聚碳酸酯的制造方法以及聚碳酸酯颗粒的制作方法
【专利摘要】本发明，使用具有-CH2-O-结构的特定的二羟基化合物作为原料制造聚碳酸酯，其与以往用作聚碳酸酯的原料的双酚类相比热稳定性低，可以解决如上所述的多个问题，本发明目的还涉及一种制造方法，其可以质量稳定并且高成品率地制造具有优异的色调以及机械性能等特性的聚碳酸酯。
【专利说明】聚碳酸酯的制造方法以及聚碳酸酯颗粒
【技术领域】
[0001]本发明提供一种可以高效率并且稳定地制造透明性、色调、耐热性、热稳定性、耐光性以及机械强度等优异、并且异物少的聚碳酸酯的方法。
【背景技术】
[0002]聚碳酸酯一般以双酚类为单体成分，能发挥透明性、耐热性或者机械强度等优势，在电.电子零件、汽车零件、光学记录介质或者透镜等光学领域等中，作为所谓的工程塑料被广泛利用。
[0003]以往的聚碳酸酯是使用石油资源衍生的原料制造，但近年来，因石油资源枯竭的危机，需要寻求可以使用植物等生物资源作为原料来提供聚碳酸酯的方法。
[0004]此外，因二氧化碳排出量增加或者存储引起全球气候变暖、气候变迁等危机，需要寻求，在使用后可以进行废弃处理的来自碳中性的植物的单体作为原料来开发聚碳酸酯的方法。
[0005]这样的情况下，建议的有将来自生物量资源的异山梨酯(ISB) 二羟基化合物作为单体成分，通过与碳酸二酯的酯交换，在减压下蒸发单羟基化合物副产物的同时，得到聚碳酸酯的方法(例如参照专利文献I-6)。此外，已知由ISB得到的聚碳酸酯具有优异的光学特性，可用作光学材料。
[0006]然而，ISB之类的二羟基化合物，与双酚类相比热稳定性低，存在高温下进行缩聚反应时，热分解致使树脂着色的问题。
[0007]为了解决该问题，建议有一种改善聚合物色调的方法，其使用卧式搅拌反应器增大反应液的表面积，提高反应效率，由此，在更少的热历史下进行聚合反应，从而改善了得到的聚合物的色调(参照专利文献7)。
现有技术文献 专利文献
[0008]专利文献1:国际公开第04/111106号 专利文献2:日本国特开2006-232897号公报 专利文献3:日本国特开2006-28441号公报 专利文献4:日本国特开2008-24919号公报 专利文献5:日本国特开2009-91404号公报 专利文献6:日本国特开2009-91417号公报 专利文献7:日本国特开2009-161745号公报
【发明内容】
发明要解决的课题
[0009]但是，本发明人通过研究，发现了以下问题点:使用卧式搅拌反应器时，反应效率提高，但另一方面，反应速度过快，难以控制反应速度，不能在特定的分子量范围内稳定地≥制造树脂，而且不能充分地降低树脂中残存的低分子成分。
[0010]此外，为了改良色调，尽可能得降低反应温度很重要，但另一方面，只单纯地过度降低反应温度时，发现存在有以下问题点:熔融树脂的流动性降低，搅拌轴上卷绕的熔融树脂不能落下，难以由反应槽以一定的流量流出熔融树脂，使正在进行的颗粒化工序中断，制造的成品率恶化。
[0011]进一步地，像这样颗粒化停止后，进行操作再度开始颗粒化，即使在无尘室中隔离进行颗粒化工序，也会在操作后发现树脂中含有的异物量暂时增加的问题。特别是用于光学材料中时，异物对于产品来说是致命的缺陷，因此会导致树脂加工或者部件组装阶段的成品率恶化。
[0012]因此本发明，使用具有-CH2-O-结构的特定二羟基化合物作为原料制造聚碳酸酯，其与以往用作聚碳酸酯的原料的双酚类相比热稳定性低，可以解决如上所述的多个问题，本发明目的在于提供一种制造方法，其可以性质稳定并且高成品率地制造具有优异的色调以及机械性能等特性的聚碳酸酯。
解决课题的手段
[0013]SP，本发明如下所述。
1.一种聚碳酸酯的制造方法，其将二羟基化合物，与碳酸二酯与聚合催化剂连续地供给至反应器中，通过缩聚制造聚碳酸酯，所述二羟基化合物含有其结构的一部分具有下述式(I)表示的部位的特定二羟基化合物，
所述反应器由至少多个反应器串联连接而成，
最终聚合反应器的前一个反应器的内温在200°c以上，不足230°C，并且最终聚合反应器的前一个反应器出口中的反应液的熔融粘度在IOOPa.s以上，IOOOPa.s以下。
[0014]
【权利要求】
1.一种聚碳酸酯的制造方法，其将二羟基化合物、碳酸二酯与聚合催化剂连续地供给至反应器中，通过缩聚制造聚碳酸酯，所述二羟基化合物含有其结构的一部分具有下述式(I)表示的部位的特定的二羟基化合物， 所述反应器由至少多个反应器串联连接而成， 最终聚合反应器的前一个反应器的内温在200°c以上，不足230°C，并且最终聚合反应器的前一个反应器出口中的反应液的熔融粘度在IOOPa.s以上，IOOOPa.s以下， [化I]
2.根据权利要求1中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器的前一个反应器出口中的反应液的熔融粘度在140Pa.s以上，IOOOPa.s以下。
3.根据权利要求1或2中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器的前一个反应器的内温在200°C以上，不足225°C。
4.根据权利要求1至3的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，将所述最终聚合反应器的前一个反应器出口中的反应液的比浓粘度设为P，将所述最终聚合反应器出口中的反应液的比浓粘度设为Q时，满足下述式(2)。
1.5 ≤ Q/P ≤ 2.5 (2)
5.根据权利要求1至4的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，将所述最终聚合反应器的前一个反应器出口反应液中的双键末端结构的量设为X(mol/ton),将所述最终聚合反应器的出口反应液中的双键末端结构的量设为Y(mol/ton)时，满足下述式(3)。Y-X ≤ 6且X≤5 (3)
6.根据权利要求1至5的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器是内部具有多个水平旋转轴的卧式搅拌反应器，反应条件满足下述式(4)，500 ≤ ω μ ≤20000 (4) ω:搅拌叶片的转速，其单位为rpm，μ:卧式反应器出口中的反应液的熔融粘度，其单位为Pa.S。
7.根据权利要求6中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述卧式搅拌反应器的反应条件满足下述式(5)，2≤V/A≤9 (5) V:卧式反应器容积，其单位为L, A:反应液处理量,其单位为kg/hr。
8.根据权利要求1至7的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器出口中的反应液的熔融粘度在1800Pa.s以上，3500Pa.s以下。
9.根据权利要求1至8的任一个中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器的加热媒介的温度在210°C以上，260°C以下。
10.根据权利要求1至9的任一个中记载的聚碳酸酯的制造方法，其中，相对于投入所述反应器的第一个反应器中用于反应的全部二羟基化合物，碳酸二酯的进料摩尔比在0.990以上1.030以下。
11.根据权利要求1至10的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器出口的反应液中全部羟基末端基团的量在10mol/ton以上50mol/ton以下。
12.根据权利要求1至11的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器的前一个反应器出口的反应液中的单羟基化合物的量在IOOOppm以上3wt%以下，并且所述最终聚合反应器出口的反应液中的单羟基化合物的量在Ippm以上700ppm以下。
13.根据权利要求1至12的任一个中记载的聚碳酸酯的制造方法，所述最终聚合反应器的压力在IOPa以上IkPa以下。
14.根据权利要求1至13的任一个中记载的聚碳酸酯的制造方法，其中，所述聚合催化剂是从长式元素周期表第2族的金属构成的群组以及锂中选出的至少I种金属化合物。
15.根据权利要求1至14的任一项所述的聚碳酸酯的制造方法，具有所述式(I)所表示部位的特定二羟基化合物是具有环状醚结构的化合物。
16.根据权利要求15中记载的聚碳酸酯的制造方法，其中，具有所述式(I)表示的部位的特定二羟基化合物为下述式(6)表示的化合物。
17.根据权利要求1至 16的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，其具有以下工序:将通过缩聚得到的聚碳酸酯在没有固化、熔融状态下直接供给至过滤器进行过滤。
18.根据权利要求1至17的任一项中记载的聚碳酸酯的制造方法，其具有以下工序:将通过缩聚得到的聚碳酸酯或者将其经上述过滤器过滤得到的树脂，由模头以线料的形态吐出，冷却后，使用切粒机将其颗粒化。
19.一种聚碳酸酯颗粒，其通过权利要求18中记载的制造方法制造出。
20.根据权利要求19中记载的聚碳酸酯颗粒，其中20μ m以上的异物在1000个/m2以下。
【文档编号】C08G64/30GK103459464SQ201280016769
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】并木慎悟, 小田康裕 申请人:三菱化学株式会社