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JP5754465B2 - Continuous production method of aromatic polycarbonate - Google Patents
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Description

本発明は、芳香族ポリカーボネートの連続製造方法に関し、より詳しくは、複数系列の重縮合工程を有する芳香族ポリカーボネートの連続製造方法に関する。   The present invention relates to a method for continuously producing aromatic polycarbonates, and more particularly to a method for continuously producing aromatic polycarbonates having a plurality of polycondensation steps.

芳香族ポリカーボネートは、耐衝撃性等の機械的特性、耐熱性、透明性等に優れ、各種機械部品、光学用ディスク、自動車部品等の用途に広く用いられている。
このような芳香族ポリカーボネートの製造方法としては、ビスフェノールA等のビスフェノール類とホスゲンとを直接反応させる方法(界面法)、ビスフェノールA等のビスフェノール類とジフェニルカーボネート等の炭酸ジエステルとをエステル交換反応により重縮合反応させる方法(溶融法)が知られている。なかでも、エステル交換反応による溶融法は、界面法と比較して安価に芳香族ポリカーボネートを製造することができるという利点を有している。
Aromatic polycarbonate is excellent in mechanical properties such as impact resistance, heat resistance, transparency and the like, and is widely used for various mechanical parts, optical disks, automobile parts and the like.
As a method for producing such an aromatic polycarbonate, a method of directly reacting bisphenols such as bisphenol A with phosgene (interface method), a transesterification reaction between a bisphenol such as bisphenol A and a carbonic diester such as diphenyl carbonate. A method of polycondensation reaction (melting method) is known. Especially, the melting method by transesterification has an advantage that an aromatic polycarbonate can be produced at a lower cost than the interface method.

ところで、芳香族ポリカーボネートは多くの用途に使用されるため、複数の品種の芳香族ポリカーボネートを製造する必要がある。一方、前述した溶融法で芳香族ポリカーボネートを製造する場合は、通常、減圧下で複数の反応器を直列に接続した製造装置でなされることから、出発原料の仕込みモル比等の反応条件を変更すると、目的の品種の芳香族ポリカーボネートを得るまでに切り替えロスが発生する。
このような切り替えロスや品質低下を減少させる方法として、複数の反応器を接続した製造装置において、前段の反応器においてビスフェノールAとジフェニルカーボネートとを重縮合させ(前期重合工程)、引き続いて行う重縮合反応(後期重合工程)を複数化することにより、複数の品種の芳香族ポリカーボネートを連続的に製造する方法が報告されている(特許文献1参照)。
By the way, since aromatic polycarbonate is used for many applications, it is necessary to produce a plurality of types of aromatic polycarbonate. On the other hand, when producing an aromatic polycarbonate by the melting method described above, it is usually done with a production apparatus in which a plurality of reactors are connected in series under reduced pressure, so the reaction conditions such as the starting molar ratio of the starting materials are changed. Then, a switching loss occurs until the desired type of aromatic polycarbonate is obtained.
As a method for reducing such switching loss and quality deterioration, in a production apparatus in which a plurality of reactors are connected, bisphenol A and diphenyl carbonate are polycondensed in the preceding reactor (preliminary polymerization step), and the subsequent polymerization is performed. A method for continuously producing a plurality of types of aromatic polycarbonate by reporting a plurality of condensation reactions (late polymerization step) has been reported (see Patent Document 1).

特開2004−026916号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-026916

ジフェニルカーボネートとビスフェノールAとの反応は、前述した特許文献1に記載されているように、複数の反応器を接続した製造装置を使用し、エステル交換触媒の存在下で実施される。エステル交換触媒は、使用料が少量でしかも水に容易に溶解するものが多いため、予め水溶液とした上で、原料モノマーの溶融混合槽又はこれに続く反応器に供給されることが多い。
しかしながら、該溶融混合槽や該反応器で触媒を供給した場合に、得られるポリマーが目標とする分子量にまで到達しないといった原因不明のトラブルが発生することがあった。
そのため、重合温度、重合圧力あるいは滞留時間等の操作条件の変更を余儀なくされ、色相等の品質が低下したり、所望の分子量の製品が得られないといった問題があった。
The reaction between diphenyl carbonate and bisphenol A is carried out in the presence of a transesterification catalyst using a production apparatus in which a plurality of reactors are connected, as described in Patent Document 1 described above. Since many transesterification catalysts use a small amount of materials and easily dissolve in water, they are often made into an aqueous solution before being supplied to a raw material monomer melt-mixing tank or a subsequent reactor.
However, when a catalyst is supplied in the melt mixing tank or the reactor, troubles of unknown cause may occur that the obtained polymer does not reach the target molecular weight.
For this reason, there have been problems that the operating conditions such as polymerization temperature, polymerization pressure or residence time have to be changed, the quality such as hue is lowered, and a product having a desired molecular weight cannot be obtained.

本発明は、このような溶融法による芳香族ポリカーボネートの製造における課題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、溶融法により複数品種の芳香族ポリカーボネートを製造する方法において、切り替えロスや品質低下が減少した芳香族ポリカーボネートの連続製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複数品種の芳香族ポリカーボネートが切り替えロス等が生じることなく製造することが可能な芳香族ポリカーボネートの製造装置を提供することにある。
This invention is made | formed in order to solve the subject in manufacture of the aromatic polycarbonate by such a melting method.
That is, an object of the present invention is to provide a method for continuously producing an aromatic polycarbonate with reduced switching loss and reduced quality in a method for producing a plurality of types of aromatic polycarbonate by a melting method.
Another object of the present invention is to provide an apparatus for producing an aromatic polycarbonate capable of producing a plurality of types of aromatic polycarbonate without causing a switching loss or the like.

かくして本発明によれば、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとのエステル交換反応により溶融重縮合して芳香族ポリカーボネートを連続的に製造する方法であって、エステル交換触媒不存在下で芳香族ジヒドロキシ化合物及び/又は炭酸ジエステルの原料溶融混合物を調製する原料調製工程(以下、「原調工程」と略記することがある。)、原調工程で調製した原料溶融混合物を複数基の反応器を用いてエステル交換触媒存在下で重縮合する重縮合工程とを有し、且つ、原調工程1系列当たり、複数系列の重縮合工程を有し、原調工程から複数系列の重縮合工程に至る移送の途中又は重縮合工程の初期段階に、エステル交換触媒を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネートの連続製造方法が提供される。 Thus, according to the present invention, there is provided a method for continuously producing an aromatic polycarbonate by melt polycondensation by an ester exchange reaction between an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester, wherein the aromatic dihydroxy compound is present in the absence of a transesterification catalyst. And / or a raw material preparation step for preparing a raw material molten mixture of carbonic acid diester (hereinafter, sometimes abbreviated as “primary step”), and a raw material molten mixture prepared in the original step using a plurality of reactors. A polycondensation step in which polycondensation is carried out in the presence of a transesterification catalyst, and there are a plurality of polycondensation steps per one of the original preparation steps, and transfer from the original adjustment step to a plurality of polycondensation steps. There is provided a continuous process for producing an aromatic polycarbonate characterized in that a transesterification catalyst is added during or in the initial stage of a polycondensation step.

ここで、本発明が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法においては、エステル交換触媒をフィルターでろ過した後に添加することが好ましい。
また、本発明が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法においては、原調工程以降に、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、末端停止剤、添加剤及び熱可塑性樹脂から選ばれる何れか1つ以上を添加することが好ましい。
さらに、本発明が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法においては、複数系列の重縮合工程において、同一種及び/又は異なる複数種の芳香族ポリカーボネートを製造することが好ましい。
Here, in the continuous production method of the aromatic polycarbonate to which the present invention is applied, it is preferable to add the transesterification catalyst after filtering it through a filter.
In the continuous process for producing an aromatic polycarbonate to which the present invention is applied, any one or more selected from an aromatic dihydroxy compound, a carbonic acid diester, a terminal terminator, an additive, and a thermoplastic resin after the original preparation step. Is preferably added.
Furthermore, in the continuous production method of the aromatic polycarbonate to which the present invention is applied, it is preferable to produce the same type and / or different types of different aromatic polycarbonates in a plurality of polycondensation steps.

また、本発明が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法において、原調工程以降に、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、末端停止剤、添加剤及び熱可塑性樹脂から選ばれる何れか1つ以上を、フィルターでろ過した後に添加することが好ましい。   Moreover, in the continuous manufacturing method of the aromatic polycarbonate to which the present invention is applied, any one or more selected from an aromatic dihydroxy compound, a carbonic acid diester, a terminal terminator, an additive, and a thermoplastic resin after the original preparation step. It is preferable to add after filtering with a filter.

本発明によれば、芳香族ポリカーボネートの連続製造において、切り替えロスや品質低下が減少する。   According to the present invention, switching loss and quality deterioration are reduced in the continuous production of aromatic polycarbonate.

2系列の重縮合工程を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing apparatus of the aromatic polycarbonate which has a 2 series polycondensation process. 原調工程1系列に対して重縮合工程1系列を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing apparatus of the aromatic polycarbonate which has a polycondensation process 1 series with respect to an original tone process 1 series. 原料と触媒との混合物を調製する原調工程1系列と、重縮合工程2系列を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing apparatus of the aromatic polycarbonate which has the original process 1 series which prepares the mixture of a raw material and a catalyst, and the polycondensation process 2 series. 原調工程以降で、フィルターでろ過した炭酸ジエステルを追加添加する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the manufacturing apparatus of the aromatic polycarbonate which adds the carbonic acid diester filtered with the filter after the original adjustment process.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、発明の実施の形態)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。   The best mode for carrying out the present invention (hereinafter, an embodiment of the present invention) will be described in detail below. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention. The drawings used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.

(芳香族ポリカーボネート)
本発明において、芳香族ポリカーボネートは、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとのエステル交換反応に基づく重縮合により製造される。重縮合反応は、原料である芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを調製した後、複数の重合系列を備えた製造装置において行われ、1又は複数の品質の芳香族ポリカーボネートが同時に製造される。
以下、原料として芳香族ジヒドロキシ化合物及び炭酸ジエステルを用い、エステル交換触媒の存在下、重縮合反応を行うことにより、芳香族ポリカーボネートを製造する方法について説明する。
(Aromatic polycarbonate)
In the present invention, the aromatic polycarbonate is produced by polycondensation based on an ester exchange reaction between an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester. The polycondensation reaction is performed in a production apparatus having a plurality of polymerization series after preparing an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester as raw materials, and one or a plurality of quality aromatic polycarbonates are produced at the same time.
Hereinafter, a method for producing an aromatic polycarbonate by using an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester as raw materials and performing a polycondensation reaction in the presence of a transesterification catalyst will be described.

(芳香族ジヒドロキシ化合物)
本実施の形態において使用する芳香族ジヒドロキシ化合物としては、下記一般式(1)で示される化合物が挙げられる。
(Aromatic dihydroxy compounds)
Examples of the aromatic dihydroxy compound used in the present embodiment include compounds represented by the following general formula (1).

Figure 0005754465
Figure 0005754465

ここで、一般式(1)において、Aは、単結合または置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状若しくは環状の2価の炭化水素基、又は、−O−、−S−、−CO−若しくは−SO2−で示される2価の基である。X及びYは、ハロゲン原子又は炭素数1〜6の炭化水素基である。p及びqは、0又は1の整数である。尚、XとY及びpとqは、それぞれ、同一でも相互に異なるものでもよい。   Here, in the general formula (1), A is a single bond or an optionally substituted linear, branched or cyclic divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or -O-, A divalent group represented by -S-, -CO- or -SO2-. X and Y are a halogen atom or a C1-C6 hydrocarbon group. p and q are integers of 0 or 1. X and Y and p and q may be the same or different from each other.

芳香族ジヒドロキシ化合物の具体例としては、例えば、ビス(4−ヒドロキシジフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビスフェノール類;4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル等のビフェノ−ル類;ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン等が挙げられる。
これらの中でも、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」、以下、BPAと略記することがある。)が好ましい。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the aromatic dihydroxy compound include, for example, bis (4-hydroxydiphenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane. 2,2-bis (4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3) , 5-dibromophenyl) propane, 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) heptane, bisphenols such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane; 4,4′-dihydroxybiphenyl, 3,3 ′ , 5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl and the like; bis (4-hydroxyphenyl) sulfo Bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxyphenyl) ketone and the like.
Among these, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (“bisphenol A”, hereinafter sometimes abbreviated as BPA) is preferable. These aromatic dihydroxy compounds can be used alone or in admixture of two or more.

(炭酸ジエステル)
本実施の形態において使用する炭酸ジエステルとしては、下記一般式(2)で示される化合物が挙げられる。
(Carbonated diester)
Examples of the carbonic acid diester used in the present embodiment include compounds represented by the following general formula (2).

Figure 0005754465
Figure 0005754465

ここで、一般式(2)中、A’は、置換されていてもよい炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の1価の炭化水素基である。2つのA’は、同一でも相互に異なるものでもよい。
なお、A’上の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ビニル基、シアノ基、エステル基、アミド基、ニトロ基などが例示される。
Here, in general formula (2), A 'is a C1-C10 linear, branched or cyclic monovalent hydrocarbon group which may be substituted. Two A ′ may be the same or different from each other.
In addition, as a substituent on A ′, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a phenyl group, a phenoxy group, a vinyl group, a cyano group, an ester group, an amide group, Examples thereof include a nitro group.

炭酸ジエステルの具体例としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
これらの中でも、ジフェニルカーボネート(以下、DPCと略記することがある。)、置換ジフェニルカーボネートが好ましい。これらの炭酸ジエステルは、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of the carbonic acid diester include substituted diphenyl carbonates such as diphenyl carbonate and ditolyl carbonate, and dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and di-t-butyl carbonate.
Among these, diphenyl carbonate (hereinafter sometimes abbreviated as DPC) and substituted diphenyl carbonate are preferable. These carbonic acid diesters can be used alone or in admixture of two or more.

また、上記の炭酸ジエステルは、好ましくはその50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下の量を、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換してもよい。
代表的なジカルボン酸又はジカルボン酸エステルとしては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が挙げられる。このようなジカルボン酸又はジカルボン酸エステルを併用した場合には、ポリエステルカーボネートが得られる。
Moreover, said carbonic acid diester may substitute the quantity of the 50 mol% or less preferably 30 mol% or less with the dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester preferably.
Typical dicarboxylic acids or dicarboxylic acid esters include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyl terephthalate, diphenyl isophthalate, and the like. When such a dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester is used in combination, polyester carbonate is obtained.

これら炭酸ジエステル(上記の置換したジカルボン酸又はジカルボン酸エステル酸を含む。以下同じ。)は、ジヒドロキシ化合物に対して過剰に用いられる。
即ち、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して、通常、炭酸ジエステル1.0〜1.3のモル比で用いられる。同一反応条件下では、このモル比が小さくなるほど反応速度が上昇し、芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量が大きくなる傾向がある。また、この範囲でモル比が大きくなると、反応速度が低下し、粘度平均分子量は小さくなる傾向がある。
モル比が過度に小さいと、重縮合により得られる芳香族ポリカーボネートの末端OH基の量が多くなり、反応性は高くなるものの、熱安定性、耐加水分解性等が低下する傾向がある。また、モル比が過度に大きいと、所望の分子量を有する芳香族ポリカーボネートの生産が困難となる傾向がある。
These carbonic acid diesters (including the above-mentioned substituted dicarboxylic acid or dicarboxylic acid ester acid, the same shall apply hereinafter) are used in excess relative to the dihydroxy compound.
That is, it is normally used in a molar ratio of carbonic acid diester of 1.0 to 1.3 with respect to the aromatic dihydroxy compound. Under the same reaction conditions, the reaction rate increases as the molar ratio decreases, and the viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate tends to increase. Further, when the molar ratio is increased in this range, the reaction rate is decreased and the viscosity average molecular weight tends to be decreased.
If the molar ratio is excessively small, the amount of terminal OH groups of the aromatic polycarbonate obtained by polycondensation increases, and the reactivity increases, but the thermal stability, hydrolysis resistance and the like tend to decrease. Moreover, when the molar ratio is excessively large, it tends to be difficult to produce an aromatic polycarbonate having a desired molecular weight.

(エステル交換触媒)
本実施の形態において使用するエステル交換触媒としては、通常、エステル交換法により芳香族ポリカーボネートを製造する際に用いられる触媒が挙げられ、特に限定されない。一般的には、例えば、アルカリ金属化合物、ベリリウム又はマグネシウム化合物、アルカリ土類金属化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物又はアミン系化合物等の塩基性化合物が挙げられる。
これらのエステル交換触媒の中でも、実用的にはアルカリ金属化合物が望ましい。これらのエステル交換触媒は、単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
エステル交換触媒の使用量は、通常、芳香族ジヒドロキシ化合物1モルに対して1×10−9〜1×10−1モル、好ましくは1×10−7〜1×10−2モルの範囲で用いられる。
(Transesterification catalyst)
Examples of the transesterification catalyst used in the present embodiment include a catalyst usually used for producing an aromatic polycarbonate by a transesterification method, and are not particularly limited. In general, examples include basic compounds such as alkali metal compounds, beryllium or magnesium compounds, alkaline earth metal compounds, basic boron compounds, basic phosphorus compounds, basic ammonium compounds, and amine compounds.
Among these transesterification catalysts, an alkali metal compound is practically desirable. These transesterification catalysts may be used alone or in combination of two or more.
The transesterification catalyst is generally used in an amount of 1 × 10 −9 to 1 × 10 −1 mol, preferably 1 × 10 −7 to 1 × 10 −2 mol, relative to 1 mol of the aromatic dihydroxy compound. It is done.

アルカリ金属化合物としては、アルカリ金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素化合物等の無機アルカリ金属化合物;アルカリ金属のアルコール類、フェノール類、有機カルボン酸類との塩等の有機アルカリ金属化合物等が挙げられる。ここで、アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムが挙げられる。
これらのアルカリ金属化合物の中でも、セシウム化合物が好ましく、特に、炭酸セシウム、炭酸水素セシウム、水酸化セシウムが好ましい。
Examples of the alkali metal compound include inorganic alkali metal compounds such as alkali metal hydroxides, carbonates and hydrogencarbonate compounds; organic alkali metal compounds such as salts with alkali metal alcohols, phenols and organic carboxylic acids. It is done. Here, examples of the alkali metal include lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium.
Among these alkali metal compounds, cesium compounds are preferable, and cesium carbonate, cesium hydrogen carbonate, and cesium hydroxide are particularly preferable.

ベリリウム又はマグネシウム化合物及びアルカリ土類金属化合物としては、例えば、ベリリウム、マグネシウム、アルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩等の無機アルカリ土類金属化合物;これらの金属のアルコール類、フェノール類、有機カルボン酸類との塩等が挙げられる。ここで、アルカリ土類金属としては、カルシウム、ストロンチウム、バリウムが挙げられる。   Examples of beryllium or magnesium compounds and alkaline earth metal compounds include inorganic alkaline earth metal compounds such as beryllium, magnesium, hydroxides and carbonates of alkaline earth metals; alcohols of these metals, phenols, organic And salts with carboxylic acids. Here, examples of the alkaline earth metal include calcium, strontium, and barium.

塩基性ホウ素化合物としては、ホウ素化合物のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩、ストロンチウム塩等が挙げられる。ここで、ホウ素化合物としては、例えば、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等が挙げられる。   Examples of basic boron compounds include sodium salts, potassium salts, lithium salts, calcium salts, magnesium salts, barium salts, strontium salts, and the like of boron compounds. Here, as the boron compound, for example, tetramethylboron, tetraethylboron, tetrapropylboron, tetrabutylboron, trimethylethylboron, trimethylbenzylboron, trimethylphenylboron, triethylmethylboron, triethylbenzylboron, triethylphenylboron, tributyl Examples include benzylboron, tributylphenylboron, tetraphenylboron, benzyltriphenylboron, methyltriphenylboron, and butyltriphenylboron.

塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の3価のリン化合物、又はこれらの化合物から誘導される4級ホスホニウム塩等が挙げられる。   Examples of the basic phosphorus compound include trivalent phosphine compounds such as triethylphosphine, tri-n-propylphosphine, triisopropylphosphine, tri-n-butylphosphine, triphenylphosphine, and tributylphosphine, or derivatives thereof. And quaternary phosphonium salts.

塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラエチルアンモニウムヒドロキサイド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキサイド、テトラブチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキサイド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキサイド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキサイド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキサイド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキサイド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキサイド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキサイド等が挙げられる。   Examples of the basic ammonium compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, Triethylmethylammonium hydroxide, triethylbenzylammonium hydroxide, triethylphenylammonium hydroxide, tributylbenzylammonium hydroxide, tributylphenylammonium hydroxide, tetraphenylammonium hydroxide, benzyltriphenylammonium hydroxide, methyltol Phenyl ammonium hydroxide, butyltriphenyl ammonium hydroxide, and the like.

アミン系化合物としては、例えば、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン,4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。   Examples of amine compounds include 4-aminopyridine, 2-aminopyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, 4-diethylaminopyridine, 2-hydroxypyridine, 2-methoxypyridine, 4-methoxypyridine, 2 -Dimethylaminoimidazole, 2-methoxyimidazole, imidazole, 2-mercaptoimidazole, 2-methylimidazole, aminoquinoline and the like.

(芳香族ポリカーボネートの連続製造方法)
次に、本実施の形態が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法について説明する。
本実施の形態において、芳香族ポリカーボネートの製造は、原料である芳香族ジヒドロキシ化合物及び炭酸ジエステル化合物の所望のモル比の混合物をエステル交換触媒不存在下で調製し(原調工程)、これらの化合物を、重縮合工程を複数系列有する製造装置により、それぞれエステル交換反応触媒の存在下、溶融状態で複数の反応器を用いて多段階の重縮合反応させる(重縮合工程)ことによって行われる。反応方式は、バッチ式、連続式、又はバッチ式と連続式の組合せのいずれでもよい。反応器は、複数基の竪型反応器及びこれに続く少なくとも1基の横型反応器が用いられる。通常、これらの反応器は直列に設置され、連続的に処理が行われる。
重縮合工程後、反応液中の未反応原料や反応副生物を除去し(脱揮工程)、冷却された芳香族ポリカーボネートは所定の粒径のペレットに成形される(ペレット化工程)。
(Continuous production method of aromatic polycarbonate)
Next, the continuous manufacturing method of the aromatic polycarbonate to which this Embodiment is applied is demonstrated.
In the present embodiment, the production of the aromatic polycarbonate is carried out by preparing a mixture of the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester compound as raw materials in a desired molar ratio in the absence of a transesterification catalyst (original preparation process). Is carried out by a multi-stage polycondensation reaction (polycondensation step) using a plurality of reactors in a molten state in the presence of a transesterification catalyst by a production apparatus having a plurality of polycondensation steps. The reaction system may be any of a batch system, a continuous system, or a combination of a batch system and a continuous system. As the reactor, a plurality of vertical reactors and then at least one horizontal reactor are used. Usually, these reactors are installed in series and processed continuously.
After the polycondensation step, unreacted raw materials and reaction byproducts in the reaction solution are removed (devolatilization step), and the cooled aromatic polycarbonate is formed into pellets having a predetermined particle size (pelletization step).

尚、本実施の形態においては、原調工程以降に、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、エステル交換触媒、末端停止剤、添加剤及び熱可塑性樹脂から選ばれる何れか1つ以上を添加することが好ましい。
具体的には、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、エステル交換触媒は、原調工程から重縮合工程になる移送の途中か、又は、重縮合工程の初期段階で添加するのが、反応制御と品質調整の点で好ましい。
また、末端停止剤、添加剤は、重縮合工程の最終段階、重縮合工程から脱揮工程への移送時、又は脱揮工程の初期段階で添加することが、その添加目的に適っている。
熱可塑性樹脂の添加の時期は特に制限されないが、押出機を用いて脱揮工程を行う場合は、この工程で添加するのが一般的である。
In the present embodiment, any one or more selected from an aromatic dihydroxy compound, a carbonic acid diester, a transesterification catalyst, a terminal terminator, an additive, and a thermoplastic resin may be added after the original preparation step. preferable.
Specifically, aromatic dihydroxy compounds, carbonic acid diesters, and transesterification catalysts are added during the transfer from the original process to the polycondensation process, or at the initial stage of the polycondensation process. It is preferable in terms of adjustment.
Moreover, it is suitable for the addition purpose to add a terminal terminator and an additive at the time of the final stage of a polycondensation process, the transfer from a polycondensation process to a devolatilization process, or the initial stage of a devolatilization process.
The timing of adding the thermoplastic resin is not particularly limited, but when performing the devolatilization process using an extruder, it is generally added in this process.

この場合、これらの化合物は、所定のフィルターによりろ過された後、原調工程以降において添加されることが好ましい。
ここで、フィルターの形態としては、一般にキャンドル型、プリーツ型、リーフディスク型等の公知の物が使用でき、特に限定されない。フィルターの材質は、前述した化合物に不活性であり、かつ溶出成分がなければ特に限定されるものではないが、通常、金属、特にステンレスが用いられ、例えば、SUS304、SUS316等が好ましく使用される。
使用するフィルターの目開きは、特に限定されないが、通常、絶体濾過精度が、0.5μm〜50μm、好ましくは、0.5μm〜20μmである。尚、絶体濾過精度とは、フィルターに粒子を通過させた時の除去率が99%以上となる粒子径を意味する。
In this case, these compounds are preferably added after the original preparation step after being filtered by a predetermined filter.
Here, as a form of the filter, generally known ones such as a candle type, a pleat type and a leaf disk type can be used, and are not particularly limited. The material of the filter is not particularly limited as long as it is inactive to the above-described compound and has no elution component, but usually a metal, particularly stainless steel is used. For example, SUS304, SUS316, etc. are preferably used. .
The opening of the filter to be used is not particularly limited, but usually the absolute filtration accuracy is 0.5 μm to 50 μm, preferably 0.5 μm to 20 μm. The absolute filtration accuracy means a particle diameter at which the removal rate is 99% or more when particles are passed through a filter.

また、原調工程以降に、所定のフィルターによりろ過した炭酸ジエステルを追加添加する場合は、予め、原料混合物全体における炭酸ジエステルと芳香族ジヒドロキシ化合物との原料モル比(炭酸ジエステル/芳香族ジヒドロキシ化合物)を、1.0以上、1.3以下、好ましくは1.00以上、1.30以下、更に好ましくは、1.001以上、1.300以下の範囲内から選択される所定の数値(設定原料モル比)に設定する。そして、原調工程以降の工程において、炭酸ジエステルと芳香族ジヒドロキシ化合物との原料モル比が、予め選択した設定原料モル比になるように炭酸ジエステルを追加添加することが好ましい。尚、この場合、この設定原料モル比の変動の精度を±0.8以内の値に維持することが好ましい。
次に、製造方法の各工程について説明する。
In addition, when adding carbonic acid diester filtered through a predetermined filter after the original preparation step, the raw material molar ratio of carbonic acid diester to aromatic dihydroxy compound in the whole raw material mixture (carbonic acid diester / aromatic dihydroxy compound) in advance. Is a predetermined numerical value (set raw material) selected from a range of 1.0 to 1.3, preferably 1.00 to 1.30, more preferably 1.001 to 1.300. Molar ratio). In addition, in the steps after the original preparation step, it is preferable to additionally add the carbonic acid diester so that the raw material molar ratio between the carbonic acid diester and the aromatic dihydroxy compound becomes a preset raw material molar ratio. In this case, it is preferable to maintain the accuracy of fluctuation of the set raw material molar ratio within a range of ± 0.8.
Next, each process of the manufacturing method will be described.

(原調工程)
芳香族ポリカーボネートの原料として使用する芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとは、通常、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下、バッチ式、半回分式または連続式の撹拌槽型の装置を用いて、エステル交換触媒不存在下で溶融混合物として調製される。溶融混合の温度は、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールAを用い、炭酸ジエステルとしてジフェニルカーボネートを用いる場合は、通常120℃〜180℃、好ましくは125℃〜160℃の範囲から選択される。
この際、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの割合は、炭酸ジエステルが過剰になるように調整され、芳香族ジヒドロキシ化合物1モルに対して、炭酸ジエステルは通常1.01モル〜1.30モル、好ましくは1.02モル〜1.20モルの割合になるように調整される。
(Primary process)
The aromatic dihydroxy compound and carbonic acid diester used as the raw material for the aromatic polycarbonate are usually used in a batch, semi-batch or continuous stirring tank type apparatus in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen or argon. Prepared as a molten mixture in the absence of a transesterification catalyst. For example, when bisphenol A is used as the aromatic dihydroxy compound and diphenyl carbonate is used as the carbonic acid diester, the temperature of the melt mixing is usually selected from the range of 120 ° C to 180 ° C, preferably 125 ° C to 160 ° C.
At this time, the ratio of the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester is adjusted so that the carbonic acid diester becomes excessive, and the carbonic acid diester is usually 1.01 mol to 1.30 mol with respect to 1 mol of the aromatic dihydroxy compound. Preferably, it is adjusted to a ratio of 1.02 mol to 1.20 mol.

(重縮合工程)
芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物とのエステル交換反応による重縮合は、それぞれ各系列において、通常、2段階以上、好ましくは3段〜7段の多段方式で連続的に行われる。具体的な反応条件としては、温度:150℃〜320℃、圧力:常圧〜0.01Torr(1.33×10−3kPa)、平均滞留時間:5分〜150分の範囲である。
重縮合工程を多段方式で行う場合の各反応器においては、重縮合反応の進行とともに副生するフェノールをより効果的に排出するために、上記の反応条件内で、通常、段階的により高温、より高真空に設定する。尚、得られる芳香族ポリカーボネートの色相等の品質低下を防止するためには、できるだけ低温、低滞留時間の設定が好ましい。
(Polycondensation process)
The polycondensation by the transesterification reaction between the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester compound is usually carried out continuously in a multistage system of 2 or more stages, preferably 3 to 7 stages in each series. Specific reaction conditions are temperature: 150 ° C. to 320 ° C., pressure: normal pressure to 0.01 Torr (1.33 × 10 −3 kPa), and average residence time: 5 minutes to 150 minutes.
In each reactor when the polycondensation step is performed in a multi-stage system, in order to more effectively discharge the by-product phenol as the polycondensation reaction proceeds, the reaction conditions are usually higher, in stages, Set to a higher vacuum. In order to prevent quality deterioration of the hue and the like of the aromatic polycarbonate obtained, it is preferable to set the temperature and the residence time as low as possible.

重縮合工程を多段方式で行う場合は、通常、複数基の竪型反応器および/またはこれに続く少なくとも1基の横型反応器を設けて、ポリカーボネート樹脂の平均分子量を増大させる。反応器は通常3基〜6基、好ましくは4基〜5基設置される。
ここで、反応器としては、例えば、攪拌槽型反応器、薄膜反応器、遠心式薄膜蒸発反応器、表面更新型二軸混練反応器、二軸横型攪拌反応器、濡れ壁式反応器、自由落下させながら重合する多孔板型反応器、ワイヤーに沿わせて落下させながら重合するワイヤー付き多孔板型反応器等が用いられる。
When the polycondensation step is performed in a multistage manner, usually, a plurality of vertical reactors and / or at least one horizontal reactor following the same are provided to increase the average molecular weight of the polycarbonate resin. Usually, 3 to 6 reactors, preferably 4 to 5 reactors are installed.
Here, as a reactor, for example, a stirred tank reactor, a thin film reactor, a centrifugal thin film evaporation reactor, a surface renewal type biaxial kneading reactor, a biaxial horizontal type stirring reactor, a wet wall reactor, a free reactor A perforated plate reactor that polymerizes while dropping, a perforated plate reactor with wire that polymerizes while dropping along a wire, and the like are used.

竪型反応器の撹拌翼の形式としては、例えば、タービン翼、パドル翼、ファウドラー翼、アンカー翼、フルゾーン翼(神鋼パンテック株式会社製)、サンメラー翼(三菱重工業株式会社製)、マックスブレンド翼(住友重機械工業株式会社製)、ヘリカルリボン翼、ねじり格子翼(日立製作所株式会社製)等が挙げられる。   Examples of the type of agitator blades in the vertical reactor include turbine blades, paddle blades, fiddler blades, anchor blades, full zone blades (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), Sunmeler blades (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), and Max Blend blades. (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), helical ribbon wing, twisted lattice wing (Hitachi, Ltd.), and the like.

また、横型反応器とは、攪拌翼の回転軸が横型(水平方向)であるものをいう。横型反応器の攪拌翼としては、例えば、円板型、パドル型等の一軸タイプの撹拌翼やHVR、SCR、N−SCR(三菱重工業株式会社製)、バイボラック(住友重機械工業株式会社製)、あるいはメガネ翼、格子翼(日立製作所株式会社製)等の二軸タイプの撹拌翼が挙げられる。   Moreover, a horizontal reactor means that the rotating shaft of a stirring blade is a horizontal type (horizontal direction). As a stirring blade of a horizontal reactor, for example, a single-shaft type stirring blade such as a disk type or a paddle type, HVR, SCR, N-SCR (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.), viola rack (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) Or a twin-shaft type stirring blade such as a spectacle blade or a lattice blade (manufactured by Hitachi, Ltd.).

尚、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物との重縮合に使用するエステル交換触媒は、通常、予め水溶液として準備される。触媒水溶液の濃度は特に限定されず、触媒の水に対する溶解度に応じて任意の濃度に調整される。また、水に代えて、アセトン、アルコール、トルエン、フェノール等の他の有機溶媒を用いることもできる。
触媒の溶解に使用する水の性状は、含有される不純物の種類ならびに濃度が一定であれば特に限定されないが、通常、蒸留水や脱イオン水等が好ましく用いられる。
In addition, the transesterification catalyst used for the polycondensation of the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester compound is usually prepared in advance as an aqueous solution. The concentration of the catalyst aqueous solution is not particularly limited, and is adjusted to an arbitrary concentration according to the solubility of the catalyst in water. Moreover, it can replace with water and other organic solvents, such as acetone, alcohol, toluene, and phenol, can also be used.
The properties of water used for dissolving the catalyst are not particularly limited as long as the type and concentration of impurities contained are constant, but usually distilled water, deionized water, and the like are preferably used.

(脱揮工程)
各系列における重縮合工程後、脱揮工程において反応液中の未反応原料、エステル交換触媒、エステル交換反応で副生するヒドロキシ化合物、ポリカーボネートオリゴマー等の低分子量化合物が除去される。脱揮処理は、通常、ベント式の押出機により連続的に行われる。
使用する押出機としては、ベント部を備えたものであればどのような形式のものでも使用することができ特に限定されないが、例えば、ベント式の単軸又は多軸押出機が挙げられるが、特に、かみ合い型二軸押出機が好ましい。押出機の軸の回転方向は同方向回転でも異方向回転でもよい。ベント数は、通常2段〜10段の多段ベントが用いられる。
(Devolatilization process)
After the polycondensation step in each series, low molecular weight compounds such as unreacted raw materials, transesterification catalyst, hydroxy compounds by-produced in the transesterification reaction, and polycarbonate oligomers are removed in the devolatilization step. The devolatilization process is usually performed continuously by a vent type extruder.
The extruder to be used is not particularly limited as long as it is equipped with a vent portion, and examples thereof include, but are not limited to, a vent type single-screw or multi-screw extruder, In particular, a meshing type twin screw extruder is preferable. The rotation direction of the shaft of the extruder may be the same direction or a different direction. The number of vents is usually a multistage vent of 2 to 10 stages.

また、脱揮工程において、重縮合反応後の芳香族ポリカーボネート中の残留塩基性エステル交換触媒を、酸性化合物又はその誘導体等の末端停止剤により中和・失活させることが好ましい。これにより脱揮中の副反応を抑え、残存する未反応原料及びヒドロキシ化合物を除去することができる。
脱揮工程において添加する酸性化合物又はその誘導体としては、塩基性エステル交換触媒を中和するものであれば、いずれも使用でき、特に限定されない。例えば、塩酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、アゼライン酸、アデノシンリン酸、安息香酸、ギ酸、吉草酸、クエン酸、グリコール酸、グルタミン酸、グルタル酸、ケイ皮酸、コハク酸、酢酸、酒石酸、シュウ酸、p−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、ピクリン酸、ピコリン酸、フタル酸、テレフタル酸、プロピオン酸、ベンゼンスルフィン酸、ベンゼンスルホン酸、マロン酸、マレイン酸等のブレンステッド酸及びそのエステル類が挙げられる。これらの酸性化合物又はその誘導体は、単独で使用しても、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの酸性化合物又はその誘導体の中でもスルホン酸類又はそのエステル類が好ましく、特に、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸ブチル等が特に好ましい。
Further, in the devolatilization step, it is preferable to neutralize and deactivate the residual basic transesterification catalyst in the aromatic polycarbonate after the polycondensation reaction with a terminal terminator such as an acidic compound or a derivative thereof. Thereby, the side reaction during devolatilization can be suppressed, and the remaining unreacted raw material and hydroxy compound can be removed.
Any acidic compound or derivative thereof added in the devolatilization step can be used as long as it neutralizes the basic transesterification catalyst, and is not particularly limited. For example, hydrochloric acid, nitric acid, boric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, adipic acid, ascorbic acid, aspartic acid, azelaic acid, adenosine phosphoric acid, benzoic acid, formic acid, yoshiyoshi Herbic acid, citric acid, glycolic acid, glutamic acid, glutaric acid, cinnamic acid, succinic acid, acetic acid, tartaric acid, oxalic acid, p-toluenesulfinic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, nicotinic acid, picric acid, picoline Examples thereof include Bronsted acids such as acid, phthalic acid, terephthalic acid, propionic acid, benzenesulfinic acid, benzenesulfonic acid, malonic acid, maleic acid, and esters thereof. These acidic compounds or derivatives thereof may be used alone or in combination of two or more. Among these acidic compounds or derivatives thereof, sulfonic acids or esters thereof are preferable, and p-toluenesulfonic acid, methyl p-toluenesulfonate, butyl p-toluenesulfonate, and the like are particularly preferable.

尚、酸性化合物又はその誘導体を溶解する溶媒としては、上記の酸性化合物又はその誘導体を溶解するものであれば特に限定されない。なかでも水が好ましい。また、水に不溶な酸性化合物又はその誘導体は、アセトン等の有機溶媒を水に加えた混合溶媒を使用することができる。これら酸性化合物又はその誘導体の使用量は、重縮合反応に使用した塩基性エステル交換触媒の中和当量に対し0.1倍〜50倍、好ましくは0.5倍〜30倍の範囲で添加する。   The solvent that dissolves the acidic compound or derivative thereof is not particularly limited as long as it dissolves the acidic compound or derivative thereof. Of these, water is preferable. Moreover, the acidic compound insoluble in water or its derivative (s) can use the mixed solvent which added organic solvents, such as acetone, to water. The use amount of these acidic compounds or derivatives thereof is 0.1 to 50 times, preferably 0.5 to 30 times the neutralization equivalent of the basic transesterification catalyst used in the polycondensation reaction. .

脱揮工程において、多段ベント口を備えた押出機を使用する場合、酸性化合物又はその誘導体は、通常、樹脂供給口に最も近いベント口の手前に添加される。押出機による中和脱揮処理に供する芳香族ポリカーボネートの形態としては、重合直後の溶融状態にあるうちに押出機に導入し処理する方法、または、一旦冷却固化した後、押出機に導入し処理する方法等が挙げられる。   In the devolatilization step, when using an extruder equipped with a multistage vent port, the acidic compound or derivative thereof is usually added before the vent port closest to the resin supply port. As a form of the aromatic polycarbonate to be subjected to neutralization devolatilization treatment by an extruder, a method of introducing it into an extruder while being in a molten state immediately after polymerization, or a method of once cooling and solidifying and then introducing into an extruder and processing And the like.

(ペレット化工程)
脱揮工程において押出機より排出されたストランド状の芳香族ポリカーボネートは、通常、ストランドバスを経由してストランドカッターによりペレット化され、その後、遠心脱水機等により水分除去した後に製品サイロに収納される。
(Pelletization process)
The strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder in the devolatilization step is usually pelletized by a strand cutter via a strand bath, and then stored in a product silo after removing water by a centrifugal dehydrator or the like. .

(芳香族ポリカーボネートの製造装置)
次に、図面に基づき、本実施の形態が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法を説明する。
図1は、2系列の重縮合工程を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。図1に示す製造装置において、品質が異なる2品種の芳香族ポリカーボネートは、原料の芳香族ジヒドロキシ化合物及び炭酸ジエステル化合物を含む混合物を、エステル交換触媒不存在下で調製する1つの原調工程と、これらの原料を溶融状態で複数の反応器を用いてそれぞれ重縮合反応させる2系列の重縮合工程(第1系列重縮合工程、第2系列重縮合工程)とを経て製造される。
そして、その後、重合反応液中の未反応原料や反応副生物を除去する脱揮工程(第1系列脱揮工程、第2系列脱揮工程)と、ペレット化工程(第1系列ペレット化工程、第2系列ペレット化工程)を経て、2品種の芳香族ポリカーボネートのペレットがそれぞれ製造される。
(Aromatic polycarbonate production equipment)
Next, a method for continuously producing an aromatic polycarbonate to which the present embodiment is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus for producing an aromatic polycarbonate having two series of polycondensation steps. In the production apparatus shown in FIG. 1, two kinds of aromatic polycarbonates having different qualities are prepared in one original process for preparing a mixture containing a raw material aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester compound in the absence of a transesterification catalyst, These raw materials are produced through two series of polycondensation processes (first series polycondensation process and second series polycondensation process) in which these raw materials are polycondensed using a plurality of reactors in a molten state.
And then, a devolatilization process (first series devolatilization process, second series devolatilization process) for removing unreacted raw materials and reaction by-products in the polymerization reaction solution, and a pelletization process (first series pelletization process, Through the second series pelletization step, two types of aromatic polycarbonate pellets are produced.

本実施の形態においては、エステル交換触媒不存在下で原料を調製する1つの原調工程において調製された原料混合物を用い、その後、2系列(第1系列、第2系列)の重縮合において、それぞれ異なる重合条件で芳香族ジヒドロキシ化合物及び炭酸ジエステル化合物の重縮合反応を行うことに特徴を有している。
エステル交換触媒不存在下で原料を調製する1つの原調工程に引き続き、2系列の重縮合工程では、各系列毎にそれぞれの品質の芳香族ポリカーボネートが製造される。
2系列の重縮合において芳香族ジヒドロキシ化合物及び炭酸ジエステル化合物の重縮合反応を行うことにより、単独の重縮合工程を有する製造装置を用いて製造する際の切り替えロスや品質低下の問題が解消され、例えば、平均分子量や末端基数の異なる複数の芳香族ポリカーボネートが、安定的に効率よく同時に連続製造することができる。
In the present embodiment, using a raw material mixture prepared in one raw preparation step of preparing a raw material in the absence of a transesterification catalyst, and then in two series (first series, second series) polycondensation, It is characterized in that a polycondensation reaction of an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester compound is performed under different polymerization conditions.
Subsequent to one original preparation step for preparing a raw material in the absence of a transesterification catalyst, two series of polycondensation steps produce aromatic polycarbonate of each quality for each series.
By performing the polycondensation reaction of the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester compound in the two series of polycondensation, the problem of switching loss and quality deterioration during production using a production apparatus having a single polycondensation step is solved, For example, a plurality of aromatic polycarbonates having different average molecular weights and terminal group numbers can be continuously produced stably and efficiently.

次に、芳香族ポリカーボネートの製造装置の構成について説明する。
図1に示すように、原調工程においては、溶融混合槽である直列に接続した第1原料混合槽2a及び第2原料混合槽2bが設けられている。また、調製した原料を2系列(第1系列、第2系列)の重縮合工程(第1系列重縮合工程、第2系列重縮合工程)にそれぞれ供給するための原料供給ポンプ4a,4bとが設けられている。第1原料混合槽2aと第2原料混合槽2bとには、例えばアンカー型攪拌翼3a,3bがそれぞれ設けられている。
Next, the structure of the aromatic polycarbonate manufacturing apparatus will be described.
As shown in FIG. 1, in the original conditioning process, a first raw material mixing tank 2 a and a second raw material mixing tank 2 b connected in series as melt mixing tanks are provided. Also, there are raw material supply pumps 4a and 4b for supplying the prepared raw materials to two series (first series, second series) polycondensation steps (first series polycondensation step, second series polycondensation step), respectively. Is provided. For example, anchor-type stirring blades 3a and 3b are provided in the first raw material mixing tank 2a and the second raw material mixing tank 2b, respectively.

芳香族ポリカーボネートの原料としては、炭酸ジエステル化合物と芳香族ジヒドロキシ化合物とが用いられる。これらは重縮合工程に供給する原料混合物を調製するために、それぞれ、原料供給口から第1原料混合槽2aに連続的に導入される。これらの原料化合物は、通常、常温では固体であるため、予め少なくとも一方の原料を加熱溶融して導入する。   A carbonic acid diester compound and an aromatic dihydroxy compound are used as a raw material for the aromatic polycarbonate. In order to prepare the raw material mixture supplied to a polycondensation process, these are each continuously introduce | transduced into the 1st raw material mixing tank 2a from a raw material supply port. Since these raw material compounds are usually solid at normal temperature, at least one of the raw materials is introduced by heating and melting in advance.

一般的に両原料のうち、炭酸ジエステル化合物は、芳香族ジヒドロキシ化合物より低融点であり、また芳香族ジヒドロキシ化合物を溶融すると分解しやすいので、通常は、炭酸ジエステル化合物は予め加熱溶融して導入し、芳香族ジヒドロキシ化合物は固体のまま導入する。
本実施の形態では、第1原料混合槽2aには、DPC供給口1a−1から、炭酸ジエステルであるジフェニルカーボネート(以下、DPCと記載することがある。)が融液状態で供給され、BPA供給口1bからは、芳香族ジヒドロキシ化合物であるビスフェノールA(以下、BPAと記載することがある。)が粉末状態で供給される。
Of the two raw materials, the carbonic acid diester compound generally has a lower melting point than the aromatic dihydroxy compound, and is easily decomposed when the aromatic dihydroxy compound is melted. The aromatic dihydroxy compound is introduced as a solid.
In the present embodiment, diphenyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as DPC), which is a carbonic acid diester, is supplied to the first raw material mixing tank 2a from the DPC supply port 1a-1 in a melted state. Bisphenol A, which is an aromatic dihydroxy compound (hereinafter sometimes referred to as BPA), is supplied in powder form from the supply port 1b.

次に、2系列を有する重縮合工程について説明する。第1系列の第1系列重縮合工程においては、重縮合反応器であるそれぞれマックスブレンド翼7a,7b,7cを有し、直列に接続した第1竪型反応器6a、第2竪型反応器6b及び第3竪型反応器6cと、格子翼10aを有する第4横型反応器9aとが設けられている。4基の反応器には、それぞれ副生物排出管8a,8b,8c,81が取り付けられている。これらの副生物排出管は、それぞれ凝縮器(図示せず)に接続し、各反応器は、減圧装置(図示せず)により、所定の減圧状態に保たれる。   Next, the polycondensation process having two series will be described. In the first series polycondensation step of the first series, a first vertical reactor 6a and a second vertical reactor each having max blend blades 7a, 7b, 7c, which are polycondensation reactors, connected in series. 6b and a third vertical reactor 6c, and a fourth horizontal reactor 9a having a lattice blade 10a are provided. By-product discharge pipes 8a, 8b, 8c and 81 are attached to the four reactors, respectively. Each of these by-product discharge pipes is connected to a condenser (not shown), and each reactor is kept in a predetermined reduced pressure state by a decompression device (not shown).

次に、第1系列脱揮工程においては、添加剤供給口12a,12b,12cを有する押出機11aが設けられている。
第1系列ペレット化工程においては、押出機11aより排出されたストランド状の芳香族ポリカーボネートを冷却するストランドバス13aと、冷却したストランドを所定の粒径にカットするストランドカッター14aと、ペレットの水分を除去するための遠心脱水機15aと、乾燥したペレットを格納する製品サイロ16a,16bとが設けられている。
Next, in the first series devolatilization step, an extruder 11a having additive supply ports 12a, 12b, and 12c is provided.
In the first series pelletizing step, a strand bath 13a for cooling the strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder 11a, a strand cutter 14a for cutting the cooled strand into a predetermined particle diameter, and moisture of the pellets A centrifugal dehydrator 15a for removal and product silos 16a and 16b for storing dried pellets are provided.

第2系列は、前述した第1系列と同様に、第2系列重縮合工程には、それぞれマックスブレンド翼7d,7e,7fを有し、直列に接続した第1竪型反応器6d、第2竪型反応器6e及び第3竪型反応器6fと、格子翼10bを有する第4横型反応器9bとが設けられている。4基の反応器には、それぞれ副生物排出管8d,8e,8f,82が取り付けられ、それぞれ凝縮器(図示せず)に接続し、各反応器は、減圧装置(図示せず)により、所定の減圧状態に保たれる。   Similarly to the first series described above, the second series includes the first vertical reactor 6d and second series connected to each other in the second series polycondensation step, each having a max blend blade 7d, 7e, 7f. A vertical reactor 6e and a third vertical reactor 6f, and a fourth horizontal reactor 9b having lattice blades 10b are provided. By-product discharge pipes 8d, 8e, 8f, and 82 are attached to the four reactors, respectively, and are connected to condensers (not shown), and each reactor is connected to a decompression device (not shown). A predetermined reduced pressure state is maintained.

次に、第2系列脱揮工程においては、添加剤供給口12d,12e,12fを有する押出機11bが設けられている。
第2系列ペレット化工程においては、ストランドバス13bと、ストランドカッター14bと、遠心脱水機15bと、製品サイロ16c,16dとが設けられている。
Next, in the second series devolatilization step, an extruder 11b having additive supply ports 12d, 12e, and 12f is provided.
In the second series pelletizing step, a strand bath 13b, a strand cutter 14b, a centrifugal dehydrator 15b, and product silos 16c and 16d are provided.

次に、図1に示す芳香族ポリカーボネートの製造装置において芳香族ポリカーボネートを製造するステップについて説明する。
図1に示すように、原調工程において、窒素ガス雰囲気下、所定の温度で調製されたDPC融液と、窒素ガス雰囲気下計量されたBPA粉末とが、それぞれDPC供給口1a−1とBPA供給口1bから第1原料混合槽2aに連続的に供給される。そして、第1原料混合槽2aにおいてDPC融液とBPA粉末とが、エステル交換触媒不存在下で混合される。第1原料混合槽2aの液面が移送配管中の最高位と同じ高さを超えると、原料混合物が第2原料混合槽2bに移送され、さらに攪拌混合される。
Next, steps for producing an aromatic polycarbonate in the aromatic polycarbonate production apparatus shown in FIG. 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the DPC melt prepared at a predetermined temperature in the nitrogen gas atmosphere and the BPA powder measured in the nitrogen gas atmosphere in the primary conditioning step are respectively connected to the DPC supply port 1 a-1 and the BPA. It is continuously supplied from the supply port 1b to the first raw material mixing tank 2a. Then, the DPC melt and the BPA powder are mixed in the first raw material mixing tank 2a in the absence of the transesterification catalyst. When the liquid level of the first raw material mixing tank 2a exceeds the same height as the highest level in the transfer pipe, the raw material mixture is transferred to the second raw material mixing tank 2b and further stirred and mixed.

次に、原料混合物は、原料供給ポンプ4aを経由して第1系列の第1竪型反応器6aに連続的に供給される。また、原料供給ポンプ4bを経由して第2系列の第1竪型反応器6dにも連続的に供給される。
尚、第1系列においては、所定の温度で調製されたDPC融液が、原料供給ポンプ4aと第1竪型反応器6aとを接続する移送配管の途中に設けたDPC供給口1a−2から供給される。
Next, the raw material mixture is continuously supplied to the first series first vertical reactor 6a via the raw material supply pump 4a. Further, it is also continuously supplied to the first vertical reactor 6d of the second series via the raw material supply pump 4b.
In the first series, a DPC melt prepared at a predetermined temperature is supplied from a DPC supply port 1a-2 provided in the middle of a transfer pipe connecting the raw material supply pump 4a and the first vertical reactor 6a. Supplied.

第1系列において、DPC供給口1a−2からDPC融液を供給することにより、前述した原調工程で調製した(DPC/BPA)混合物のモル比を必要に応じて変動させ、任意の品質の芳香族ポリカーボネートを重縮合することができる。
尚、DPC融液の供給口は第1竪型反応器6aの手前に設けることに限定されず、例えば、第1竪型反応器6aと第2竪型反応器6bとの中間、第2竪型反応器6bと第3竪型反応器6cとの中間等、必要に応じて設けることが可能である。また、DPC融液の供給口の数は、必要に応じて適宜選択される。
さらに、後述する第2系列においても、第1系列と同様に、所定のDPC供給口を設け、DPC融液を供給することにより、前述した原調工程で調製した(DPC/BPA)混合物のモル比を必要に応じて調整することができる。
In the first series, by supplying the DPC melt from the DPC supply port 1a-2, the molar ratio of the (DPC / BPA) mixture prepared in the above-described original preparation step is changed as necessary, and an arbitrary quality is obtained. Aromatic polycarbonate can be polycondensed.
The DPC melt supply port is not limited to being provided in front of the first vertical reactor 6a. For example, the DPC melt supply port is provided between the first vertical reactor 6a and the second vertical reactor 6b, It may be provided as necessary, such as in the middle between the type reactor 6b and the third vertical reactor 6c. Further, the number of DPC melt supply ports is appropriately selected as necessary.
Further, in the second series to be described later, similarly to the first series, a predetermined DPC supply port is provided and a DPC melt is supplied to thereby prepare a mole of the (DPC / BPA) mixture prepared in the above-described original preparation process. The ratio can be adjusted as needed.

また、エステル交換触媒として水溶液状の炭酸セシウムが、第1系列においては、移送配管中の第1竪型反応器6aの手前に設けられた触媒供給口5aから連続的に供給される。同様に、第2系列においては、移送配管中の第1竪型反応器6dの手前に設けられた触媒供給口5bから連続的に供給される。   Further, in the first series, cesium carbonate in the form of an aqueous solution as a transesterification catalyst is continuously supplied from a catalyst supply port 5a provided in front of the first vertical reactor 6a in the transfer pipe. Similarly, in the 2nd system, it supplies continuously from the catalyst supply port 5b provided in front of the 1st vertical reactor 6d in transfer piping.

本実施の形態が適用される芳香族ポリカーボネートの連続製造方法では、原調工程の第1原料混合槽2a及び第2原料混合槽2bにおいて、原料とエステル交換触媒とを接触させずに(DPC/BPA)混合物を調製し、次に、複数系列の重縮合工程において、それぞれの系列にエステル交換触媒を供給し、重縮合反応を進行させることに特徴を有している。
複数系列の重縮合工程の各系列に供給されるエステル交換触媒の量は、各系列で製造される芳香族ポリカーボネートの品質に応じて適宜選択され、特に限定されない。また、エステル交換触媒の供給口の個数も限定されず、例えば、複数個の触媒供給口を設け、エステル交換触媒を分割して供給することも可能である。
さらに、後述する第2系列においても、第1系列と同様に、所定の触媒供給口を設け、エステル交換触媒を供給することができる。
In the continuous production method of the aromatic polycarbonate to which the present embodiment is applied, the raw material and the transesterification catalyst are not brought into contact with each other in the first raw material mixing tank 2a and the second raw material mixing tank 2b in the original process (DPC / BPA) mixture is prepared, and then, in a plurality of series polycondensation steps, a transesterification catalyst is supplied to each series to proceed with a polycondensation reaction.
The amount of the transesterification catalyst supplied to each series of the multiple series polycondensation steps is appropriately selected according to the quality of the aromatic polycarbonate produced in each series, and is not particularly limited. Further, the number of transesterification catalyst supply ports is not limited. For example, a plurality of catalyst supply ports may be provided and the transesterification catalyst may be divided and supplied.
Further, in the second series described later, as in the first series, a predetermined catalyst supply port can be provided to supply the transesterification catalyst.

続いて、第1系列重縮合工程の説明を行い、第2系列の符号は括弧書きで示す。第1竪型反応器6a(6d)では、窒素雰囲気下、例えば、温度220℃、圧力13.33kPa(100Torr)、翼回転数160rpmに保持し、副生したフェノールを副生物排出管8a(8d)から留出させながら平均滞留時間60分になるように液面レベルを一定に保ち、重縮合反応が行われる。次に、第1竪型反応器6a(6d)より排出された重合反応液は、引き続き、第2竪型反応器6b(6e)、第3竪型反応器6c(6f)、第4横型反応器9a(9b)に順次連続供給され、重縮合反応が進行する。各反応器における反応条件は、重縮合反応の進行とともに高温、高真空、低撹拌速度となるようにそれぞれ設定される。重縮合反応の間、各反応器における平均滞留時間は、例えば、60分程度になるように液面レベルを制御し、また各反応器においては、副生するフェノールが副生物排出管8b,8c,81(8e,8f,82)から留出される。
本実施の形態においては、第1竪型反応器6a(6d)と第2竪型反応器6b(6e)とにそれぞれ取り付けられた凝縮器(図示せず)からは、フェノール等の副生物が連続的に液化回収される。また、第3竪型反応器6c(6f)と第4横型反応器9a(9b)とにそれぞれ取り付けられた凝縮器(図示せず)にはコールドトラップ(図示せず)が設けられ、副生物が連続的に固化回収される。
Subsequently, the first series polycondensation step will be described, and the code of the second series is shown in parentheses. In the first vertical reactor 6a (6d), for example, a temperature of 220 ° C., a pressure of 13.33 kPa (100 Torr) and a blade rotation speed of 160 rpm are maintained in a nitrogen atmosphere, and by-produced phenol is by-produced discharge pipe 8a (8d). The polycondensation reaction is carried out while keeping the liquid level constant so that the average residence time is 60 minutes. Next, the polymerization reaction liquid discharged from the first vertical reactor 6a (6d) continues to the second vertical reactor 6b (6e), the third vertical reactor 6c (6f), the fourth horizontal reaction. The polycondensation reaction proceeds sequentially and continuously to the vessel 9a (9b). The reaction conditions in each reactor are set so as to become high temperature, high vacuum, and low stirring speed as the polycondensation reaction proceeds. During the polycondensation reaction, the liquid surface level is controlled so that the average residence time in each reactor is, for example, about 60 minutes. In each reactor, by-product phenol is discharged as by-product discharge pipes 8b and 8c. , 81 (8e, 8f, 82).
In the present embodiment, byproducts such as phenol are present from condensers (not shown) attached to the first vertical reactor 6a (6d) and the second vertical reactor 6b (6e), respectively. Liquefied and recovered continuously. In addition, a condenser (not shown) attached to each of the third vertical reactor 6c (6f) and the fourth horizontal reactor 9a (9b) is provided with a cold trap (not shown). Is continuously solidified and recovered.

次に、第4横型反応器9a(9b)より抜き出された芳香族ポリカーボネートは、溶融状態のまま3段ベント口を具備した2軸型の押出機11a(11b)に供給される。押出機11a(11b)には添加剤供給口12a,12b,12c(12d,12e,12f)から、たとえば、p−トルエンスルホン酸ブチル、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ステアリン酸モノグリセリド等の各種添加剤がそれぞれ供給される。押出機11aの条件は、例えば、吐出量50kg/h、回転数150rpm、最高樹脂温度278℃程度に設定される。   Next, the aromatic polycarbonate extracted from the fourth horizontal reactor 9a (9b) is supplied to a biaxial extruder 11a (11b) having a three-stage vent port in a molten state. For example, butyl p-toluenesulfonate and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite are supplied to the extruder 11a (11b) from the additive supply ports 12a, 12b, 12c (12d, 12e, 12f). Various additives such as stearic acid monoglyceride are supplied. The conditions of the extruder 11a are set, for example, to a discharge rate of 50 kg / h, a rotation speed of 150 rpm, and a maximum resin temperature of about 278 ° C.

尚、本実施の形態において、押出機11a(11b)の添加剤供給口12a,12b,12c(12d,12e,12f)から、例えば、芳香族ポリカーボネート以外の他の熱可塑性樹脂等を供給し、ポリマーアロイ等を調製することが可能である。
次に、押出機11a(11b)より排出されたストランド状の芳香族ポリカーボネートはストランドバス13a(13b)を経由してストランドカッター14a(14b)でペレット化され、遠心脱水機15a(15b)にて水分除去した後に製品サイロ16a,16b(16c,16d)に導入される。
In this embodiment, for example, other thermoplastic resins other than the aromatic polycarbonate are supplied from the additive supply ports 12a, 12b, 12c (12d, 12e, 12f) of the extruder 11a (11b), Polymer alloys and the like can be prepared.
Next, the strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder 11a (11b) is pelletized by the strand cutter 14a (14b) via the strand bath 13a (13b), and is centrifuged by the centrifugal dehydrator 15a (15b). After removing the water, it is introduced into the product silos 16a and 16b (16c and 16d).

以上、本実施の形態では、エステル交換触媒不存在下で原料を調製する1つの原調工程に引き続き、2系列の重縮合工程を有する製造装置において、それぞれ異なる品質の芳香族ポリカーボネートを製造する方法について詳述したが、重縮合工程の系列数は必要に応じてさらに増加させることが可能である。
また、本実施の形態では、品種が異なる2種類の芳香族ポリカーボネートを、2個の系列の重縮合工程で同時に製造する例を挙げたが、必要に応じて、2個の系列の重縮合工程で同一品種の芳香族ポリカーボネートを並列で製造することも可能である。
As described above, in the present embodiment, a method for producing aromatic polycarbonates having different qualities in a production apparatus having two series of polycondensation steps following one original preparation step for preparing a raw material in the absence of a transesterification catalyst. As described in detail above, the number of polycondensation steps can be further increased as necessary.
In the present embodiment, an example in which two types of aromatic polycarbonates having different varieties are produced simultaneously in two series of polycondensation steps has been described. However, if necessary, two series of polycondensation steps are used. It is also possible to produce the same kind of aromatic polycarbonate in parallel.

以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明する。尚、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
(1)芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量(Mv)
芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量(Mv)は、ウベローデ粘度計を用いて、塩化メチレン中20℃の極限粘度[η]を測定し以下の式より求めた。
[η]=1.23×10−4×(Mv)0.83
(2)芳香族ポリカーボネートの末端水酸基濃度
芳香族ポリカーボネートの末端水酸基濃度は、四塩化チタン/酢酸法(Makromol.Chem.88,215(1965)参照)に準拠し、比色定量を行うことにより測定した。
(3)芳香族ポリカーボネートの色相
芳香族ポリカーボネートの色相は、射出成形機(株式会社日本製鋼所製J100SS−2)を用いて、バレル温度280℃、金型温度90℃の条件下にて成形した厚み3mm、一辺100mm角のシートについて、カラーテスター(スガ試験機株式会社製SC−1−CH)で色の絶対値である三刺激値XYZを測定し、次の関係式により黄色度の指標であるYI値を計算した。
YI=(100/Y)×(1.28X−1.06Z)
YI値が大きいほど着色していることを示す。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. In addition, this invention is not limited to a following example, unless it deviates from the summary.
(1) Viscosity average molecular weight of aromatic polycarbonate (Mv)
The viscosity average molecular weight (Mv) of the aromatic polycarbonate was determined from the following equation by measuring the intrinsic viscosity [η] at 20 ° C. in methylene chloride using an Ubbelohde viscometer.
[Η] = 1.23 × 10 −4 × (Mv) 0.83
(2) Terminal hydroxyl group concentration of aromatic polycarbonate The terminal hydroxyl group concentration of aromatic polycarbonate is measured by colorimetric determination in accordance with the titanium tetrachloride / acetic acid method (see Makromol. Chem. 88, 215 (1965)). did.
(3) Hue of the aromatic polycarbonate The hue of the aromatic polycarbonate was molded under conditions of a barrel temperature of 280 ° C. and a mold temperature of 90 ° C. using an injection molding machine (J100SS-2 manufactured by Nippon Steel Works). For a sheet with a thickness of 3 mm and a side of 100 mm square, the tristimulus value XYZ, which is the absolute value of the color, is measured with a color tester (SC-1-CH, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). A certain YI value was calculated.
YI = (100 / Y) × (1.28X−1.06Z)
The larger the YI value, the more colored it is.

(実施例1)
図1に示すように、2系列の重縮合工程を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置により、以下の通り、芳香族ポリカーボネートを製造した。
(原料溶液調製)
窒素ガス雰囲気下120℃で調製したDPC融液及び窒素ガス雰囲気下計量したBPA粉末を、DPC供給口1a−1とBPA供給口1bとから第1原料混合槽2aにそれぞれ供給した。DPCは供給速度87.7kg/h、BPAは供給速度89.8kg/h(DPC/BPAモル比1.040)となるように、マイクロモーション式流量計及びロスインウェイト方式の重量フィーダーで計量した。第1原料混合槽2aは、常圧窒素雰囲気下140℃に設定し、内容積0.4mであり、アンカー型撹拌翼3aを備えている。このとき、第1原料混合槽2a内にはエステル交換触媒は存在しない。
Example 1
As shown in FIG. 1, an aromatic polycarbonate was produced as follows using an apparatus for producing an aromatic polycarbonate having two series of polycondensation steps.
(Raw material solution preparation)
The DPC melt prepared at 120 ° C. under a nitrogen gas atmosphere and the BPA powder weighed under the nitrogen gas atmosphere were supplied to the first raw material mixing tank 2a from the DPC supply port 1a-1 and the BPA supply port 1b, respectively. DPC was weighed with a micromotion flow meter and a loss-in-weight weight feeder so that the feed rate was 87.7 kg / h and the BPA was feed rate 89.8 kg / h (DPC / BPA molar ratio 1.040). . The first raw material mixing tank 2a is set to 140 ° C. under an atmospheric pressure nitrogen atmosphere, has an internal volume of 0.4 m 3 , and includes an anchor type stirring blade 3a. At this time, there is no transesterification catalyst in the first raw material mixing tank 2a.

第1原料混合槽2aの液面が移送配管中の最高位と同じ高さ(即ち、第1原料混合槽2aの内容積0.26mに相当する。)を超えると、原料混合物が第2原料混合槽2bに移送される。第2原料混合槽2bは、常圧窒素雰囲気下140℃に設定し、内容積0.4mであり、アンカー型撹拌翼3bを備えている。
第1原料混合槽2aと第2原料混合槽bとを通過するに要した原料混合物の全滞留時間は160分であった。原料混合物はエステル交換反応の進行はなく、BPAの反応率は0%であった。
When the liquid level of the first raw material mixing tank 2a exceeds the same height as the highest position in the transfer pipe (that is, corresponding to the internal volume of 0.26 m 3 of the first raw material mixing tank 2a), the raw material mixture becomes the second. It is transferred to the raw material mixing tank 2b. The second raw material mixing tank 2b is set to 140 ° C. under an atmospheric pressure nitrogen atmosphere, has an internal volume of 0.4 m 3 , and includes an anchor type stirring blade 3b.
The total residence time of the raw material mixture required to pass through the first raw material mixing tank 2a and the second raw material mixing tank b was 160 minutes. The raw material mixture did not undergo transesterification, and the BPA reaction rate was 0%.

(重縮合反応)
次に、上記の原料混合物を原料供給ポンプ4a,4bをそれぞれ経由し、(1/2)ずつ同流量(88.8kg/h)の原料混合物を、第1系列の第1竪型反応器6aと第2系列の第1竪型反応器6dとにそれぞれ連続的に供給した。第1竪型反応器6aと第1竪型反応器6dとは、それぞれマックスブレンド翼7a,7dを備え、内容積0.1mである。
(Polycondensation reaction)
Next, the raw material mixture is passed through the raw material supply pumps 4a and 4b, respectively, and (1/2) of the raw material mixture at the same flow rate (88.8 kg / h) is converted into the first series first vertical reactor 6a. And the first vertical reactor 6d of the second series were respectively fed continuously. The first vertical reactor 6a and the first vertical reactor 6d are each provided with Max Blend blades 7a and 7d and have an internal volume of 0.1 m 3 .

同時に、第1系列には、窒素ガス雰囲気下120℃で調製したDPC融液を原料混合物の移送配管途中に設けたDPC供給口1a−2から、原料混合物全体の(DPC/BPA)モル比が1.065となるように1.03kg/hの流量で供給した。
また、エステル交換触媒として、炭酸セシウム水溶液(濃度0.011%)を、第1系列では原料混合物の移送配管のDPC供給口1a−2の後方に設けた触媒供給口5aから、第2系列では、移送配管の第1竪型反応器6dの直前に設けた触媒供給口5bから、それぞれ、204ml/h(BPA1モルに対し0.35×10−6モル)、292ml/h(BPA1モルに対し0.50×10−6モル)で連続的に供給した。
At the same time, the first series has a (DPC / BPA) molar ratio of the entire raw material mixture from the DPC supply port 1a-2 in which a DPC melt prepared at 120 ° C. in a nitrogen gas atmosphere is provided in the middle of the raw material mixture transfer pipe. It was supplied at a flow rate of 1.03 kg / h so as to be 1.065.
Further, as the transesterification catalyst, an aqueous cesium carbonate solution (concentration: 0.011%) is supplied from the catalyst supply port 5a provided behind the DPC supply port 1a-2 of the raw material mixture transfer pipe in the first system, From the catalyst supply port 5b provided immediately before the first vertical reactor 6d of the transfer pipe, 204 ml / h (0.35 × 10 −6 mol with respect to 1 mol of BPA) and 292 ml / h (with respect to 1 mol of BPA), respectively. 0.50 × 10 −6 mol).

(第1系列)
第1系列の第1竪型反応器6aは、窒素雰囲気下、温度220℃、圧力13.33kPa(100Torr)、翼回転数160rpmに保持し、副生したフェノールを副生物排出管8aから留出させながら平均滞留時間が60分になるように液面レベルを一定に保った。
第1竪型反応器6aより排出された重合反応液は、引き続きマックスブレンド翼7bを備えた内容積0.1mの第2竪型反応器6b、第3竪型反応器6cおよび格子翼10aを備えた内容積0.15mの第4横型反応器9aに順次連続供給した。
第2竪型反応器6b〜第4横型反応器9aにおける重縮合反応条件は、反応の進行とともに高温、高真空、低撹拌速度となるようにそれぞれ下記の条件に設定した。
(First series)
The first vertical reactor 6a of the first series is maintained at a temperature of 220 ° C., a pressure of 13.33 kPa (100 Torr) and a blade rotation speed of 160 rpm in a nitrogen atmosphere, and by-produced phenol is distilled from the by-product discharge pipe 8a. The liquid level was kept constant so that the average residence time was 60 minutes.
The polymerization reaction liquid discharged from the first vertical reactor 6a continues to be the second vertical reactor 6b, the third vertical reactor 6c, and the lattice blade 10a having an internal volume of 0.1 m 3 and having the Max blend blade 7b. Were successively supplied to a fourth horizontal reactor 9a having an internal volume of 0.15 m 3 .
The polycondensation reaction conditions in the second vertical reactor 6b to the fourth horizontal reactor 9a were set to the following conditions so as to become high temperature, high vacuum, and low stirring speed as the reaction progressed.

第2竪型反応器6b;温度240℃、圧力2.00kPa(15Torr)、翼回転数131rpm
第3竪型反応器6c;温度260℃、圧力0.09kPa(0.7Torr)、翼回転数44rpm
第4横型反応器9a;温度265℃、圧力0.09kPa(0.7Torr)、翼回転数5rpm
Second vertical reactor 6b; temperature 240 ° C., pressure 2.00 kPa (15 Torr), blade rotation speed 131 rpm
Third vertical reactor 6c; temperature 260 ° C., pressure 0.09 kPa (0.7 Torr), blade rotation speed 44 rpm
Fourth horizontal reactor 9a; temperature 265 ° C., pressure 0.09 kPa (0.7 Torr), blade rotation speed 5 rpm

各反応器における重縮合反応の間、各反応器の平均滞留時間がそれぞれ60分になるように液面レベルを制御した。また各反応器においてそれぞれ副生するフェノールを留出させた。
第4横型反応器9aより抜き出された芳香族ポリカーボネートは、溶融状態のまま3段ベント口を具備した2軸の押出機11a(株式会社神戸製鋼所製、スクリュー径0.046m、L/D=36)に供給した。押出機11aには添加剤供給口12a,12b,12cから、p−トルエンスルホン酸ブチル、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト及びステアリン酸モノグリセリドをそれぞれ供給した。これらの化合物の供給量は、芳香族ポリカーボネートに対し、それぞれ5ppm、50ppmおよび350ppmの濃度とし、定量的に供給した。
押出機11aの押し出し条件は、吐出量50kg/h、回転数150rpm、最高樹脂温度278℃であった。
During the polycondensation reaction in each reactor, the liquid level was controlled so that the average residence time of each reactor was 60 minutes. Further, phenol produced as a by-product in each reactor was distilled off.
The aromatic polycarbonate extracted from the fourth horizontal reactor 9a is a two-screw extruder 11a (manufactured by Kobe Steel, Ltd., screw diameter 0.046 m, L / D) provided with a three-stage vent port in a molten state. = 36). To the extruder 11a, butyl p-toluenesulfonate, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and stearic acid monoglyceride were supplied from additive supply ports 12a, 12b and 12c, respectively. The supply amounts of these compounds were quantitatively supplied to the aromatic polycarbonate at concentrations of 5 ppm, 50 ppm and 350 ppm, respectively.
The extrusion conditions of the extruder 11a were a discharge rate of 50 kg / h, a rotation speed of 150 rpm, and a maximum resin temperature of 278 ° C.

押出機11aより排出したストランド状の芳香族ポリカーボネートを、ストランドバス13aを経由してストランドカッター14aでペレット化し、遠心脱水機15aにて水分除去した後、製品サイロ16a,16bへ導入した。製品サイロ16a,16bには、以下の物性の芳香族ポリカーボネートを連続的に収納した。
粘度平均分子量(Mv);14,800
末端水酸基濃度;790ppm
YI(黄色度)=1.5
The strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder 11a was pelletized with a strand cutter 14a via a strand bath 13a, and after removing water with a centrifugal dehydrator 15a, it was introduced into product silos 16a and 16b. In the product silos 16a and 16b, aromatic polycarbonates having the following physical properties were continuously stored.
Viscosity average molecular weight (Mv); 14,800
Terminal hydroxyl group concentration: 790 ppm
YI (yellowness) = 1.5

(第2系列)
次に、第2系列における第1竪型反応器6dは、窒素雰囲気下、温度220℃、圧力13.33kPa(100Torr)、翼回転数160rpmに保持し、副生したフェノールを副生物排出管8dから留出させながら平均滞留時間が60分になるように液面レベルを一定に保った。
第1竪型反応器6dより排出した重合反応液は、引き続きマックスブレンド翼7eを備えた内容積0.1mの第2竪型反応器6e、第3竪型反応器6fおよび格子翼10bを備えた内容積0.15mの第4横型反応器9bに順次連続供給した。
前述した第1系列と同様に、第2竪型反応器6e〜第4横型反応器9bにおける重縮合反応条件は、反応の進行とともに高温、高真空、低撹拌速度となるようにそれぞれ下記の条件に設定した。
(Second series)
Next, the first vertical reactor 6d in the second series is maintained under a nitrogen atmosphere at a temperature of 220 ° C., a pressure of 13.33 kPa (100 Torr), a blade rotation speed of 160 rpm, and by-produced phenol as a by-product discharge pipe 8d. The liquid level was kept constant so that the average residence time was 60 minutes.
The polymerization reaction liquid discharged from the first vertical reactor 6d is continuously supplied to the second vertical reactor 6e, the third vertical reactor 6f, and the lattice blade 10b having an internal volume of 0.1 m 3 provided with the Max blend blade 7e. This was successively supplied continuously to the fourth horizontal reactor 9b having an internal volume of 0.15 m 3 .
As in the first series described above, the polycondensation reaction conditions in the second vertical reactor 6e to the fourth horizontal reactor 9b are as follows so that the high temperature, high vacuum, and low stirring speed are achieved as the reaction proceeds. Set to.

第2竪型反応器6e;温度240℃、圧力2.00kPa(15Torr)、翼回転数131rpm
第3竪型反応器6f;温度270℃、圧力0.13kPa(1.0Torr)、翼回転数44rpm
第4横型反応器9b;温度280℃、圧力0.13kPa(1.0Torr)、翼回転数5rpm
Second vertical reactor 6e; temperature 240 ° C., pressure 2.00 kPa (15 Torr), blade rotation speed 131 rpm
Third vertical reactor 6f; temperature 270 ° C., pressure 0.13 kPa (1.0 Torr), blade rotation speed 44 rpm
Fourth horizontal reactor 9b; temperature 280 ° C., pressure 0.13 kPa (1.0 Torr), blade rotation speed 5 rpm

第2系列における重縮合反応の間、各反応器の平均滞留時間が60分になるように液面レベルを制御し、また各反応器で副生するフェノールを留出させた。
第4横型反応器9bより抜き出された芳香族ポリカーボネートは、溶融状態のまま3段ベント口を具備した2軸の押出機11b(株式会社神戸製鋼所製、スクリュー径0.046m、L/D=36)に供給した。
押出機11bには添加剤供給口12d,12eから、p−トルエンスルホン酸ブチル、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトをそれぞれ供給した。これらの化合物の供給量は、芳香族ポリカーボネートに対し、それぞれ5ppm、200ppmの濃度とし、定量的に供給した。
押出機11bの押し出し条件は、吐出量50kg/h、回転数150rpm、最高樹脂温度285℃であった。
During the polycondensation reaction in the second series, the liquid level was controlled so that the average residence time of each reactor was 60 minutes, and phenol by-produced in each reactor was distilled off.
The aromatic polycarbonate extracted from the fourth horizontal reactor 9b was in a molten state a biaxial extruder 11b equipped with a three-stage vent port (Kobe Steel Co., Ltd., screw diameter 0.046 m, L / D). = 36).
The extruder 11b was supplied with butyl p-toluenesulfonate and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite from the additive supply ports 12d and 12e, respectively. The supply amounts of these compounds were quantitatively supplied to the aromatic polycarbonate at concentrations of 5 ppm and 200 ppm, respectively.
The extrusion conditions of the extruder 11b were a discharge rate of 50 kg / h, a rotation speed of 150 rpm, and a maximum resin temperature of 285 ° C.

押出機11bより排出したストランド状の芳香族ポリカーボネートは、ストランドバス13bを経由してストランドカッター14bでペレット化し、遠心脱水機15bにて水分除去した後、製品サイロ16c,16dに導入した。製品サイロ16c,16dには、以下の物性の色相良好な芳香族ポリカーボネートを連続的に収納した。
粘度平均分子量(Mv);21,900
末端水酸基濃度;900ppm
YI(黄色度)=1.6
The strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder 11b was pelletized by the strand cutter 14b via the strand bath 13b, removed from water by the centrifugal dehydrator 15b, and then introduced into the product silos 16c and 16d. In the product silos 16c and 16d, the following aromatic polycarbonates having good physical properties were stored.
Viscosity average molecular weight (Mv); 21,900
Terminal hydroxyl group concentration: 900 ppm
YI (yellowness) = 1.6

このように、本実施例では、粘度平均分子量(Mv)や末端水酸基濃度が異なり、また、添加剤の量・種類が異なる2種類の芳香族ポリカボーネートを同時に製造することができた。   Thus, in this example, two types of aromatic polycarbonates having different viscosity average molecular weights (Mv) and terminal hydroxyl group concentrations and different amounts and types of additives could be produced simultaneously.

次に、図1に示す芳香族ポリカーボネートの製造装置を使用して、約200時間の連続運転後に、第2系列の第3竪型反応器6fおよび第4横型反応器9bの圧力を、それぞれ0.067kPa(0.5Torr)に変更し、それ以外の条件を変更せずに製造を進行した。
その結果、第2系列の製造装置により、以下の物性の色相良好な芳香族ポリカーボネートが得られた。
粘度平均分子量(Mv);22,300
末端水酸基濃度;300ppm
YI(黄色度)=1.6
第2系列においては、第3竪型反応器6fおよび第4横型反応器9bにおける反応圧力のみを変更することにより、得られた芳香族ポリカーボネートの分子量の切り替えロスは生じなかった。
なお、このとき、第1系列における製造条件は変更しなかったため、芳香族ポリカーボネート物性の変化は認められなかった。
Next, using the apparatus for producing an aromatic polycarbonate shown in FIG. 1, the pressure in the second series third vertical reactor 6f and the fourth horizontal reactor 9b was reduced to 0 after each continuous operation for about 200 hours. The production proceeded without changing the other conditions to 0.067 kPa (0.5 Torr).
As a result, an aromatic polycarbonate having the following physical properties and good hue was obtained by the second series of production apparatuses.
Viscosity average molecular weight (Mv); 22,300
Terminal hydroxyl group concentration: 300 ppm
YI (yellowness) = 1.6
In the second series, only the reaction pressure in the third vertical reactor 6f and the fourth horizontal reactor 9b was changed, and no switching loss of the molecular weight of the obtained aromatic polycarbonate occurred.
At this time, since the production conditions in the first series were not changed, no change in the properties of the aromatic polycarbonate was observed.

(比較例1)
次に、重縮合工程を1系列のみ有する製造装置により芳香族ポリカーボネートを製造する例について説明する。
図2は、原調工程1系列に対して重縮合工程1系列を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置を説明する図である。各機器の仕様は、実施例1で使用した芳香族ポリカーボネートの製造装置における原調工程及び第1系列と同様であり、符号も同様なものを用いた。
図2に示す芳香族ポリカーボネートの製造装置において、重縮合工程の第4横型反応器9aの翼回転数を10rpmに変更したこと、及び1a−2よりDPC融液を供給しなかったこと以外は実施例1の第1系列における製造条件と同様な条件で重縮合の操作を行い、以下の物性の色相良好な芳香族ポリカーボネートを連続的に得た。
粘度平均分子量(Mv);21,200
末端水酸基濃度;200ppm
YI(黄色度)=1.6
(Comparative Example 1)
Next, the example which manufactures an aromatic polycarbonate with the manufacturing apparatus which has only one series of polycondensation processes is demonstrated.
FIG. 2 is a diagram for explaining an apparatus for producing an aromatic polycarbonate having one polycondensation process sequence with respect to one original process sequence. The specifications of each device were the same as those in the original process and the first series in the aromatic polycarbonate production apparatus used in Example 1, and the same reference numerals were used.
In the apparatus for producing an aromatic polycarbonate shown in FIG. 2, except that the blade rotation speed of the fourth horizontal reactor 9a in the polycondensation step was changed to 10 rpm, and the DPC melt was not supplied from 1a-2. The polycondensation operation was carried out under the same conditions as the production conditions in the first series of Example 1, and the following aromatic polycarbonates having good physical properties were obtained.
Viscosity average molecular weight (Mv); 21,200
Terminal hydroxyl group concentration: 200 ppm
YI (yellowness) = 1.6

次に、連続運転を200時間継続後、引き続き、粘度平均分子量(Mv)15,000の芳香族ポリカーボネートを製造するために、原調工程と重縮合工程の製造条件を下記のように変更した。
窒素ガス雰囲気下120℃で調製したDPC融液及び窒素ガス雰囲気下計量したBPA粉末を、DPC供給口1a−1とBPA供給口1bとから第1原料混合槽2aにそれぞれ供給した。DPCは供給速度88.7kg/h、BPAは供給速度89.8kg/h(DPC/BPAモル比1.065)となるように、マイクロモーション式流量計及びロスインウェイト方式の重量フィーダーで計量した。第1原料混合槽2aは、常圧窒素雰囲気下140℃に設定し、アンカー型撹拌翼3aを備えている。
Next, after the continuous operation was continued for 200 hours, in order to produce an aromatic polycarbonate having a viscosity average molecular weight (Mv) of 15,000, the production conditions of the original preparation process and the polycondensation process were changed as follows.
The DPC melt prepared at 120 ° C. under a nitrogen gas atmosphere and the BPA powder weighed under the nitrogen gas atmosphere were supplied to the first raw material mixing tank 2a from the DPC supply port 1a-1 and the BPA supply port 1b, respectively. DPC was measured with a micro motion type flow meter and a loss-in-weight type weight feeder so that the supply rate was 88.7 kg / h, and BPA was a supply rate of 89.8 kg / h (DPC / BPA molar ratio 1.065). . The first raw material mixing tank 2a is set to 140 ° C. under an atmospheric pressure nitrogen atmosphere and includes an anchor type stirring blade 3a.

第1原料混合槽2aの液面が移送配管中の最高位と同じ高さ(即ち、第1原料混合槽2aの内容積0.26mに相当する。)を超えると、原料混合物が第2原料混合槽2bに移送される。第2原料混合槽2bは、常圧窒素雰囲気下140℃に設定し、内容積0.4mであり、アンカー型撹拌翼3bを備えている。
第1原料混合槽2aと第2原料混合槽2bとを通過するに要した原料混合物の全滞留時間は160分であった。原料混合物はエステル交換反応の進行はなく、BPAの反応率は0%であった。
When the liquid level of the first raw material mixing tank 2a exceeds the same height as the highest position in the transfer pipe (that is, corresponding to the internal volume of 0.26 m 3 of the first raw material mixing tank 2a), the raw material mixture becomes the second. It is transferred to the raw material mixing tank 2b. The second raw material mixing tank 2b is set to 140 ° C. under an atmospheric pressure nitrogen atmosphere, has an internal volume of 0.4 m 3 , and includes an anchor type stirring blade 3b.
The total residence time of the raw material mixture required to pass through the first raw material mixing tank 2a and the second raw material mixing tank 2b was 160 minutes. The raw material mixture did not undergo transesterification, and the BPA reaction rate was 0%.

次に、上記の原料混合物を原料供給ポンプ4aを経由し、第1竪型反応器6aに連続的に供給した。第1竪型反応器6aは、マックスブレンド翼7aを備え、内容積0.1mである。
また、エステル交換触媒として、炭酸セシウム水溶液(濃度0.011%)を、移送配管の第1竪型反応器6aの直前に設けた触媒供給口5aから、292ml/h(BPA1モルに対し0.50×10−6モル)で連続的に供給した。
Next, the raw material mixture was continuously supplied to the first vertical reactor 6a via the raw material supply pump 4a. The first vertical reactor 6a includes a Max Blend blade 7a and has an internal volume of 0.1 m 3 .
Further, as the transesterification catalyst, an aqueous cesium carbonate solution (concentration: 0.011%) was supplied from a catalyst supply port 5a provided immediately before the first vertical reactor 6a of the transfer pipe at 292 ml / h (0. 50 × 10 −6 mol).

第1竪型反応器6aは、窒素雰囲気下、温度220℃、圧力13.33kPa(100Torr)、翼回転数160rpmに保持し、副生したフェノールを副生物排出管8aから留出させながら平均滞留時間が60分になるように液面レベルを一定に保った。
第1竪型反応器6aより排出した重合反応液は、引き続きマックスブレンド翼7bを備えた内容積0.1mの第2竪型反応器6b、第3竪型反応器6cおよび格子翼10aを備えた内容積0.15mの第4横型反応器9aに順次連続供給した。
第2竪型反応器6b〜第4横型反応器9aにおける重縮合反応条件は、反応の進行とともに高温、高真空、低撹拌速度となるようにそれぞれ下記の条件に設定した。
The first vertical reactor 6a is maintained in a nitrogen atmosphere at a temperature of 220 ° C., a pressure of 13.33 kPa (100 Torr), a blade rotation speed of 160 rpm, and an average residence while distilling by-produced phenol from the by-product discharge pipe 8a. The liquid level was kept constant so that the time was 60 minutes.
The polymerization reaction liquid discharged from the first vertical reactor 6a continues to pass through the second vertical reactor 6b, the third vertical reactor 6c, and the lattice blade 10a having an internal volume of 0.1 m 3 equipped with the Max blend blade 7b. It was continuously supplied to the fourth horizontal reactor 9a having an internal volume of 0.15 m 3 provided.
The polycondensation reaction conditions in the second vertical reactor 6b to the fourth horizontal reactor 9a were set to the following conditions so as to become high temperature, high vacuum, and low stirring speed as the reaction progressed.

第2竪型反応器6b;温度240℃、圧力2.00kPa(15Torr)、翼回転数131rpm
第3竪型反応器6c;温度260℃、圧力0.09kPa(0.7Torr)、翼回転数44rpm
第4横型反応器9a;温度265℃、圧力0.09kPa(0.7Torr)、翼回転数5rpm
Second vertical reactor 6b; temperature 240 ° C., pressure 2.00 kPa (15 Torr), blade rotation speed 131 rpm
Third vertical reactor 6c; temperature 260 ° C., pressure 0.09 kPa (0.7 Torr), blade rotation speed 44 rpm
Fourth horizontal reactor 9a; temperature 265 ° C., pressure 0.09 kPa (0.7 Torr), blade rotation speed 5 rpm

重縮合反応の間、各反応器の平均滞留時間が60分になるように液面レベルを制御し、また各反応器で副生するフェノールを留出させた。
第4横型反応器9aより抜き出された芳香族ポリカーボネートは、溶融状態のまま3段ベント口を具備した2軸の押出機11a(株式会社神戸製鋼所製、スクリュー径0.046m、L/D=36)に供給した。
押出機11aには、添加剤供給口12a,12bから、p−トルエンスルホン酸ブチル、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトをそれぞれ供給した。これらの化合物の供給量は、芳香族ポリカーボネートに対し、それぞれ5ppm、50ppmの濃度とし、定量的に供給した。
押出機11aの押し出し条件は、吐出量50kg/h、回転数150rpm、最高樹脂温度278℃であった。
During the polycondensation reaction, the liquid level was controlled so that the average residence time of each reactor was 60 minutes, and phenol by-produced in each reactor was distilled off.
The aromatic polycarbonate extracted from the fourth horizontal reactor 9a is a two-screw extruder 11a (manufactured by Kobe Steel, Ltd., screw diameter 0.046 m, L / D) provided with a three-stage vent port in a molten state. = 36).
The extruder 11a was supplied with butyl p-toluenesulfonate and tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite from the additive supply ports 12a and 12b, respectively. The supply amounts of these compounds were quantitatively supplied to the aromatic polycarbonate at concentrations of 5 ppm and 50 ppm, respectively.
The extrusion conditions of the extruder 11a were a discharge rate of 50 kg / h, a rotation speed of 150 rpm, and a maximum resin temperature of 278 ° C.

押出機11aより排出したストランド状の芳香族ポリカーボネートは、ストランドバス13aを経由してストランドカッター14aでペレット化し、遠心脱水機15aにて水分除去した後、製品サイロ16a,16bに導入した。製品サイロ16a,16bには、以下の物性の芳香族ポリカーボネートを連続的に収納した。
粘度平均分子量(Mv);15,100
末端水酸基濃度;880ppm
YI(黄色度)=1.9
製品サイロ16a,16bに収納したこれらの芳香族ポリカーボネートは色調が悪化した。また、製造運転において、芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量(Mv)、末端水酸基濃度が安定するまでに約20時間を要し、この間に製造された芳香族ポリカーボネートが切り替えロスとなった。
The strand-like aromatic polycarbonate discharged from the extruder 11a was pelletized by the strand cutter 14a via the strand bath 13a, removed from water by the centrifugal dehydrator 15a, and then introduced into the product silos 16a and 16b. In the product silos 16a and 16b, aromatic polycarbonates having the following physical properties were continuously stored.
Viscosity average molecular weight (Mv); 15,100
Terminal hydroxyl group concentration: 880 ppm
YI (yellowness) = 1.9
These aromatic polycarbonates housed in the product silos 16a and 16b deteriorated in color. In addition, it took about 20 hours for the viscosity average molecular weight (Mv) and terminal hydroxyl group concentration of the aromatic polycarbonate to become stable in the production operation, and the aromatic polycarbonate produced during this time became a switching loss.

(比較例2)
次に、重縮合工程において原料と触媒とを混合し、その後、複数系列の重縮合工程により芳香族ポリカーボネートを製造する例について説明する。
図3は、原料と触媒との混合物を調製する原調工程1系列と、重縮合工程2系列を有する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。各機器の仕様は、実施例1で使用した芳香族ポリカーボネートの製造装置における原調工程、第1系列及び第2系列と同様であり、符号も同様なものを用いた。
(Comparative Example 2)
Next, an example will be described in which the raw material and the catalyst are mixed in the polycondensation step, and then the aromatic polycarbonate is produced by a plurality of polycondensation steps.
FIG. 3 is a diagram showing an example of an apparatus for producing an aromatic polycarbonate having a primary process 1 series for preparing a mixture of a raw material and a catalyst and a polycondensation process 2 series. The specifications of each device are the same as those of the original process, the first series, and the second series in the aromatic polycarbonate production apparatus used in Example 1, and the same symbols are used.

図3に示す芳香族ポリカーボネートの製造装置では、原調工程において、第1原料混合槽2aにはDPC融液及びBPA粉末を供給すると共に、エステル交換触媒として、炭酸セシウム水溶液(濃度0.011%)を、触媒供給口5aから408ml/hで連続的に供給した。
さらに第2系列では、移送配管の第1竪型反応器6dの直前に設けた触媒供給口5bから、エステル交換触媒として炭酸セシウム水溶液(濃度0.011%)を、88ml/hで連続的に供給した。
上述した製造条件の他は、実施例1で使用した芳香族ポリカーボネートの製造装置における製造条件と同様にして、以下のような粘度平均分子量(Mv)、末端水酸基濃度が異なる2種類の芳香族ポリカーボネートを同時に連続製造した。
In the apparatus for producing an aromatic polycarbonate shown in FIG. 3, in the raw material process, the DPC melt and BPA powder are supplied to the first raw material mixing tank 2a, and a cesium carbonate aqueous solution (concentration 0.011%) is used as a transesterification catalyst. ) Was continuously supplied at 408 ml / h from the catalyst supply port 5a.
Further, in the second series, an aqueous cesium carbonate solution (concentration 0.011%) as a transesterification catalyst is continuously supplied at 88 ml / h from the catalyst supply port 5b provided immediately before the first vertical reactor 6d of the transfer pipe. Supplied.
Other than the manufacturing conditions described above, the following two types of aromatic polycarbonates having different viscosity average molecular weights (Mv) and terminal hydroxyl group concentrations are the same as the manufacturing conditions in the aromatic polycarbonate manufacturing apparatus used in Example 1. Were simultaneously manufactured continuously.

第1系列
粘度平均分子量(Mv);13,700
末端水酸基濃度;1270ppm
YI(黄色度)=2.6
第2系列
粘度平均分子量(Mv);20,100
末端水酸基濃度;1020ppm
YI(黄色度)=2.9
First series viscosity average molecular weight (Mv); 13,700
Terminal hydroxyl group concentration: 1270ppm
YI (Yellowness) = 2.6
Second series viscosity average molecular weight (Mv); 20,100
Terminal hydroxyl group concentration: 1020 ppm
YI (yellowness) = 2.9

上記の結果から、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとのエステル交換反応に基づく重縮合において、図3に示す製造装置のように、原調工程において原料と触媒とを混合し、その後、2系列の重縮合工程により芳香族ポリカーボネートを製造する場合は、第1系列及び第2系列のいずれにおいても、芳香族ポリカーボネートの分子量が目標に到達せず、また、色調が悪化する傾向があることが判る。   From the above results, in the polycondensation based on the transesterification reaction between the aromatic dihydroxy compound and the carbonic acid diester, the raw material and the catalyst are mixed in the original process as in the production apparatus shown in FIG. When the aromatic polycarbonate is produced by the polycondensation step, it can be seen that the molecular weight of the aromatic polycarbonate does not reach the target and the color tone tends to deteriorate in both the first series and the second series.

(実施例2)
次に、原調工程以降において、フィルターでろ過した炭酸ジエステルを追加添加し、複数系列の重縮合工程により芳香族ポリカーボネートを製造する例について説明する。
図4は、原調工程以降で、フィルターでろ過した炭酸ジエステルを追加添加する芳香族ポリカーボネートの製造装置の一例を示す図である。各機器の仕様は、実施例1で使用した芳香族ポリカーボネートの製造装置における原調工程、第1系列及び第2系列と同様であり、符号も同様なものを用いた。
(Example 2)
Next, an example will be described in which an aromatic polycarbonate is produced by a plurality of polycondensation steps by additionally adding a carbonic acid diester filtered through a filter after the original preparation step.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an apparatus for producing an aromatic polycarbonate to which carbonic acid diester filtered through a filter is additionally added after the original preparation step. The specifications of each device are the same as those of the original process, the first series, and the second series in the aromatic polycarbonate production apparatus used in Example 1, and the same symbols are used.

図4に示すように、第1系列には、窒素ガス雰囲気下120℃で調製したDPC融液を、絶体濾過精度が0.5μmのSUS316L製フィルター1fを通した後に、原料混合物の移送配管途中に設けたDPC供給口1a−2から、原料混合物全体の(DPC/BPA)モル比が1.065となるように1.03kg/hの流量で供給した。
また、エステル交換触媒として、炭酸セシウム水溶液(濃度0.011%)を、第1竪型反応器6aの上部に設けた触媒供給口5aから、204ml/h(BPA1モルに対し0.35×10−6モル)で連続的に供給した。尚、第1系列及び第2系列におけるその他の製造条件は、実施例1と同様である。
その結果、第1系列及び第2系列において、それぞれ実施例1と同様な物性で、色相良好な芳香族ポリカーボネートが得られた。
As shown in FIG. 4, in the first series, the DPC melt prepared at 120 ° C. in a nitrogen gas atmosphere is passed through a SUS316L filter 1f having an absolute filtration accuracy of 0.5 μm, and then a transfer pipe for the raw material mixture The DPC supply port 1a-2 provided in the middle was supplied at a flow rate of 1.03 kg / h so that the (DPC / BPA) molar ratio of the entire raw material mixture was 1.065.
In addition, as the transesterification catalyst, an aqueous cesium carbonate solution (concentration 0.011%) was supplied from the catalyst supply port 5a provided at the top of the first vertical reactor 6a to 204 ml / h (0.35 × 10 5 per 1 mol of BPA). -6 mol) continuously. The other manufacturing conditions in the first series and the second series are the same as those in the first embodiment.
As a result, in the first series and the second series, aromatic polycarbonates having the same physical properties as in Example 1 and good hue were obtained.

1f…フィルター、2a…第1原料混合槽、2b…第2原料混合槽、3a,3b…アンカー型攪拌翼、4a,4b…原料供給ポンプ、5a,5b…触媒供給口、6a,6d…第1竪型反応器、6b,6e…第2竪型反応器、6c,6f…第3竪型反応器、7a,7b,7c,7d,7e,7f…マックスブレンド翼、8a,8b,8c,8d,8e,8f,81,82…副生物排出管、9a,9b…第4横型反応器、10a,10b…格子翼、11a,11b…押出機、12a,12b,12c,12d,12e,12f…添加剤供給口、13a,13b…ストランドバス、14a,14b…ストランドカッター、15a,15b…遠心脱水機、16a,16b,16c,16d…製品サイロ 1f ... filter, 2a ... first raw material mixing tank, 2b ... second raw material mixing tank, 3a, 3b ... anchor type stirring blade, 4a, 4b ... raw material supply pump, 5a, 5b ... catalyst supply port, 6a, 6d ... first 1 vertical reactor, 6b, 6e ... 2nd vertical reactor, 6c, 6f ... 3rd vertical reactor, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f ... Max blend blade, 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f, 81, 82 ... by-product discharge pipe, 9a, 9b ... fourth horizontal reactor, 10a, 10b ... lattice blade, 11a, 11b ... extruder, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f ... Additive supply port, 13a, 13b ... Strand bath, 14a, 14b ... Strand cutter, 15a, 15b ... Centrifugal dehydrator, 16a, 16b, 16c, 16d ... Product silo

Claims (5)

芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとのエステル交換反応により溶融重縮合して芳香族ポリカーボネートを連続的に製造する方法であって、
エステル交換触媒不存在下で芳香族ジヒドロキシ化合物及び/又は炭酸ジエステルの原料溶融混合物を調製する原料調製工程(以下、「原調工程」と略記することがある。)と、
前記原調工程で調製した前記原料溶融混合物を複数基の反応器を用いてエステル交換触媒存在下で重縮合する重縮合工程とを有し、且つ、原調工程1系列当たり、複数系列の重縮合工程を有し、
前記原調工程から前記複数系列の重縮合工程に至る移送の途中又は当該重縮合工程の初期段階に、前記エステル交換触媒を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネートの連続製造方法。
A process for continuously producing an aromatic polycarbonate by melt polycondensation by an ester exchange reaction between an aromatic dihydroxy compound and a carbonic acid diester,
A raw material preparation step for preparing a raw material molten mixture of an aromatic dihydroxy compound and / or a carbonic acid diester in the absence of a transesterification catalyst (hereinafter, sometimes abbreviated as “primary step”);
A polycondensation step in which the raw material melt mixture prepared in the original preparation step is polycondensed in the presence of a transesterification catalyst using a plurality of reactors. Having a condensation step,
A process for continuously producing an aromatic polycarbonate, wherein the transesterification catalyst is added during the transfer from the original preparation process to the polycondensation process of the plurality of series or in the initial stage of the polycondensation process.
前記エステル交換触媒をフィルターでろ過した後に添加することを特徴とする請求項1に記載の芳香族ポリカーボネートの連続製造方法。   The method for continuously producing an aromatic polycarbonate according to claim 1, wherein the transesterification catalyst is added after being filtered through a filter. 前記原調工程以降に、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、末端停止剤、添加剤及び熱可塑性樹脂から選ばれる何れか1つ以上を添加することを特徴とする請求項1記載の芳香族ポリカーボネートの連続製造方法。   2. The aromatic polycarbonate according to claim 1, wherein any one or more selected from an aromatic dihydroxy compound, a carbonic acid diester, a terminal terminator, an additive, and a thermoplastic resin are added after the original preparation step. Continuous manufacturing method. 複数系列の前記重縮合工程において、同一種及び/又は異なる複数種の芳香族ポリカーボネートを製造することを特徴とする請求項1記載の芳香族ポリカーボネートの連続製造方法。   2. The method for continuously producing aromatic polycarbonates according to claim 1, wherein plural types of aromatic polycarbonates of the same type and / or different types are produced in the polycondensation step of a plurality of series. 前記原調工程以降に、芳香族ジヒドロキシ化合物、炭酸ジエステル、末端停止剤、添加剤及び熱可塑性樹脂から選ばれる何れか1つ以上を、フィルターでろ過した後に添加することを特徴とする請求項1記載の芳香族ポリカーボネートの連続製造方法。   2. The method according to claim 1, wherein any one or more selected from an aromatic dihydroxy compound, a carbonic acid diester, a terminal terminator, an additive, and a thermoplastic resin is added after filtering through a filter after the original preparation step. The continuous manufacturing method of the aromatic polycarbonate of description.
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