專利名稱：聚碳酸酯樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚碳酸酯樹脂及其制備方法，詳細地說，本發(fā)明涉及降低了例如苯酚等揮發(fā)性雜質(zhì)的聚碳酸酯樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚碳酸酯樹脂不僅耐熱性、耐沖擊性等機械特性和尺寸穩(wěn)定性良好，而且透明性也優(yōu)異，其被用于各種用途。
作為聚碳酸酯樹脂的制備方法，可以列舉熔融法(酯交換法)、光氣法(界面聚合法)等，但其中的任何一種方法得到的都是含有未反應(yīng)原料、低分子量產(chǎn)物、反應(yīng)溶劑等揮發(fā)性雜質(zhì)的粗聚碳酸酯樹脂。作為上述低分子量產(chǎn)物，可以列舉熔融法中的苯酚。即，在熔融法中，在減壓下蒸餾除去酯交換反應(yīng)生成的苯酚，但由于反應(yīng)液相和氣相的平衡關(guān)系，苯酚殘留在反應(yīng)液中，因而聚碳酸酯樹脂中含有苯酚。以往，作為除去揮發(fā)性雜質(zhì)來制備聚碳酸酯樹脂的方法，已知有如下方法例如，將聚碳酸酯樹脂熔融擠出后顆粒化時，向熔融擠出機的擠出混煉部供給氮氣或水來進行減壓處理的方法(專利文獻I和2);添加飽和脂肪烴或芳香烴的方法(專利文獻3和4);在加壓狀態(tài)下供給二氧化碳，進行減壓處理的方法(專利文獻5);使用多級排氣式熔融擠出機使聚碳酸酯樹脂與水在O. 3 10MPa下混煉并進行減壓處理的方法(專利文獻6)等。專利文獻I :日本特開平9-59367號公報專利文獻2 日本特開平9-59368號公報專利文獻3 日本特開平9-67433號公報專利文獻4 日本特開平9-157375號公報專利文獻5 :日本特開2000-302879號公報專利文獻6 :日本特開2001-31753號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明的目的在于提供一種聚碳酸酯樹脂及其制備方法，所述聚碳酸酯樹脂中例如苯酚等揮發(fā)性雜質(zhì)的含量極少。解決問題的方法為了解決上述問題，本發(fā)明人等經(jīng)過了深入研究，結(jié)果獲得了如下的驚人發(fā)現(xiàn)。(I)通常，在制備聚碳酸酯樹脂時，為了除去魚眼(fish eye)等異物，在顆?；襟E中，在熔融擠出機的出口處設(shè)置聚合物過濾器，但另一方面苯酚在聚合物過濾器內(nèi)再生。該苯酚的再生與聚合物過濾器的構(gòu)成金屬所產(chǎn)生的催化作用、或在聚合物過濾器內(nèi)因剪切放熱而導(dǎo)致的碳酸二酯或聚合物的分解有關(guān)。因此，即使為了除去揮發(fā)性雜質(zhì)而使用排氣式熔融擠出機，也未充分表現(xiàn)出由聚合物過濾器所產(chǎn)生的作為殘留揮發(fā)性雜質(zhì)而殘留的苯酚的除去效果，結(jié)果難以制備苯酚含量充分減少的聚碳酸酯樹脂。(2)利用包括至少I個反應(yīng)器和至少I臺擠出機的聚碳酸酯樹脂的制備裝置，由二羥基化合物與碳酸二酯通過酯交 換法制備聚碳酸酯樹脂時，如果擠出機采用特定的溫度條件，則可以抑制聚碳酸酯樹脂的分解反應(yīng)，從而有效地除去揮發(fā)性雜質(zhì)，而且可以得到以往未知的新型聚碳酸酯樹脂。本發(fā)明就是基于上述各發(fā)現(xiàn)經(jīng)過反復(fù)研究而完成的，各發(fā)明要點如下。S卩，本發(fā)明的第I要點在于一種聚碳酸酯樹脂，其由芳香族二羥基化合物與碳酸二酯經(jīng)酯交換反應(yīng)而得到，該聚碳酸酯樹脂滿足下述(1Γ(3)所述的條件，(I)粘均分子量為13000 30000 ；(2)樹脂中殘留的芳香族單羥基化合物的量以及芳香族二羥基化合物的量分別為20ppm以下；(3)樹脂含有結(jié)構(gòu)式(I廣(5)中的任意I個以上結(jié)構(gòu)單元，且該結(jié)構(gòu)單元的總量為1000 6000ppm。[化學(xué)式I]
(1)
(2)
(3)
(5)
本發(fā)明的第2要點在于一種聚碳酸酯樹脂的制備方法，該方法是對含有揮發(fā)性雜質(zhì)的聚碳酸酯樹脂進行熔融脫揮發(fā)處理，從而制備降低了揮發(fā)性雜質(zhì)含量的聚碳酸酯樹脂的方法，其中，在通過聚合物過濾器后再進行熔融脫揮發(fā)處理。本發(fā)明的第3要點在于一種聚碳酸酯樹脂的制備方法，該方法是利用包括至少I個反應(yīng)器和至少I臺擠出機的聚碳酸酯樹脂的制備裝置，由二羥基化合物與碳酸二酯通過酯交換法來制備聚碳酸酯樹脂的聚碳酸酯樹脂的制備方法，其中，將擠出機入口樹脂溫度設(shè)為Tl(°c )、將擠出機出口樹脂溫度設(shè)為T2(°C )時，T2為370°C以下，且下面的式(I)所表示AT為70°C以下。[數(shù)學(xué)式I]·
ΔΤ=Τ2-Τ1 式(I)發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種聚碳酸酯樹脂及其制備方法，所述聚碳酸酯樹脂中，例如苯酚等揮發(fā)性雜質(zhì)含量極少，且其在成型時的熱穩(wěn)定性等優(yōu)異。
具體實施例方式下面，對本發(fā)明進行詳細說明。為了便于說明，首先對本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂的制備方法進行說明。在本發(fā)明中，由二羥基化合物與碳酸二酯經(jīng)酯交換法來制備聚碳酸酯樹脂。通過酯交換法，可以得到末端基團OH基的量得到調(diào)節(jié)的聚碳酸酯樹脂。作為用作原料的二羥基化合物，可以列舉出2，2_雙(4-羥基苯基)丙烷(別名雙酚Α)、2，2-雙(3，5-二溴-4-羥基苯基)丙烷(別名四溴雙酚Α)、雙(4-羥基苯基)甲烷、1，I-雙(4-羥基苯基)乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)辛烷、2，2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、1，I-雙(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(4-羥基-3，5-二甲基苯基)丙烷、2，2-雙(3-溴-4-羥基苯基)丙烷、2，2-雙(3，5-二氣_4-輕基苯基)丙燒、2，2-雙(3-苯基-4-輕基苯基)丙燒、2，2-雙(3-環(huán)己基-4-輕基苯基)丙烷、1，I-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、2，2-雙(4_輕基苯基)-I, I, I- 二氣丙燒、2，2-雙(4_輕基苯基)-I, I, I, 3, 3, 3-六氣丙燒、2，2-雙(4-羥基苯基)-I, I, I, 3，3，3-六氟丙烷等雙(羥基芳基)烷烴類；1，I-雙(4-羥基苯基)環(huán)戊烷、1，I-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1，I-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷等雙(羥基芳基)環(huán)烷烴類；9，9-雙(4-羥基苯基)芴、9，9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)芴等含有軸節(jié)結(jié)構(gòu)(Cardo Structure)的雙酹類；4，4’-二輕基二苯基醚、4，4’-二輕基-3，3’-二甲基二苯基醚等二羥基二芳基醚類；4，4’ - 二羥基二苯基硫醚、4，4’ - 二羥基-3，3’ - 二甲基二苯基硫醚等二羥基二芳基硫醚類；4，4’ - 二羥基二苯基亞砜、4，4’ - 二羥基-3，3’ - 二甲基二苯基亞砜等二羥基二芳基亞砜類；4，4’ - 二羥基二苯基砜、4，4’ - 二羥基-3，3’ - 二甲基二苯基砜等二羥基二芳基砜類；氫醌、間苯二酚、4，4’ - 二羥基聯(lián)苯等。其中，優(yōu)選雙(4-羥基苯基)烷烴類，從耐沖擊性的角度考慮，特別優(yōu)選雙酚A。此外，為了提高阻燃性，還可使用上述二羥基化合物上結(jié)合有I個以上磺酸四烷基轔而形成的化合物。還可將這些二羥基化合物組合二種以上使用。在熔融法中，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度和催化劑量，可以得到支鏈化的聚碳酸酯樹脂，作為二羥基化合物的一部分，可使用下述化合物作為支鏈化劑，所述化合物包括間苯三酚、4，6-二甲基-2，4，6-三(4-羥基苯基)-庚烯_2、4，6-二甲基-2，4，6-三(4-羥基苯基)庚燒、2，6二甲基-2，4, 6-二(4-輕基苯基)-庚稀-3、1，3, 5-二(4-輕基苯基)苯、1，I, I-二(4-羥基苯基)乙烷等多羥基化合物；3，3_雙(4-羥基芳基)羥基吲哚(別名靛紅雙酚)、5-氯靛紅、5，7- 二氯靛紅、5-溴靛紅等支鏈化劑。另一方面，作為原料碳酸二酯，可以列舉下述通式(a)表示的化合物。[化學(xué)式2]
權(quán)利要求
1.一種聚碳酸酯樹脂的制備方法，該方法是對含有揮發(fā)性雜質(zhì)的聚碳酸酯樹脂進行熔融脫揮發(fā)處理來制備降低了揮發(fā)性雜質(zhì)含量的聚碳酸酯樹脂的方法，其中，使用在串聯(lián)連接的至少2臺排氣式熔融擠出機之間設(shè)置了聚合物過濾器的裝置、在通過聚合物過濾器后再進行熔融脫揮發(fā)處理。
2.權(quán)利要求I所述的制備方法，其中，始端的排氣式熔融擠出機使用同向螺桿旋轉(zhuǎn)型擠出機，終端的排氣式熔融擠出機使用部分嚙合異向螺桿旋轉(zhuǎn)型擠出機。
3.權(quán)利要求I所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂溫度低于始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂溫度。
4.權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂溫度低于始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂溫度。
5.權(quán)利要求I所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間比始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間短。
6.權(quán)利要求2所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間比始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間短。
7.權(quán)利要求3所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間比始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間短。
8.權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間比始端的排氣式熔融擠出機中的熔融樹脂滯留時間短。
9.權(quán)利要求廣8中任一項所述的制備方法，其中，終端的排氣式熔融擠出機中的排氣孔壓カ低于始端的排氣式熔融擠出機中的排氣孔壓力。
10.權(quán)利要求廣8中任一項所述的制備方法，其中，在擠出機中使用脫揮發(fā)助劑。
11.權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，在擠出機中使用脫揮發(fā)助劑。
12.權(quán)利要求廣8中任一項所述的制備方法，其中，使用如下的聚碳酸酯樹脂的制備裝置，所述制備裝置包括至少I個反應(yīng)器和至少I臺擠出機，擠出機中的至少I臺為排氣式熔融擠出機，在排氣式熔融擠出機的入口側(cè)設(shè)有聚合物過濾器，設(shè)置有多臺排氣式熔融擠出機時，所述入ロ側(cè)為終端的排氣式熔融擠出機的入口側(cè)，其中，在反應(yīng)器內(nèi)使ニ羥基化合物與碳酸ニ酯進行酯交換，通過擠出機進行揮發(fā)性雜質(zhì)的熔融脫揮發(fā)處理。
13.權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，使用如下的聚碳酸酯樹脂的制備裝置，所述制備裝置包括至少I個反應(yīng)器和至少I臺擠出機，擠出機中的至少I臺為排氣式熔融擠出機，在排氣式熔融擠出機的入口側(cè)設(shè)有聚合物過濾器，設(shè)置有多臺排氣式熔融擠出機時，所述入口側(cè)為終端的排氣式熔融擠出機的入口側(cè)，其中，在反應(yīng)器內(nèi)使ニ羥基化合物與碳酸ニ酯進行酯交換，通過擠出機進行揮發(fā)性雜質(zhì)的熔融脫揮發(fā)處理。
14.權(quán)利要求10所述的制備方法，其中，使用如下的聚碳酸酯樹脂的制備裝置，所述制備裝置包括至少I個反應(yīng)器和至少I臺擠出機，擠出機中的至少I臺為排氣式熔融擠出機，在排氣式熔融擠出機的入口側(cè)設(shè)有聚合物過濾器，設(shè)置有多臺排氣式熔融擠出機時，所述入ロ側(cè)為終端的排氣式熔融擠出機的入口側(cè)，其中，在反應(yīng)器內(nèi)使ニ羥基化合物與碳酸ニ酯進行酯交換，通過擠出機進行揮發(fā)性雜質(zhì)的熔融脫揮發(fā)處理。
15.權(quán)利要求f8中任一項所述的制備方法，其中，聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為13000 30000。
16.權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為13000 30000。
17.權(quán)利要求10所述的制備方法，其中，聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為13000 30000。
18.權(quán)利要求12所述的制備方法，其中，聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為13000 30000。
全文摘要
本發(fā)明提供一種例如苯酚等揮發(fā)性雜質(zhì)的含量極少的聚碳酸酯樹脂。本發(fā)明的芳香族聚碳酸酯樹脂由芳香族二羥基化合物與碳酸二酯經(jīng)酯交換反應(yīng)而得到，并且該芳香族聚碳酸酯樹脂滿足下述(1)~(3)所述的條件(1)粘均分子量為13000~30000；(2)樹脂中殘留的芳香族單羥基化合物的量以及芳香族二羥基化合物的量分別為20ppm以下；(3)樹脂含有結(jié)構(gòu)式(1)~(5)中的任意1個以上的結(jié)構(gòu)單元，且該結(jié)構(gòu)單元的總量為1000~6000ppm。
文檔編號C08G64/40GK102731763SQ20121020878
公開日2012年10月17日 申請日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者內(nèi)村竜次, 白石義隆, 高橋和幸 申請人:三菱化學(xué)株式會社