible.
Así el documento WO 2015/119981 A2 desvela que el contenido de tetraclorometano en el fosgeno usado para producir los carbonatos de diarilo no debe superar las 10 ppm.
El contenido de cloroetano en el disolvente orgánico para la producción de carbonatos de diarilo y policarbonatos también se considera de forma crítica en relación con las propiedades ópticas de los policarbonatos obtenidos.
Sin embargo, proporcionar disolventes orgánicos con las altas purezas requeridas es complejo y caro. Por lo tanto, estos disolventes orgánicos deben purificarse de forma elaborada o producirse con procedimientos especiales antes de su uso, deben usarse disolventes orgánicos de mayor calidad o, en caso de contaminación, deben renovarse o, al menos, purificarse más a menudo. Esta purificación puede realizarse, por ejemplo, mediante la destilación, que requiere un elevado consumo de energía. A continuación, las impurezas deben eliminarse en instalaciones especiales, por ejemplo, mediante incineración, lo que también lleva mucho tiempo y es caro, sobre todo porque hay que evitar la contaminación del medio ambiente en el procedimiento. También suele provocar costosas paradas cuando hay que sustituir el disolvente orgánico debido a la contaminación.
Es por lo tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la preparación de policarbonato en el que se puede usar un disolvente orgánico en la reacción de uno o más monofenoles disueltos en la fase acuosa con un haluro de carbonilo disuelto en un disolvente orgánico para formar uno o más carbonatos de diarilo disueltos en el disolvente orgánico, que tiene un mayor contenido de impurezas, en particular un mayor contenido de tetracloruro de carbono y/o cloroetano, sin que se deterioren las propiedades ópticas y reológicas del policarbonato. En particular, el índice de amarillez, la impresión visual y la viscosidad relativa de la solución del policarbonato no deben deteriorarse. Preferentemente, el valor de YI no debe ser superior a 2,5, más preferentemente no superior a 2, más preferentemente no superior a 1,7. Se dice que la impresión visual de las muestras de policarbonato producidas de acuerdo con la invención, probadas por inspección visual, es tan buena como la de las muestras de policarbonato producidas de acuerdo con el estado de la técnica. Además, la viscosidad relativa de la solución debe estar dentro del intervalo estándar.
También es un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento para la producción de policarbonato en el que las paradas de funcionamiento para sustituir el disolvente orgánico tengan que llevarse a cabo con menos frecuencia que en el estado de la técnica, o en el que el disolvente orgánico no tenga que limpiarse de forma compleja durante el procedimiento, o en el que el disolvente orgánico no tenga que eliminarse parcialmente durante el procedimiento y sustituirse por uno con un contenido reducido de impurezas, en particular un contenido reducido de tetracloruro de carbono y/o cloroetano.
Sorprendentemente, se encontró que el objetivo se logra mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.
En particular, el objetivo se logra usando, en la preparación de carbonatos de diarilo a partir de haluros de carbonilo y monofenoles y, además, de policarbonatos a partir de estos carbonatos de diarilo, un disolvente orgánico basado en un hidrocarburo clorado o en hidrocarburos clorados, que tiene un contenido de tetraclorometano del 0,05 al 7% en peso y un contenido de cloroetano del 0,3 al 10% en peso.
Preferentemente, el disolvente orgánico es uno basado en hidrocarburos clorados seleccionados de la serie que comprende el cloruro de metileno, el clorobenceno, el cloroformo o las mezclas de estos hidrocarburos clorados.
Además, el disolvente orgánico de acuerdo con la invención también contiene uno o más componentes, también denominados componentes secundarios. Los componentes secundarios son, sin pretender ser exhaustivos, por ejemplo, agua, tolueno, estireno, metanol, benceno, o-xileno o tetracloroeteno.
En detalle, el procedimiento de acuerdo con la invención para la preparación de policarbonatos por el procedimiento de transesterificación en fusión comprende al menos las siguientes etapas:
(a) Disolución de un monofenol en una fase acuosa y disolución de un haluro de carbonilo en un disolvente orgánico,
(b) Reacción del monofenol disuelto en la fase acuosa con el haluro de carbonilo disuelto en el disolvente orgánico para formar un carbonato de diarilo disuelto en el disolvente orgánico,
(c) Alimentación de este carbonato de diarilo disuelto en el disolvente orgánico a la etapa d),
(d) Separación del disolvente orgánico de uno o más carbonatos de diarilo obtenidos en la etapa b) y alimentación de este carbonato de diarilo a la etapa e) y reciclado del disolvente orgánico a la etapa a), (e) Reacción de uno o varios difenoles con el carbonato de diarilo de la etapa d) para formar un policarbonato y uno o varios monofenoles,
en los que el disolvente orgánico comprende los siguientes componentes:
Cloruro de metileno 0 a 99,65 % en peso,
Clorobenceno 0 a 99,65 % en peso
Cloroformo 0 a 99,65 % en peso
Cloretano del 0,3 al 10% en peso,
Tetracloruro de carbono 0,05 a 7,0 % en peso,
otros componentes de 0 a 2,0 % en peso,
en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo es como mínimo del 81,00 % en peso y como máximo del 99,65 % en peso, y en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y los demás componentes es del 100 % en peso. El disolvente orgánico contiene siempre al menos un componente seleccionado entre los componentes cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo.
La suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y otros componentes en el disolvente orgánico es, por tanto, de al menos 0,35 % en peso y como máximo 19,0 % en peso.
Preferentemente, de acuerdo con la invención, el contenido de cloruro de metileno en relación con la suma de los contenidos de clorobenceno y cloroformo es al menos del 98,0% en peso al 99,999% en peso, preferentemente del 99,0% en peso al 99,995% en peso.
Alternativamente es preferente, de acuerdo con la invención, que la suma de los contenidos de cloruro de metileno y clorobenceno en relación con el contenido de cloroformo sea al menos del 98,0% en peso al 99,999% en peso, preferentemente del 99,0% en peso al 99,995% en peso.
Aquí, la relación entre el contenido de cloruro de metileno y el contenido de clorobenceno es de 40% en peso de cloruro de metileno a 60% en peso de clorobenceno a 60% en peso de cloruro de metileno a 40% en peso de clorobenceno,
preferentemente 45% en peso de cloruro de metileno a 55% en peso de clorobenceno a 55% en peso de cloruro de metileno a 45% en peso de clorobenceno,
en particular, es preferente un 48% en peso de cloruro de metileno a un 52% en peso de clorobenceno a un 52% en peso de cloruro de metileno a un 48% en peso de clorobenceno,
muy preferentemente, de un 49 % en peso de cloruro de metileno a un 51 % en peso de clorobenceno, en particular, de un 50 % en peso de cloruro de metileno a un 50 % en peso de clorobenceno.
Además, de acuerdo con la invención, el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es del 0,9% al 8,0% en peso, preferentemente del 2,0% al 7,0% en peso, particularmente preferentemente del 2,5% al 6,0% en peso.
Adicionalmente es preferente, de acuerdo con la invención, que el contenido de tetraclorometano en el disolvente orgánico sea del 0,2% en peso al 7,0% en peso, preferentemente del 0,5% al 6,0% en peso, particularmente preferentemente del 1,0% al 4,0% en peso.
Particularmente preferente de acuerdo con la invención, el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es del 0,9% en peso al 8,0% en peso y el contenido de tetraclorometano es del 0,2% en peso al 7,0% en peso, preferentemente el contenido de cloroetano es de 2,0% a 7,0% en peso y el contenido de tetracloruro de carbono es de 0,5% a 6,0% en peso,
de manera particularmente preferente, el contenido de cloroetano es del 2,5% al 6,0% en peso y el contenido de tetracloruro de carbono es del 1,0% al 4,0% en peso.
Para todos los casos anteriores, la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y los demás componentes es del 100% en peso.
El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza además porque en la etapa (d) el disolvente orgánico se separa por destilación.
El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza además porque el monofenol obtenido en la etapa (e) se usa de nuevo en la etapa (a).
El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza además porque el disolvente orgánico se devuelve a la etapa (a) después de la separación en la etapa (d) sin que se produzca una nueva separación de los componentes líquidos o gaseosos.
El procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza además porque el disolvente orgánico se mantiene en un circuito cerrado con respecto a este disolvente. La masa del disolvente no aumenta durante el procedimiento y se mantiene preferentemente constante.
De acuerdo con la invención, es preferente que el 100% o menos, preferentemente el 70% o menos, más preferentemente el 50% o menos, más preferentemente el 30% o menos del disolvente orgánico se sustituya o purifique sólo después de un periodo de tiempo en el que se preparen de 1000 a 15.000, preferentemente de 1.500 a 12.000, particularmente preferentemente de 1.750 a 8.000, más preferentemente de 2.000 a 6.000 fracciones de masa de carbonato de diarilo antildehído por fracción de masa del disolvente orgánico de acuerdo con las etapas (a) a (d).
Como resultado, el tiempo entre dos paradas operativas para sustituir el disolvente orgánico puede ser más del doble en comparación con el estado de la técnica.
Alternativamente, de acuerdo con la invención, preferentemente o adicionalmente, dentro de un período de tiempo en el que se preparan de 1000 a 15.000, preferentemente de 1.500 a 12.000, particularmente preferentemente de 1.750 a 8.000, muy particularmente preferentemente de 2.000 a 6.000 fracciones de masa del carbonato de diarilo por fraccion de masa del disolvente orgánico de acuerdo con las etapas (a) a (d), una proporción máxima del 20%, preferentemente una proporción máxima del 10%, en particular preferentemente una proporción máxima del 5% en peso, muy particularmente preferentemente una proporción máxima del 2% en peso, en particular preferentemente una proporción máxima del 1% en peso, del disolvente orgánico se elimina del disolvente y se complementa simultáneamente con una cantidad correspondiente a la proporción eliminada de disolvente orgánico de una mezcla de disolventes que comprende uno o más componentes seleccionados entre cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo. De este modo, de acuerdo con la invención, la proporción de mezcla de cloruro de metileno y clorobenceno y cloroformo de la mezcla de disolventes que se añade de nuevo corresponde preferentemente a la proporción de mezcla de cloruro de metileno y clorobenceno y cloroformo del disolvente orgánico que estaba presente al principio del período de tiempo.
De esta manera, el tiempo entre dos paradas de funcionamiento se incrementa de nuevo en comparación con el estado de la técnica, por un lado, y por otro lado la cantidad de disolvente orgánico contaminado intercambiado se mantiene muy pequeña.
En una variante preferente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque el disolvente orgánico se recicla a la etapa (a) después de la separación en la etapa (d) sin más purificación. En particular, el disolvente orgánico no se somete a una purificación por destilación posterior para separar los componentes líquidos o gaseosos, en particular el tetraclorometano o el cloroetano, ni a ningún otro procedimiento para separar los componentes líquidos o gaseosos, en particular el tetraclorometano o el cloroetano. Sin embargo, es posible purificar el disolvente orgánico de los sólidos mediante tamices o filtros.
La omisión de una separación de destilación adicional también permite añadir cantidades más pequeñas de portadores de calor al disolvente orgánico, que sirven para evitar los llamados puntos calientes. Esto conduce a una mayor simplificación y abaratamiento del procedimiento. Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza además porque en la etapa (a) el exceso molar del haluro de carbonilo sobre la fracción molar del monofenol o la suma de las fracciones molares de la pluralidad de monofenoles es de 2 a 10%, preferentemente de 2,5 a 4,5%, más preferentemente de 3 a 4%.
Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque en la etapa (a) el contenido del monofenol o la suma de los contenidos de los monofenoles en la fase acuosa es del 20 al 40% en peso, preferentemente del 25 al 35% en peso, particularmente preferentemente del 28 al 32% en peso.
Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque la fase acuosa es una lejía de metal alcalino o de metal alcalinotérreo.
Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque el pH en la etapa (a) en la fase acuosa es de 9,0 a 11,0, preferentemente de 9,5 a 10,5, particularmente preferentemente de 9,8 a 10,2.
Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque en la etapa (c) el contenido del carbonato de diarilo en el disolvente orgánico es del 30 al 50% en peso, preferentemente del 35 al 45% en peso, particularmente preferentemente del 38 al 42% en peso.
Alternativa o adicionalmente, el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque el haluro de carbonilo se selecciona de la serie que comprende: un dihaluro de carbonilo, difosgeno, trifosgeno, preferentemente un dihaluro de carbonilo, particularmente preferentemente fosgeno.
Los policarbonatos producidos por el procedimiento de acuerdo con la invención presentan un color inherente de los artículos moldeados producidos por moldeo por inyección a partir de estos policarbonatos que es tan bueno como el color inherente de los artículos moldeados hechos a partir de policarbonatos producidos por procedimientos de acuerdo con el estado de la técnica. Este color inherente de los cuerpos transparentes moldeados por inyección se caracteriza por un valor amarillo muy bajo, que se determina mediante el llamado “Índice de Amarillez” (Y.I.) de acuerdo con la norma ASTM E313 en láminas moldeadas por inyección de grosor definido. Todos los datos sobre el Y.I. de los policarbonatos se refieren a este procedimiento de determinación. Los valores de YI de los policarbonatos producidos de acuerdo con la invención son como máximo 2,0, preferentemente como máximo 1,7.
Además, los policarbonatos producidos por el procedimiento de acuerdo con la invención tienen viscosidades de solución relativas que son tan buenas y acordes con las normas como los policarbonatos producidos por procedimientos de acuerdo con la técnica anterior. Estas viscosidades relativas de la solución están en el intervalo de 15 a 40, preferentemente de 20 a 35, de acuerdo con las normas. La viscosidad relativa de la solución se determinó midiendo con un viscosímetro Lauda Ubbelohde tipo Proline PV24 a 25°C en CH2Ch y una concentración de 0,5 g de policarbonato por 100 ml de CH2Ch.
Se desvela un policarbonato producido por el procedimiento de acuerdo con la invención. Este policarbonato se caracteriza, entre otras cosas, por tener un valor YI de como máximo 2,0, preferentemente de como máximo 1,7. El policarbonato de acuerdo con la invención también se caracteriza por tener viscosidades de solución relativas de 15 a 40, preferentemente de 20 a 35.
Otro objetivo de la invención es también un disolvente orgánico que es adecuado para llevar a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención. Este disolvente orgánico tiene los siguientes componentes:
Cloruro de metileno 0 a 99,65 % en peso,
Clorobenceno 0 a 99,65 % en peso
Cloroformo 0 a 99,65 % en peso
Cloretano del 0,3 al 10 % en peso,
Tetracloruro de carbono 0,05 a 7,0 % en peso,
otros componentes de 0 a 2,0 % en peso,
en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo es como mínimo del 81,00 % en peso y como máximo del 99,65 % en peso, y en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y los demás componentes es del 100 % en peso. El disolvente orgánico contiene siempre al menos un componente seleccionado entre los componentes cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo.
La suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y otros componentes en el disolvente orgánico no es por tanto inferior al 0,35% en peso ni superior al 19,0% en peso. Preferentemente, de acuerdo con la invención, el contenido de cloruro de metileno en relación con la suma de los contenidos de clorobenceno y cloroformo es al menos del 98,0% en peso al 99,999% en peso, preferentemente del 99,0% en peso al 99,995% en peso.
Alternativamente, de acuerdo con la invención, la suma de los contenidos de cloruro de metileno y clorobenceno en relación con el contenido de cloroformo es de al menos 98,0% en peso a 99,999% en peso, preferentemente 99,0% en peso a 99,995% en peso.
Aquí, la relación entre el contenido de cloruro de metileno y el contenido de clorobenceno es de 40% en peso de cloruro de metileno a 60% en peso de clorobenceno a 60% en peso de cloruro de metileno a 40% en peso de clorobenceno,
preferentemente 45% en peso de cloruro de metileno a 55% en peso de clorobenceno a 55% en peso de cloruro de metileno a 45% en peso de clorobenceno,
en particular, es preferente un 48% en peso de cloruro de metileno a un 52% en peso de clorobenceno a un 52% en peso de cloruro de metileno a un 48% en peso de clorobenceno,
muy preferentemente, de un 49 % en peso de cloruro de metileno a un 51 % en peso de clorobenceno, en particular, de un 50 % en peso de cloruro de metileno a un 50 % en peso de clorobenceno.
Además, de acuerdo con la invención, el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es del 0,9% al 8,0% en peso, preferentemente del 2,0% al 7,0% en peso, particularmente preferentemente del 2,5% al 6,0% en peso.
Adicionalmente es preferente, de acuerdo con la invención, que el contenido de tetraclorometano en el disolvente orgánico sea del 0,2% en peso al 7,0% en peso, preferentemente del 0,5% al 6,0% en peso, particularmente preferentemente del 1,0% al 4,0% en peso.
En particular, de acuerdo con la invención, el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es del 0,9% en peso al 8,0% en peso y el contenido de tetraclorometano es del 0,2% en peso al 7,0% en peso,
preferentemente el contenido de cloroetano es de 2,0% a 7,0% en peso y el contenido de tetracloruro de carbono es de 0,5% a 6,0% en peso,
de manera particularmente preferente, el contenido de cloroetano es del 2,5% al 6,0% en peso y el contenido de tetracloruro de carbono es del 1,0% al 4,0% en peso.
Para todos los casos anteriores, la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetraclorometano y los demás componentes es del 100% en peso.
Dicho disolvente orgánico está disponible sin una purificación compleja y es más barato que los disolventes orgánicos con menor contenido de cloroetano o tetraclorometano. Sin embargo, es tan adecuado como los disolventes orgánicos con menor contenido de cloroetano o tetraclorometano para la producción de policarbonatos con buenas propiedades ópticas, especialmente policarbonatos con un valor YI de máximo 2,0, preferentemente de máximo 1,7.
Otro objeto de la invención es también el uso del disolvente orgánico de acuerdo con la invención para la producción de policarbonatos por el procedimiento de transesterificación en fusión.
Otro objeto de la invención es también el uso de un disolvente orgánico para la preparación de carbonato de diarilo.
La presente invención se ilustra a continuación a modo de ejemplos, sin limitar la invención a estos ejemplos.
Las pruebas aquí descritas se llevaron a cabo en una planta de funcionamiento continuo para la producción de policarbonato de acuerdo con el procedimiento de transesterificación en fusión. Las presiones negativas indicadas son presiones absolutas.
Ejemplo 1
a) Producción y elaboración de carbonato de difenilo (DPC)
Una mezcla de 145,2 kg/h de solución de hidróxido de sodio al 14,5 %, preparada mediante la dilución de 65,8 kg/h de una solución de hidróxido de sodio al 32,0 % con 79,4 kg/h de agua desmineralizada (agua desionizada), y 48,3 kg/h de fenol fresco y/o recuperado con 86,2 kg/h de un disolvente orgánico y 27,5 kg/h de fosgeno (8 % de fracción molar de exceso con respecto al fenol) se alimentó continuamente a un reactor tubular vertical refrigerado. Esta mezcla de reacción se enfrió a una temperatura de 33°C y se midió un valor de pH de 11,5 tras un tiempo de permanencia medio de 15 segundos. En una segunda etapa del procedimiento, se añadieron 5,4 kg/h de NaOH al 50,0 % a esta mezcla de reacción, de modo que el valor de pH de la segunda etapa de reacción fue de 8,5 tras un tiempo de residencia adicional de 5 minutos. En la segunda etapa del procedimiento, la mezcla de reacción se mezclaba constantemente haciéndola pasar por un tubo provisto de estrechamientos. La temperatura de la reacción se ajustó a 30°C por enfriamiento tras añadir de nuevo el NaOH. Tras la separación de la fase orgánica de la acuosa (agua residual de la reacción), la solución de difenilcarbonato obtenida se lavó con ácido clorhídrico al 0,6% y agua. Tras la eliminación del disolvente, se obtuvieron 55 kg/h de carbonato de difenilo al 99,9%. El agua residual de la reacción no se combinó con las fases de lavado y se liberó de los residuos de disolvente y del catalizador mediante un tratamiento con vapor. Tras la neutralización (pH 7) con ácido clorhídrico y el tratamiento con carbón activado, el efluente de la reacción contenía 17,0 % de NaCl y < 2 ppm de fenol. El procedimiento descrito anteriormente se lleva a cabo sucesivamente con disolventes orgánicos de diferentes composiciones. El disolvente orgánico tiene, en cada caso, la composición indicada en la Tabla 1.
b) Preparación de policarbonato
A partir de un patrón, se prepararon 107 kg/h de mezcla fundida compuesta por 55 kg/h de carbonato de difenilo (257 mol/h) y 52 kg/h de bisfenol A (227 mol/h) añadiendo 6,5 g del aducto de fenolato de tetrafenilfosfonio con 65,5% de fenolato de tetrafenilfosfonio/h (0,10 mmol/h; es decir, 0,0043 de % de fracción molar) disuelto en 55,9 g de fenol/h se bombeó a través de un intercambiador de calor, se calentó a 190°C y se hizo pasar por una columna de residencia a 12 bar y 190°C. El tiempo medio de permanencia fue de 50 minutos.
A continuación, la masa fundida se introdujo a través de una válvula de expansión en un separador que estaba por debajo de 200 mbar. La masa fundida que salía se recalentaba a 189°C en un evaporador de película descendente, que también estaba bajo 200 mbar, y se recogía en un receptor. Tras un tiempo de permanencia de 20 minutos, la masa fundida se bombeó a las tres etapas siguientes, que se construyeron de la misma manera. Las condiciones de la 2° / 3° / 4° etapas fueron 100/74/40 mbar, 218 / 251 / 276°C y 20 minutos /10 minutos /10 minutos. El oligómero resultante tenía una viscosidad relativa en solución de 1,09. Todos los vapores se introdujeron mediante controles de presión en una columna al vacío y se descargaron como condensados.
El oligómero se condensó entonces en un reactor de cesta posterior a 278°C y 3,0 mbar con un tiempo de residencia de 45 minutos para obtener un producto de mayor peso molecular. La viscosidad relativa de la solución es de 1,195. Los vapores se condensaron.
Un flujo parcial de 1,86 kg/h de masa fundida fue desviado de la corriente de masa fundida, que fue alimentada a otro reactor de cesta, por medio de una bomba de engranajes, mezclada con 2,3 g/h de un ácido fosfórico acuoso al 5 % en peso, agitada sobre un mezclador estático con una relación longitud/diámetro de 20 y alimentada de nuevo a la corriente principal de masa fundida. Inmediatamente después del encuentro, el ácido fosfórico se distribuyó homogéneamente en toda la corriente de fusión mediante otro mezclador estático.
La masa fundida así tratada se expuso de nuevo a las condiciones del procedimiento, se descargó y se granuló en otro reactor de cesta a 284°C, 0,7 mbar y con un tiempo de residencia medio de 130 minutos.
Los vapores se condensaron en la planta de vacío y detrás de ella.
El policarbonato obtenido tenía los siguientes índices: viscosidad relativa de la solución 1,201 / OH fenólico 255 [ppm] / DPC 71 [ppm] / BPA6 [ppm]/fenol 56 [ppm]. El fenol destilado se recicló para la producción de carbonato de difenilo.
La tabla 1 muestra los valores de YI de los policarbonatos en función de los disolventes orgánicos usados en la producción de los policarbonatos.
Se puede ver claramente que el policarbonato producido de acuerdo con la invención tiene excelentes valores de YI.
Las viscosidades relativas de la solución de los policarbonatos producidos de acuerdo con la invención estaban entre 20 y 32, es decir, de conformidad con la norma.
Ejemplo 2 (estado de la técnica)
a) Preparación y elaboración de carbonato de difenilo (DPC). Se disolvieron continuamente 102 g/h de fosgeno gaseoso en 847 g/h de cloruro de metileno puro enfriado a -10°C. Esta solución de fosgeno se mezcló con 751,45 g/h de solución de fenolato al 25% en peso que contenía 188,25 g/h de fenol, 593 g/h de agua desmineralizada y 81,2 g/h de pellets de NaOH puro al 98,5% en peso en un elemento de filtración/dispersión en línea. A continuación, la mezcla de reacción obtenida se hizo pasar por un refrigerador, a una temperatura del medio de refrigeración de -10 °C, y luego se introdujo en una primera bomba de mezcla, en la que el tiempo de residencia fue de 15 segundos. A continuación, la solución de reacción se pasó a una segunda bomba de mezcla similar en la que se añadieron 14,94 g/h de solución alcalina al 32,15% en peso de 1,132 g/h de N-etilpiperidina disuelta en 10,2 g/h de cloruro de metileno para mantener un pH de 9,5 a 10 en la solución acuosa en el reactor de tanque agitado posterior. La solución obtenida se introdujo en dicho reactor de tanque agitado con un tiempo de residencia de 10 minutos y, a continuación, a través de una bomba de engranajes, se introdujo en un separador por gravedad para eliminar la fase acuosa. La solución orgánica de DPC obtenida contenía 214 g/h de DPC y se lavó una vez con ácido clorhídrico al 10% en peso a pH 3 para eliminar el catalizador de la fase orgánica así como otra vez con agua desmineralizada para eliminar las sales restantes. Tras la evaporación del disolvente, se obtuvo un DPC con 99,9% de pureza.
(b) Preparación del policarbonato
En un matraz inerte de tres cuellos con un agitador que raspa el fondo del matraz, se añadieron 78,72 g de DPC y 79,91 g de BPA junto con 120 pl de solución de TPPP (fenolato de tetrafenilfosfonio) al 5% en fenol. La presión en el matraz se redujo a 410 mbar y la mezcla se calentó a 205 °C para fundir y componer la mezcla. El agitador se ajustó a 400 rpm. Después de 45 minutos, la presión se redujo a 200 mbar y la temperatura se elevó a 230 °C, después de otros 20 minutos, la presión se redujo a 100 mbar y la temperatura se redujo a 245 °C, después de otros 20 minutos, la presión se redujo a 25 mbar y la temperatura se elevó a 285 °C y esta presión y temperatura se mantuvieron durante 20 minutos. Para la policondensación final, se aumentó la temperatura a 315 °C, se redujo la presión a 4 mbar y después de 5 minutos se aumentó la velocidad del agitador a 250 rpm y luego se mantuvieron estas condiciones durante 20 minutos. A continuación, se redujo la velocidad del agitador a 100 rpm y se mantuvo durante 20 minutos antes de aumentar la temperatura a 330 °C y abrir el control de vacío al máximo, estableciendo una presión inferior a 1 mbar. Tras 45 minutos en estas condiciones, la velocidad de agitación se ajusta a 50 rpm, en la que tras otros 75 minutos el policarbonato ha alcanzado la viscosidad relativa de la solución deseada.
Ejemplo 3 (de acuerdo con la invención)
El Ejemplo 3 se llevó a cabo de la misma manera que el Ejemplo 2, excepto que durante la preparación del DPC, en lugar de usar cloruro de metileno puro como disolvente para el fosgeno y la N-etilpiperidina, se usó una mezcla de disolventes orgánicos que contenía 90 % en peso de cloruro de metileno, 4 % en peso de tetracloruro de carbono y 6 % en peso de cloroetano.
Como puede verse en la Tabla 2, una inspección visual de las muestras de policarbonato producidas de acuerdo con el Ejemplo 2 y el Ejemplo 3 no reveló ninguna diferencia de calidad, por ejemplo en lo que respecta al índice de amarillez.
Además, las viscosidades relativas de la solución de las muestras de policarbonato preparadas de acuerdo con el Ejemplo 2 y el Ejemplo 3 son idénticas dentro de las variaciones estadísticas.
Tabla 1
Composición del disolvente 1 2 3 4 5 6 7
Figure imgf000012_0001
Cloruro de metileno % en peso] 99,53 99,45 99,03 98,77 98,51 98,49 98,32 Cloroformo [% en peso] 0 0 0,0031 0 0 0 0,0094 Tetracloruro de carbono [% en peso] 0,0778 0,1222 0,1805 0,2492 0,2905 0,2977 0,2333 Cloroetano [% en peso] 0,3578 0,4174 0,6781 0,9466 1,1127 1,1764 1,2669 Otros componentes menores [% en peso] 0,0344 0,0104 0,1083 0,0342 0,0868 0,0359 0,1704 YI 1,61 1,34 1,36 1,60 1,65 1,65 1,58
Tabla 2
Ejemplo 2 3
Figure imgf000012_0002
Cloruro de metileno [% en peso] 100 90
Cloroformo [% en peso] 0 0
Tetracloruro de carbono [% en peso] 0 4
Cloroetano [% en peso] 0 6
Otros componentes menores [% en peso] 0 0
Evaluación visual bueno bueno
Viscosidad relativa de la solución 28,5 /- 0,38 (*1) 28,75 /- 0,65 (*2)
(*1) Valor medio y desviación estándar de 3 muestras de policarbonato preparadas de acuerdo con el ejemplo 2 (*2) Valor medio y desviación estándar de 2 muestras de policarbonato preparadas de acuerdo con el ejemplo 3. La Fig. 1 muestra una fotografía de una muestra de policarbonato producida de acuerdo con el Ejemplo 3 (de acuerdo con la invención).
La Fig. 2 muestra una fotografía de una muestra de policarbonato producida de acuerdo con el Ejemplo 2 (estado de la técnica).
No se aprecian diferencias visuales en la calidad de los policarbonatos producidos de acuerdo con el ejemplo 2 y el ejemplo 3.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para producir un policarbonato por el procedimiento de transesterificación en fusión que comprende al menos las siguientes etapas:
(a) Disolución de un monofenol en una fase acuosa y disolución de un haluro de carbonilo en un disolvente orgánico,
(b) Reacción del monofenol disuelto en la fase acuosa con el haluro de carbonilo disuelto en el disolvente orgánico para formar un carbonato de diarilo disuelto en el disolvente orgánico,
(c) Alimentación de este carbonato de diarilo disuelto en el disolvente orgánico a la etapa d),
(d) Separación del disolvente orgánico del carbonato de diarilo obtenido en la etapa b) y alimentación de este carbonato de diarilo a la etapa e) y reciclado del disolvente orgánico a la etapa a),
(e) Reacción de uno o varios difenoles con el carbonato de diarilo de la etapa d) para formar un policarbonato y un monofenol,
en el que el disolvente orgánico contiene los siguientes componentes:
Cloruro de metileno 0 a 99,65 % en peso,
Clorobenceno 0 a 99,65 % en peso
Cloroformo 0 a 99,65 % en peso
Cloretano 0,3 al 10% en peso,
Tetracloruro de carbono 0,05 a 7,0 % en peso,
Otros componentes 0 a 2,0 % en peso,
en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo no es inferior a 81,00 % en peso ni superior a 99,65 % en peso,
y en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetracloroetano y los demás componentes es del 100% en peso.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es del 0,9% en peso a 8,0% en peso, preferentemente de 2,0% en peso a 7,0% en peso, más preferentemente de 2,5% en peso a 6,0% en peso.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el contenido de tetracloruro de carbono en el disolvente orgánico es de 0,2% en peso a 7,0% en peso, preferentemente de 0,5% a 6,0% en peso, más preferentemente de 1,0% en peso a 4,0% en peso.
4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, en el que el contenido de cloroetano en el disolvente orgánico es de 0,9 % en peso a 8,0 % en peso y el contenido de tetraclorometano es de 0,2 % en peso a 7,0 % en peso, preferentemente el contenido de cloroetano es de 2,0 % en peso a 7,0 % en peso y el contenido de tetraclorometano es de 0,5 a 6,0 % en peso, particularmente preferente el contenido de cloroetano es de 2,5 % en peso a 6,0 % en peso y el contenido de tetraclorometano es de 1,0 % en peso a 4,0 % en peso.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que en la etapa (d) el disolvente orgánico se separa por destilación.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el monofenol obtenido en la etapa (e) se reutiliza en la etapa (a).
7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el disolvente orgánico se recicla a la etapa (a) después de la separación en la etapa (d) sin separación adicional de los componentes líquidos o gaseosos.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el disolvente orgánico circula en un circuito cerrado con respecto a dicho disolvente,
y en el que la cantidad de disolvente orgánico no se incrementa durante la realización del procedimiento, y en el que sólo después de un período de tiempo en el que se producen de 1.000 a 15.000, preferentemente de 1.500 a 12.000, particularmente preferentemente de 1.750 a 8.000, más preferentemente de 2.000 a 6.000 fracciones de masa del carbonato de diarilo por fracción en masa del disolvente orgánico de acuerdo con las etapas (a) a (d), se sustituye o purifica el 100% o menos, preferentemente 70% o menos, particularmente preferentemente 50% o menos, más preferentemente el 30% o menos del disolvente orgánico.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el disolvente orgánico circula en un circuito cerrado con respecto a dicho disolvente,
y en el que la cantidad de disolvente orgánico no se incrementa durante la realización del procedimiento,
y en el que dentro de un período de tiempo en el que se producen por fracción de masa de 1000 a 15000, preferentemente de 1500 a 12000, más preferentemente de 1750 a 8000, lo más preferentemente de 2000 a 6000 partes en peso del carbonato de diarilo según las etapas (a) a (d) por peso del disolvente orgánico, una proporción máxima de 20 %, preferentemente una proporción máxima de 10 %, más preferentemente una proporción máxima de 5 %, muy particularmente preferentemente una proporción máxima de 2 %, en particular una proporción máxima del 1 % en peso, del disolvente orgánico se elimina del disolvente y se complementa simultáneamente con una cantidad correspondiente a la proporción eliminada de la mezcla de disolventes orgánicos de una mezcla de disolventes que comprende uno o más componentes seleccionados entre cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo.
10. Disolvente orgánico adecuado para preparar policarbonatos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el disolvente orgánico comprende:
Cloruro de metileno 0 a 99,65 % en peso,
Clorobenceno 0 a 99,65 % en peso
Cloroformo 0 a 99,65 % en peso
Cloretano 0,3 al 10% en peso,
Tetracloruro de carbono 0,05 a 7,0 % en peso,
Otros componentes 0 a 2,0 % en peso,
y en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo es como mínimo de 81,00 % en peso y como máximo de 99,65 % en peso, y en el que la suma de los contenidos de cloruro de metileno, clorobenceno y cloroformo incrementada por la suma de los contenidos de cloroetano, tetracloroetano y los demás componentes es de 100 % en peso.
11. Uso de un disolvente orgánico de acuerdo con la reivindicación 10 para la preparación de policarbonatos por el procedimiento de transesterificación en fusión.
12. Uso de un disolvente orgánico de acuerdo con la reivindicación 10 para la preparación de carbonato de diarilo.
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