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JP2004522838A - エステル交換反応によるポリカーボネート製造の最適化 - Google Patents

エステル交換反応によるポリカーボネート製造の最適化 Download PDF

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JP2004522838A JP2002561541A JP2002561541A JP2004522838A JP 2004522838 A JP2004522838 A JP 2004522838A JP 2002561541 A JP2002561541 A JP 2002561541A JP 2002561541 A JP2002561541 A JP 2002561541A JP 2004522838 A JP2004522838 A JP 2004522838A
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Abstract

スルホン酸やメルカプトカルボン酸で例示されるような、ビスフェノールAなどのジヒドロキシ芳香族化合物中の酸性不純物は、エステル交換反応でそれから製造されるポリカーボネートの分子量に悪影響を及ぼすことがある。サリチル酸や塩化第二鉄で例示されるような、ジフェニルカーボネートなどのジアリールカーボネート中の酸性不純物についても同じことが言える。試薬をこれらの不純物について分析する。分析結果に基づき、試薬を廃棄又はリサイクルするか、或いは補償量のアルカリ金属水酸化物を反応中に触媒として使用する。

Description

【技術分野】
【0001】
本発明はポリカーボネート製造に関し、さらに具体的には、溶融重合法を用いて特性プロフィルにバラツキのないポリカーボネートを製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリカーボネートは、古くから、アルカリ性条件下の水性−有機混合系中で2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(「ビスフェノールA」)のようなジヒドロキシ化合物をホスゲンと反応させる界面法で製造されてきた。この方法には、塩化メチレンのような環境汚染溶剤の使用や非常に有毒ガスであるホスゲンの使用を始めとする幾つかの理由で問題がある。
【0003】
ポリカーボネート製造の別法であるエステル交換法又は溶融法は、環境保護の観点から優れている。この方法では、ジヒドロキシ化合物をジフェニルカーボネートのようなジアリールカーボネートと反応させる。この反応は、約250〜350℃の範囲内の温度にある溶融条件下で、通常は二段階で実施される。すなわち、オリゴマーを生成させる第一段階、及び分子量を増大させる第二段階である。普通は、特にアルカリ金属水酸化物及びテトラアルキルアンモニウム又はテトラアルキルホスホニウム塩基(通常は水酸化物)からなる触媒が使用される。アルカリ金属水酸化物の割合は、ジヒドロキシ化合物を基準にして通例は約0.01〜1000モルppm、大抵は約1モルppmであり、第四級化合物の割合はジヒドロキシ化合物を基準にして約1〜10000モルppmの範囲内にある。
【0004】
しかし、溶融ポリカーボネート合成法の生成物はそれらの特性プロフィルが大幅に変動しかねない。例えば、分子量及び色や耐衝撃性のような物性は広範囲にわたって変化することがある。「フリース生成物」(すなわち、アリールカーボネート基からo−ヒドロキシケトアリール基への転位、及びそれに続く重合の継続によって得られる枝分れ生成物)の割合が所望レベルより高くなることがしばしば見出され、このような変化及びその他の変化が延性、溶融安定性及び加水分解安定性の低下を引き起こすことがある。
【0005】
溶融ポリカーボネート合成のための2種類の最も常用される試薬であるビスフェノールAとジフェニルカーボネートはいずれも通例は酸性条件下で合成される。ビスフェノールAは、スルホン化ポリスチレン(すなわち、酸性型のスルホン化イオン交換樹脂)の存在下でフェノールとアセトンを反応させることで経済的に製造できる。また、通常は3−メルカプトプロピオン酸のようなメルカプトカルボン酸が促進剤として存在している。
【0006】
ジフェニルカーボネートは、様々な方法でフェノールから製造できる。これらの方法には、酸素及び一酸化炭素による酸化カルボニル化、ホスゲンによる縮合、並びにジアルキルカーボネートとのエステル交換がある。酸性化合物の存在下での蒸留を含むかかる反応の副生物は、フェニルサリチレート又はその加水分解生成物であるサリチル酸である。ジフェニルカーボネート生成反応は、しばしば金属化合物(例えば、同時に存在する強酸性化合物による含鉄反応容器の腐食で生成される鉄化合物)の存在を含む条件下でも実施される。
【0007】
米国特許第5026817号によれば、溶融ポリカーボネート生成は、低い割合の加水分解性塩化物イオン、ナトリウムイオン及び「鉄イオン」を含む条件下で有利に実施される。欧州特許出願第677545号は、フェニルサリチレート、o−フェノキシ安息香酸やそのエステル、「スズイオン」及びメチルフェニルカーボネートを実質的に含まないジアリールカーボネートの使用を示唆している。しかし、これら2つの刊行物以外には、ポリカーボネート合成試薬中の副生物が溶融重合に及ぼす効果についてほとんど知られていない。
【特許文献1】米国特許第5026817号
【特許文献2】欧州特許出願第677545号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、溶融法によるポリカーボネート生成用の試薬中にたとえ微量でも酸性不純物が存在すると、生成物の多くの特性及び反応自体が顕著な影響を受けるという知見に基づく。一つには、本発明は酸性不純物を排除し又はその影響を最小にするための様々な方法を意図している。
【課題を解決するための手段】
【0009】
そこで、本発明は、1種以上のアルカリ金属水酸化物を含む触媒系の存在下でのジアリールカーボネート試薬とジヒドロキシ芳香族化合物試薬の間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
(A)スルホン酸、メルカプトカルボン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄の1以上を含む酸性不純物について以下の閾値を超えたか否かを判定するため上記試薬の1以上を分析し、
スルホン酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして0.1モルppm、
メルカプトカルボン酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして5モルppm、
サリチル酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして0.15モルppm、
塩化第二鉄:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして200重量ppb、
(B)上記閾値の1以上を超えた試薬を廃棄又はリサイクルするか、或いは
(C)ポリカーボネート生成反応混合物中のアルカリ金属水酸化物のレベルを、スルホン酸、メルカプトカルボン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄の1以上のレベルの最大1モルppm(ジヒドロキシ芳香族化合物を基準)過剰の値に設定する
ことを含んでなる方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明の方法でその生成を最適化し得るポリカーボネートには、次式の1以上の構造を有する構造基を含むものがある。
【0011】
【化1】
Figure 2004522838
【0012】
式中、Aは二価芳香族基であり、芳香族炭化水素基でも置換芳香族炭化水素基であってもよく、置換基の具体例はアルキル、シクロアルキル、アルケニル(例えば、アリルのような架橋可能・グラフト可能な部分)、ハロ(特にフルオロ、クロロ及び/又はブロモ)、ニトロ並びにアルコキシである。
【0013】
好ましいA基は次式で表される。
(II) −A1−Y−A2
式中、A1及びA2の各々は単環式二価芳香族基であり、Yは単結合であるか、又は1個又は2個の原子がA1とA2とを隔てる橋かけ基である。式I中の自由原子価結合は、通常、Yに対してA1及びA2のメタ又はパラ位置にある。
【0014】
式II中、A1基及びA2基は非置換フェニレンでもその置換誘導体であってもよく、その置換基はAに関して定義した通りである。非置換フェニレン基が好ましいが、例えば、A1及びA2の各々が自由原子価結合に対するオルト位置に2個のメチル置換基を有するポリマーを使用することも想定されている。A1及びA2はいずれも好ましくはp−フェニレンであるが、両方がo−又はm−フェニレンであってもよいし、或いは一方がo−又はm−フェニレンであり、他方がp−フェニレンであってもよい。
【0015】
橋かけ基Yは、1個又は2個(好ましくは1個)の原子がA1とA2とを隔てているものである。Yは大抵は炭化水素基であり、特に飽和C1-12脂肪族又は脂環式基である。例示的な基は、メチレン、シクロヘキシルメチレン、[2.2.1]ビシクロヘプチルメチレン、エチレン、エチリデン、2,2−プロピリデン、1,1−(2,2−ジメチルプロピリデン)、フェニルエチリデン、シクロヘキシリデン、3,3,5−トリメチルシクロヘキシリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、9,9−フルオレニリデン及び2,2−アダマンチリデン、特にアルキリデン基である。不飽和基及び炭素や水素以外の原子を含む基(例えば、オキシ基)と同じく、アリール置換基も包含される。Y基の脂肪族、脂環式及び芳香族部分上には、以前に列挙したもののような置換基が存在していてもよい。
【0016】
大抵の目的には、式IIの部分を含む好ましい単位は、A1及びA2の各々がp−フェニレンであり、Yがイソプロピリデンであるもの(すなわち、ビスフェノールAから誘導されたもの)である。
【0017】
ポリカーボネートは、本発明によれば、1種以上のジヒドロキシ芳香族化合物、好ましくはビスフェノール、最も好ましくはビスフェノールA(以下、便宜上単に「BPA」ともいう。)と、ジアリールカーボネート、好ましくはジフェニルカーボネート(以下、{DPC」ともいう。)とのエステル交換反応で製造される。便宜上、以下BPA及びDPCに言及することが多いが、適宜他のジヒドロキシ芳香族化合物及びジアリールカーボネートで代替し得ること、そして他のジアリールカーボネートを使用する場合には本明細書中に記載したサリチル酸が類似の化合物で置換し得ることを理解すべきである。
【0018】
当技術分野で慣用の通り、エステル交換反応は1種以上の触媒化学種の存在下でメルト状態で実施される。本発明の目的にとって必須の触媒は、1種以上のアルカリ金属水酸化物、通常は水酸化ナトリウム(NaOH)である。同じく便宜上、以下、NaOHに言及することが多いが、それに限定されるわけではない。
【0019】
NaOHに加え、塩基性助触媒が通常使用される。好適な塩基性助触媒には、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物及びこれらの混合物がある。第四級アンモニウム化合物の例は、水酸化テトラメチルアンモニウム(以下、「TMAH」ともいう。)、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラ−n−ブチルアンモニウム及び水酸化トリメチルベンジルアンモニウムである。好適な第四級ホスホニウム化合物の例は、水酸化テトラメチルホスホニウム、水酸化テトラエチルホスホニウム及び水酸化テトラ−n−ブチルホスホニウムである。TMAHが通常好ましい。
【0020】
DPCとBPAとのモル比は、一般に約1.01〜1.20:1、好ましくは約1.05〜1.10:1の範囲内にある。前述の通り、NaOHの割合は通例約0.01〜1000モルppm、大抵は約1モルppmであり、助触媒の割合はBPAを基準にして約1〜10000モルppmの範囲内にある。
【0021】
BPA及びDPC中の酸性不純物には、様々な起源が存在する。BPA中には、主として2種類のかかる不純物が見出される。すなわち、BPAの合成に際して使用されるスルホン酸イオン交換樹脂からの低分子量オリゴマーの離脱から生じるスルホン酸、及び同じ合成中に促進剤として存在する3−メルカプトプロピオン酸のようなメルカプトカルボン酸である。これらの各々がBPA中に存在した場合、塩基性触媒を中和してポリカーボネートの分子量増大を顕著に低下させることがある。特に、スルホン酸がBPAを基準にして0.1モルppmより高い割合で存在し、メルカプトカルボン酸がBPAを基準にして5モルppmより高い割合で存在すると、分子量増大は多くの用途にとって有用なレベルより低い値にまで低下する。このように、これらの酸性不純物が非常に低い割合で存在することは分子量の不都合な低下を引き起こすことがある。
【0022】
DPC中の酸性不純物には副生物としてのサリチル酸及び塩化第二鉄があり、後者は鋼製反応容器の腐食で生じる。これらの各々は、同様に塩基性触媒を中和して分子量増大を抑制することがあり、サリチル酸はエステル交換反応混合物中のBPAを基準にして0.15モルppmを超えるレベルで特に問題となり、塩化第二鉄はBPAを基準にして200重量ppbを超えるレベルで特に問題となる。分子量に対する影響に加え、塩化第二鉄はポリカーボネートに望ましくない茶色がかった色を付与することがある。
【0023】
NaOHと酸性不純物との間では通常の酸−塩基反応が起こり得るものと考えられる。しかし、かかる反応が起こると生成物の分子量の顕著な低下が生じることは予想されていなかった。明らかに、最適の反応性を得るには、中和生成物ではなく遊離のNaOH又は対応するフェノキシドが反応混合物中に目標量又はそれに極めて近い量で存在することが不可欠である。
【0024】
試薬のバッチ間で、酸性不純物のレベルはかなり変動する。したがって、補正処置を講じなければ、ポリカーボネートの品質は相応して変化しかねない。かかる補正処置は酸性不純物についての試薬の正確な分析に依存するが、このような分析が本発明の方法の段階Aである。かかる分析は、それらが存在する低いレベルではしばしば困難である。しかし、本明細書中に定義した閾値レベル及びその近傍で成功裡に分析を行うための方法は開発されている。
【0025】
BPA中のスルホン酸については、数百グラム(通例200グラム)の測定試料をエチルエーテルに溶解し、エーテル溶液を水で抽出してスルホン酸の水溶液を形成する。次に、測定容量の水溶液に測定量のp−トルエンスルホン酸を添加し、これを2−プロパノールのようなアルカノール中の溶液として使用できる。さらにアルカノールで希釈した後、溶液を非常に希薄な水酸化テトラ−n−ブチルアンモニウム水溶液(通例0.00025M)で滴定する。
【0026】
BPA中のメルカプトカルボン酸については、硫黄についての元素分析結果を使用し、全硫黄からスルホン酸レベルを引き算すればよい。
【0027】
DPC中のサリチル酸については、イミノール型で存在する次式のビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミドのような強いシリル化剤で酸を定量的にシリル化することが可能である。
【0028】
【化2】
Figure 2004522838
【0029】
次に、シリル化生成物のレベルをガスクロマトグラフィー−質量分析法で測定できる。
【0030】
塩化第二鉄については、鉄及び塩素に関する単純な元素分析を行うことができ、鉄の検出限界は10ppbであり、塩素の検出限界は30ppbである。DPCから塩化第二鉄を除去することは、両者の二つの沸点の差が数度以内にあるので本質的に不可能である点に注意すべきである。
【0031】
段階Aの分析を行った後、ポリカーボネートの特性を最適化するための処置を行うことができる。一つの可能な処置は、前述の閾値レベルより高い酸性不純物レベルを有する試薬バッチを単に廃棄又はリサイクルすることである。一般に、試薬を廃棄することはコスト上及び環境上の理由から有利でない。しかし、リサイクルを採用すれば、高不純物の試薬を例えば不純物レベルの低い他のバッチと混合することができる。
【0032】
試薬の廃棄又はリサイクルに対する代替手段は、NaOHレベルを、試薬中の酸性不純物の少なくとも一部を中和するのに十分な値に設定することである。大抵の場合、この値は本来存在する値よりも高い。NaOHレベルの増加がもたらす効果の一つはポリカーボネート中のフリース生成物の割合の増加であるので、その使用量の決定は注意深く行わなければならない。したがって、高いNaOH含有量の相反する効果、すなわち酸性不純物の中和及びフリース生成物レベルの増加を背景にした分子量の増加を注意深くバランスさせる必要がある。
【0033】
本発明によれば、NaOHのレベルは、スルホン酸、メルカプトカルボン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄の1以上のレベルの最大1モルppm(BPAを基準)過剰の値である。すなわち、反応混合物中の総モルppm数は、それらの酸性不純物の個別モルppm数又は総モルppm数プラス1以下である。
【0034】
しかし、塩化第二鉄については、さらに別の問題が存在する。一つには、塩化第二鉄は単純な酸−塩基反応以外の種類の反応も受けることがあるので、NaOHと塩化第二鉄との化学量論的関係はプロトン酸に関する場合ほど簡単でない。さらに、約500ppbを超える重量レベルでは、第二鉄不純物はポリカーボネートに茶色を付与すると共に、前述の通り、DPCから塩化第二鉄を分離することは不可能である。したがって、非鉄取付部品や攪拌手段を使用したガラス容器又はガラス内張り容器のような非腐食性環境でDPC生成反応を実施することは大いに好ましい。また、500重量ppb以上の塩化第二鉄濃度を有するDPCバッチをリサイクルし、そのレベルが低いバッチと混合して全体の割合が500ppb未満の材料を得ることも好ましい。
【0035】
エステル交換反応は、一般に、溶融段階、オリゴマー化段階及び重合段階を含んでいる。溶融段階では、好ましくは窒素のような不活性ガスのブランケットの下で、試薬が容器内で約160〜190℃の範囲内の温度で溶融される。溶融段階中に、触媒成分を同時に又は別々に容器内に導入できる。
【0036】
その後、メルトをオリゴマー化段階に移送する。多くの場合、オリゴマー化段階は直列に連結された二つの連続反応器を含む。第一のオリゴマー化反応器は、約210〜260℃、好ましくは約230〜250℃の範囲内の温度、及び約200〜50トル、好ましくは約150〜120トル、さらに好ましくは130トルの範囲内の圧力に維持される。第一のオリゴマー化反応器での滞留時間は、好ましくは約1時間未満、さらに好ましくは約45〜30分の範囲内、さらに一段と好ましくは約30分である。
【0037】
第二のオリゴマー化反応器では、温度は約100トル未満の圧力下で約250〜290℃、好ましくは約270〜280℃の範囲内に維持される。第二のオリゴマー化反応器での滞留時間は、好ましくは約1時間未満、さらに好ましくは約30〜45分である。
【0038】
オリゴマー化段階の完了後、生成物は重合段階に移送される。一実施形態では、重合段階は直列に連結された二つの連続反応器(第一の重合反応器及び第二の重合反応器)を含む。別の実施形態では、圧力を低下させながら温度を上昇させる別々の段階を用いながら、重合段階をバッチ式反応器で行うこともできる。
【0039】
重合段階が一つの反応器を含む実施形態では、重合段階の温度は約10〜0.01トル、さらに好ましくは約2〜0.1トルの範囲内の圧力下で約280〜320℃、さらに好ましくは約290〜310℃の範囲内に維持される。反応器での滞留時間は、好ましくは約10〜90分の範囲内にある。
【0040】
重合段階が二つの反応器を含む実施形態では、第一の重合反応器の温度は約2〜0.1トル、好ましくは約1〜0.1トルの範囲内の圧力下で好ましくは約300〜315℃の範囲内に維持される。第二の反応器での滞留時間は、好ましくは約5〜30分である。
【0041】
第一の重合反応器の後、混合物を第二の重合反応器に移送する。第二の重合反応器の温度は約0.2トルの圧力下で約285〜310℃の範囲内に維持される。第二の反応器での滞留時間は、好ましくは約5〜25分である。
【0042】
BPA及びDPCの試料に、ポリスチレンスルホン酸イオン交換樹脂オリゴマーのシミュレーションとしてp−トルエンスルホン酸を添加すると共に、3−メルカプトプロピオン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄を様々なレベルで添加した一連の実施例で本発明を例示する。
【0043】
実施例1
最終メルトを取り出すための破断式ガラスニップルを有し、中実ニッケル製のらせん型攪拌器を備えたガラス製の1リットル反応器を3M塩酸水溶液に12時間以上浸し、脱イオン水に12時間以上浸し、次いで1晩オーブン乾燥した。反応器に657mmolの固体BPA及び709.6mmolの固体DPCを仕込み、組み立て、密封し、窒素で3回パージした。次に、窒素で大気圧付近まで昇圧し、180℃の流動砂浴に沈めた。
【0044】
5分後、250rpmで反応器の攪拌を開始した。さらに10分後、試薬は完全に溶融して均質混合物となり、次いで0.132mmolのTMAH及び1μmolのNaOH(0.001M水溶液として)と様々な割合のp−トルエンスルホン酸(「pTSA」)との混合物を注入した。
【0045】
反応器の温度を5分で210℃まで上昇させた。圧力を25分間180トルに低下させた後、下記の条件で処理した。
240℃、15トル、45分、
270℃、2トル、10分、
310℃、1.1トル、30分。
【0046】
次いで、反応器を砂浴から取り出し、メルトを液体窒素中に押し出して急冷した。数平均分子量(Mn)をポリスチレン基準のゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した。(pTSAや水酸化ナトリウムを使用せずに)TMAHのみを使用した対照例と比較しながら、結果を表Iに示す。
【0047】
【表1】
Figure 2004522838
【0048】
スルホン酸濃度の増加に伴って分子量が低下することは、実験2〜6を実験1と比較すれば明らかである。また、NaOH1モル当たりわずか0.2モルのスルホン酸が分子量の顕著な低下を生じることは明らかであり、0.1の閾値の妥当性を示している。
【0049】
実施例2
pTSAレベルを変化させると共にNaOHレベルを5μmolに維持して、実施例1の手順を繰り返した。ポリカーボネート生成物のMnを測定することに加え、水酸化カリウムの存在下でのメタノリシス及びそれに続く液体クロマトグラフィーでそのフリース生成物レベルも測定した。結果を表IIに示す。
【0050】
【表2】
Figure 2004522838
【0051】
これらの結果は、NaOHレベルを5倍に増加させた結果の一つとして、ポリカーボネート中のフリース生成物の割合が顕著で望ましくない増加を生じること(実験7〜10)を示している。しかし、NaOHレベルがBPAを基準にして1モルppm以下である実験11〜12の生成物は、非常に低いフリース生成物レベルを有していた。高いpTSAレベルでは分子量の低下が認められたが、ポリカーボネートを使用不可能にするほど大きなものではかった。
【0052】
実施例3
pTSAを3−メルカプトプロピオン酸(「3MPA」)で置き換えた点を除き、実施例1の手順を繰り返した。3MPAが存在しなかった対照例3と比較しながら、結果(Mn及びフリース生成物レベル)を表IIIに示す。
【0053】
【表3】
Figure 2004522838
【0054】
3MPAは分子量に対して小さいが検出可能な効果を及ぼすと共に、2μmol以上のレベルでフリース生成物レベルに対して大きな効果を及ぼすことがわかる。
【0055】
実施例4
NaOHレベルを変化させると共にpTSAの代わりにサリチル酸を添加して、実施例1の手順を繰り返した。サリチル酸を含まない対照例4と比較しながら、結果を表IVに示す。
【0056】
【表4】
Figure 2004522838
【0057】
ポリカーボネートの分子量に対するサリチル酸の悪影響は、実験18〜20を実験17と比較することで明らかである。実験21は、NaOH濃度をサリチル酸の濃度に等しい値に増加させた結果を示している。
【0058】
実施例5
NaOH濃度を変化させると共にpTSAの代わりに塩化第二鉄を添加して、実施例1の手順を繰り返した。結果を表Vに示す。
【0059】
【表5】
Figure 2004522838
【0060】
200ppbを超えるレベル(実験22〜23と比較した実験24〜25)では、塩化第二鉄が分子量に対して顕著な効果を及ぼすと共に、フリース生成物レベルに対しても顕著な効果を及ぼすことがわかる。実験26〜27は、NaOHを5μmolに設定した混合物中での高いフリース生成物濃度を示すと共に、同様な増加で高い塩化第二鉄レベルとのバランスを取れば分子量及びフリース生成物レベルの両方に対して有益な効果が得られることも示している。しかし、実験27の高い塩化第二鉄濃度はポリカーボネートに望ましくない色を付与することもわかる。

Claims (11)

  1. 1種以上のアルカリ金属水酸化物を含む触媒系の存在下でのジアリールカーボネート試薬とジヒドロキシ芳香族化合物試薬との間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
    (A)スルホン酸、メルカプトカルボン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄の1以上を含む酸性不純物について以下の閾値を超えたか否かを判定するため上記試薬の1以上を分析し、
    スルホン酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして0.1モルppm、
    メルカプトカルボン酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして5モルppm、
    サリチル酸:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして0.15モルppm、
    塩化第二鉄:ジヒドロキシ芳香族化合物を基準にして200重量ppb、
    (B)上記閾値の1以上を超えた試薬を廃棄又はリサイクルするか、或いは
    (C)ポリカーボネート生成反応混合物中のアルカリ金属水酸化物のレベルを、スルホン酸、メルカプトカルボン酸、サリチル酸及び塩化第二鉄の1以上のレベルの最大1モルppm(ジヒドロキシ芳香族化合物を基準)過剰の値に設定する
    ことを含んでなる方法。
  2. 前記ジアリールカーボネートがジフェニルカーボネートである、請求項1記載の方法。
  3. 前記ジヒドロキシ芳香族化合物がビスフェノールAである、請求項1記載の方法。
  4. 前記アルカリ金属水酸化物が水酸化ナトリウムである、請求項1記載の方法。
  5. 段階Bを含む、請求項1記載の方法。
  6. 前記試薬をリサイクルする、請求項5記載の方法。
  7. 段階Cを含む、請求項1記載の方法。
  8. 水酸化ナトリウムを含む触媒系の存在下でのジフェニルカーボネート試薬とビスフェノールA試薬との間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
    (A)スルホン酸についてビスフェノールAを基準にして0.1モルppm以上の閾値を超えたか否かを判定するためビスフェノールAを分析し、
    (B)上記閾値を超えたビスフェノールAを廃棄又はリサイクルするか、或いは
    (C)ポリカーボネート生成反応混合物中の水酸化ナトリウムのレベルを、スルホン酸のレベルの最大1モルppm(ビスフェノールAを基準)過剰の値に設定する
    ことを含んでなる方法。
  9. 水酸化ナトリウムを含む触媒系の存在下でのジフェニルカーボネート試薬とビスフェノールA試薬との間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
    (A)メルカプトカルボン酸についてビスフェノールAを基準にして5モルppm以上の閾値を超えたか否かを判定するためビスフェノールAを分析し、
    (B)上記閾値を超えたビスフェノールAを廃棄又はリサイクルするか、或いは
    (C)ポリカーボネート生成反応混合物中の水酸化ナトリウムのレベルを、メルカプトカーボネートのレベルの最大1モルppm(ビスフェノールAを基準)過剰の値に設定する
    ことを含んでなる方法。
  10. 水酸化ナトリウムを含む触媒系の存在下でのジフェニルカーボネート試薬とビスフェノールA試薬との間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
    (A)サリチル酸についてビスフェノールAを基準にして0.15モルppm以上の閾値を超えたか否かを判定するためジフェニルカーボネートを分析し、
    (B)上記閾値を超えたジフェニルカーボネートを廃棄又はリサイクルするか、或いは
    (C)ポリカーボネート生成反応混合物中の水酸化ナトリウムのレベルを、サリチル酸のレベルの最大1モルppm(ビスフェノールAを基準)過剰の値に設定する
    ことを含んでなる方法。
  11. 水酸化ナトリウムを含む触媒系の存在下でのジフェニルカーボネート試薬とビスフェノールA試薬との間のエステル交換反応によるポリカーボネート生成を最適化する方法であって、
    (A)塩化第二鉄についてビスフェノールAを基準にして200重量ppb以上の閾値を超えたか否かを判定するためジフェニルカーボネートを分析し、
    (B)上記閾値を超えたジフェニルカーボネートを廃棄又はリサイクルするか、或いは
    (C)ポリカーボネート生成反応混合物中の水酸化ナトリウムのレベルを、塩化第二鉄のレベルの最大1モルppm(ビスフェノールAを基準)過剰の値に設定する
    ことを含んでなる方法。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6870025B2 (en) * 2001-07-24 2005-03-22 General Electric Company Method of polycarbonate preparation
US7151189B2 (en) * 2003-06-19 2006-12-19 General Electric Company Method and apparatus for waste stream recovery
US7041775B2 (en) * 2004-04-20 2006-05-09 General Electric Company Method for preparing a polycarbonate oligomer mixture at low temperature for manufacturing polycarbonate
US7312352B2 (en) * 2004-08-02 2007-12-25 Paul William Buckley Method of preparing ester-substituted diaryl carbonates
US7105626B2 (en) * 2004-09-10 2006-09-12 General Electric Company Method for incorporating alkyl ester endgroups to improve the release properties of melt polycarbonate
US7132498B2 (en) 2004-09-27 2006-11-07 General Electric Company Process to make polycarbonate from bismethylsalicylcarbonate (BMSC)
US7183371B2 (en) * 2004-11-01 2007-02-27 General Electric Company Method for making polycarbonate
US7189869B2 (en) * 2004-11-01 2007-03-13 General Electric Company Method for making polycarbonate
US7230066B2 (en) * 2004-12-16 2007-06-12 General Electric Company Polycarbonate—ultem block copolymers
US7365149B2 (en) * 2005-12-12 2008-04-29 Hans-Peter Brack Equipment cleaning in the manufacture of polycarbonates
US7485694B2 (en) * 2005-12-21 2009-02-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonates containing low levels of methyl salicylate prepared by a melt polymerization in a reactive extruder
US7485695B2 (en) * 2005-12-21 2009-02-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V Polycarbonates containing low levels of methyl salicylate prepared by a melt polymerization in a reactive extruder
US7498399B2 (en) * 2006-05-31 2009-03-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of preparing ester-substituted diaryl carbonates
US7495064B2 (en) * 2006-06-26 2009-02-24 Sabic Innovative Plastics Ip Bv Manufacture of polycarbonates
US7645851B2 (en) * 2006-06-30 2010-01-12 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonate with reduced color
US7482423B2 (en) * 2006-06-30 2009-01-27 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polycarbonates and method of preparing same
US7541420B2 (en) * 2006-06-30 2009-06-02 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method for making molded polycarbonate articles with improved color
US7498400B2 (en) * 2006-06-30 2009-03-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of preparing polycarbonate
DE102007022130B4 (de) * 2007-05-11 2015-02-19 Bayer Intellectual Property Gmbh Verfahren zur Herstellung von Polycarbonat nach dem Schmelzeumesterungsverfahren
US7632913B2 (en) * 2007-09-28 2009-12-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of producing polycarbonate in a flash devolatilization system
US7619053B2 (en) * 2007-09-28 2009-11-17 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Monomer solution for producing polycarbonate
US7601794B2 (en) * 2007-09-28 2009-10-13 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Monomer solution for producing polycarbonate
US7615605B2 (en) * 2008-03-26 2009-11-10 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Monomer solution for producing polycarbonate
US7671165B2 (en) * 2008-05-16 2010-03-02 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of forming polycarbonate
US7674872B2 (en) * 2008-06-17 2010-03-09 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of producing high molecular weight polymer
US7547799B1 (en) 2008-06-20 2009-06-16 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method for producing phenolic compound
US8343608B2 (en) 2010-08-31 2013-01-01 General Electric Company Use of appended dyes in optical data storage media
KR20250047280A (ko) 2023-09-18 2025-04-03 이피씨 엔지니어링 앤드 테크놀로지스 게엠베하 사전 에스테르 교환 반응 기술을 이용한, 폴리카보네이트 플랜트의 유연성과 견고성을 높이기 위한 공정 및 장치
WO2025061256A1 (en) 2023-09-18 2025-03-27 EPC Engineering & Technologies GmbH Reactors and their special design suitable for a high flexible and robust polycarbonate plant, in particular by means of a pre-transesterification technology

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02175722A (ja) * 1988-09-22 1990-07-09 Nippon G Ii Plast Kk ポリカーボネートの製造方法
JPH0725830A (ja) * 1993-07-08 1995-01-27 Daicel Chem Ind Ltd 炭酸ジエステルの精製法及びその精製法によって得られた炭酸ジエステルを用いて製造したポリカーボネート
JPH10338743A (ja) * 1997-04-11 1998-12-22 General Electric Co <Ge> 芳香族ポリカーボネート樹脂中のイオン不純物含有量を減少する方法
JP2002053512A (ja) * 1999-12-03 2002-02-19 Mitsui Chemicals Inc 高品質ビスフェノールaおよびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026817A (en) 1988-07-11 1991-06-25 Ge Plastics Japan, Ltd. Catalytic process for preparing polycarbonates from carbonic acid
EP0592900A3 (en) * 1992-10-14 1995-02-22 Daicel Chem Process for the preparation of polycarbonates by polycondensation in the melt.
CN1110283A (zh) * 1994-04-14 1995-10-18 大世吕化学工业株式会社 (共)聚碳酸酯的制备方法
DE69425130T2 (de) 1994-04-14 2000-11-09 Daicel Chemical Industries, Ltd. Verfahren zur Herstellung von (Co)Polycarbonaten
KR20010101957A (ko) * 1999-12-03 2001-11-15 사토 아키오 고품질 비스페놀 a 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02175722A (ja) * 1988-09-22 1990-07-09 Nippon G Ii Plast Kk ポリカーボネートの製造方法
JPH0725830A (ja) * 1993-07-08 1995-01-27 Daicel Chem Ind Ltd 炭酸ジエステルの精製法及びその精製法によって得られた炭酸ジエステルを用いて製造したポリカーボネート
JPH10338743A (ja) * 1997-04-11 1998-12-22 General Electric Co <Ge> 芳香族ポリカーボネート樹脂中のイオン不純物含有量を減少する方法
JP2002053512A (ja) * 1999-12-03 2002-02-19 Mitsui Chemicals Inc 高品質ビスフェノールaおよびその製造方法

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