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DE4039023A1 - Two=stage prodn. of halogen-free aromatic polycarbonate - by interfacial precondensation using halogen-free organic solvent then melt or solid phase condensation - Google Patents

Two=stage prodn. of halogen-free aromatic polycarbonate - by interfacial precondensation using halogen-free organic solvent then melt or solid phase condensation

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Publication number
DE4039023A1
DE4039023A1 DE19904039023 DE4039023A DE4039023A1 DE 4039023 A1 DE4039023 A1 DE 4039023A1 DE 19904039023 DE19904039023 DE 19904039023 DE 4039023 A DE4039023 A DE 4039023A DE 4039023 A1 DE4039023 A1 DE 4039023A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
end groups
halogen
carbonate
condensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19904039023
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Dipl Chem Dr Tacke
Ulrich Dipl Chem Dr Grigo
Dieter Dipl Chem Dr Freitag
Claus Dipl Chem Dr Wulff
Gerd Dipl Chem Dr Fengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
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Publication of DE4039023A1 publication Critical patent/DE4039023A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20General preparatory processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

2-Stage prodn. of halo-free aromatic polycarbonate (I) involves: (1) prodn. of a partly crystalline oligomeric precondensate (II); and (2) further condensn. to high mol. (I) in the melt or in the solid phase. Claims also cover (I) produced in this way. Pref. (II) has Mw = 1000-15000 and contains the end gps. allowing further condensn. End gps. are phenyl carbonate and/or alkyl carbonate gps. and opt. some (up to 45%) OH gps.; or approx. equimolar amts. of carbonate and aryl and/or alkyl carbonate gps. (II) contains 1 ppm to 1 wt.% condensn. catalyst (alkali hydroxide, alkaline earth hydroxide, (bi)carbonate or acetate, quinoline, PPh3 and/or organic Ti and/or Sn cpds.) for further condensn. USE/ADVANTAGE - (III) can be used instead of the usual halogenated solvents, which are ecologically harmful and very difficult to remove quantitatively. (I) are useful for making semi-finished prods., mouldings and films, e.g. for use in the electrical industry and vehicle construction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein 2-Stufen-Verfahren zur Herstellung von halogenfreien aromatischen Polycarbonaten, wobei in einer 1. Stufe nach dem bekannten Phasengrenzflächenverfahren in Gegenwart eines halogenfreien orga­ nischen Lösungsmittels als mit Wasser nur wenig mischbarem Lösungsmittel ein Carbonat-Oligomeres hergestellt wird, das in einer 2. Stufe entweder nach Kristallisation in der festen Phase oder aber in der Schmelze im Extruder oder Kneter bei erhöhter Temperatur zum hochmolekularen aromatischen Polycarbonat nachkondensiert wird.The present invention relates to a 2-step process for the production of halogen-free aromatic polycarbonates, in a first stage after the known phase boundary process in the presence of a halogen-free orga African solvent as a solvent that is only slightly miscible with water Carbonate oligomer is produced, either in a second stage after Crystallization in the solid phase or in the melt in the extruder or Kneader at high temperature to high molecular weight aromatic polycarbonate is condensed.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Polycarbonate.The present invention also relates to those according to the inventive method available polycarbonates.

Die Herstellung von aromatischen Polycarbonaten nach dem Phasengrenzflächen­ verfahren ist bekannt. Man verwendet hierbei als organische Lösungsmittel wegen ihrer guten Lösungsfähigkeit für hochmolekulare Polycarbonate vorzugsweise halogenhaltige Lösungsmittel, z. B. Chlorbenzol, Dichlormethan, 1,1-Dichlorethan. Diese halogenhaltigen Lösungsmittel haben sich jedoch als ökologisch bedenklich erwiesen und können aus dem fertigen Polycarbonat nur äußerst schwierig quantitativ abgetrennt werden.The production of aromatic polycarbonates after the phase interfaces procedure is known. It is used here as an organic solvent preferred their good solubility for high molecular weight polycarbonates halogenated solvents, e.g. B. chlorobenzene, dichloromethane, 1,1-dichloroethane. However, these halogen-containing solvents have been shown to be ecologically unsafe proven and can be extremely difficult from the finished polycarbonate be quantitatively separated.

Es wurde nun gefunden, daß oligomere aromatische Carbonate vorteilhaft auch in halogenfreien, organischen, mit Wasser nur wenig mischbaren Lösungsmitteln nach dem Phasengrenzflächenverfahren hergestellt werden können, daß diese Oligo­ carbonate leicht in teilkristalliner Form gewonnen und in der festen Phase bei erhöhter Temperatur oder in der Schmelze im Extruder oder Kneter zu hochmoleku­ laren Polycarbonaten nachkondensiert werden können.It has now been found that oligomeric aromatic carbonates are also advantageous in halogen-free, organic solvents that are only slightly miscible with water the interfacial process can be made that this oligo  carbonate easily obtained in semi-crystalline form and in the solid phase elevated temperature or in the melt in the extruder or kneader too high molecular weight laren polycarbonates can be post-condensed.

Bekannt ist aus JP-52-1 09 591 die zweistufige Polycarbonatsynthese durch Kombi­ nation der Schmelzumesterung mit anschließender Festphasenpolykondensation (siehe auch JP-63-2 23 035, JP-64-1 725, JP-01-4 617 und EP-A-03 38 085).The two-stage polycarbonate synthesis by combination is known from JP-52-1 09 591 Nation of melt transesterification with subsequent solid phase polycondensation (see also JP-63-2 23 035, JP-64-1 725, JP-01-4 617 and EP-A-03 38 085).

Die Polycarbonatsynthese durch mehrstufige Schmelzumesterung ist auch bekannt (siehe beispielsweise DE-AS 12 28 417, DE-OS 15 70 640, JP-78-5 718, JP-01-16 826 und JP-01 38 433).Polycarbonate synthesis by multi-stage melt transesterification is also known (see for example DE-AS 12 28 417, DE-OS 15 70 640, JP-78-5 718, JP-01-16 826 and JP-01 38 433).

Bekannt ist auch, das Phasengrenzflächenverfahren mehrstufig durchzuführen (siehe beispielsweise US-PS 40 38 252).It is also known to carry out the phase interface method in several stages (see for example US-PS 40 38 252).

Aus der japanischen Offenlegungsschrift 1-2 71 426 vom 30. 10. 1989 ist ein Drei­ stufenverfahren bekannt, das sich aus Präpolymerherstellung mittels Phosgen, Kristallisation des Präpolymeren und anschließende Festphasenpolymerisation des kristallinen Präpolymeren zusammensetzt.From Japanese Laid-Open Publication 1-2 71 426 of October 30, 1989 is a three step process known, which results from prepolymer production by means of phosgene, Crystallization of the prepolymer and subsequent solid phase polymerization of the composed of crystalline prepolymers.

Die Herstellung chlorfreier Polycarbonate wird hierbei nicht angesprochen. Dies ist von der Anmelderin in ihrer älteren europäischen Patentanmeldung EP-A-03 38 085 (loc-cit) auf Seite 4, Zeilen 24 bis 32, erläutert, daß beispielsweise Kochsalz, das beim Phosgenverfahren entsteht, schwer zu entfernen ist.The production of chlorine-free polycarbonates is not discussed here. This is by the applicant in her earlier European patent application EP-A-03 38 085 (loc-cit) on page 4, lines 24 to 32, explains that, for example, table salt, the arises in the phosgene process, is difficult to remove.

In der vorstehend erwähnten japanischen Offenlegungsschrift 1-2 17 426 wird als Stand der Technik auch die Kombination von Präpolymerherstellung mittels Phosgen und anschließende Schmelzumesterung abgehandelt (Seiten 5/6 der vorlie­ genden Übersetzung).In the aforementioned Japanese Laid-Open Publication 1-2 17 426, as State of the art also the combination of prepolymer production by means of Phosgene and subsequent melt transesterification dealt with (pages 5/6 of this translation).

Daraus geht jedoch nicht hervor, daß nach diesem Stand der Technik auch halo­ genfreie bzw. chlorfreie Polycarbonate erhalten werden. However, it does not follow that, according to this prior art, halo gene-free or chlorine-free polycarbonates can be obtained.  

Es wird außerdem in 1-2 71 426 hervorgehoben, daß diese Verfahrenskombination noch mit Nachteilen verbunden ist.It is also highlighted in 1-2 71 426 that this combination of processes is still associated with disadvantages.

Als halogenfreie organische Lösungsmittel für das erfindungsgemäße Verfahren kommen in Betracht: Toluol, Ethylbenzol, Anisol, Xylole, Cyclohexan, Methyl­ cyclohexan.As a halogen-free organic solvent for the process according to the invention come into consideration: toluene, ethylbenzene, anisole, xylenes, cyclohexane, methyl cyclohexane.

Unter aromatischen Polycarbonaten im Sinne dieser Erfindung werden die bekannten Homopolycarbonate, Copolycarbonate und Mischungen dieser Poly­ carbonate verstanden, denen z. B. mindestens eines der folgenden Diphenole zugrundeliegt:Aromatic polycarbonates in the sense of this invention are the known homopolycarbonates, copolycarbonates and mixtures of these poly understood carbonates, which z. B. at least one of the following diphenols underlying:

Hydrochinon,
Resorcin,
Dihydroxybiphenyle,
Bis-(hydroxyphenyl)-alkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane,
Bis-(hydroxyphenyl)-ether,
Bis-(hydroxyphenyl)-ketone,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxide,
Bis-(hydroxyphenyl)-sulfone und
α,α′-Bis-(hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole
Hydroquinone,
Resorcinol,
Dihydroxybiphenyls,
Bis (hydroxyphenyl) alkanes,
Bis (hydroxyphenyl) cycloalkanes,
Bis (hydroxyphenyl) ether,
Bis (hydroxyphenyl) ketones,
Bis (hydroxyphenyl) sulfoxides,
Bis (hydroxyphenyl) sulfones and
α, α′-bis (hydroxyphenyl) diisopropylbenzenes

sowie deren kernalkylierte und kernhalogenierte Derivate.as well as their nuclear alkylated and nuclear halogenated derivatives.

Diese und weitere geeignete Diphenole sind z. B. in den US-PS 30 28 365, 32 75 601, 31 48 172, 30 62 781, 29 91 273 und 29 99 846 beschrieben.These and other suitable diphenols are e.g. B. in US-PS 30 28 365, 32 75 601, 31 48 172, 30 62 781, 29 91 273 and 29 99 846.

Bevorzugte Diphenole sind z. B.Preferred diphenols are e.g. B.

4,4′-Dihydroxybiphenyl,
2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan,
α,α′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol,
2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan und
2,2-Bis-(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-propan.
4,4'-dihydroxybiphenyl,
2,4-bis (4-hydroxyphenyl) -2-methylbutane,
α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene,
2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane and
2,2-bis (3-chloro-4-hydroxyphenyl) propane.

Besonders bevorzugte Diphenole sind z. B.Particularly preferred diphenols are e.g. B.

2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (BPA),
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und
1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (BPA),
2,2-bis (3,5-dichloro-4-hydroxyphenyl) propane,
2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane and
1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane.

Die aromatischen Oligo- und Polycarbonate können durch den Einbau geringer Mengen, vorzugsweise von 0,05 bis 2,0 Mol.-% (bezogen auf eingesetzte Diphenole), drei- oder mehr als dreifunktioneller Verbindungen, beispielsweise solcher mit drei oder mehr als drei phenolischen Hydroxygruppen, verzweigt sein.The aromatic oligo- and polycarbonates can be reduced by incorporation Amounts, preferably from 0.05 to 2.0 mol% (based on the amount used Diphenols), three or more than three-functional compounds, for example those with three or more than three phenolic hydroxyl groups.

Die aromatischen Oligocarbonate der 1. Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens sollen mittlere Molmassen w (Gewichtsmittel) von 1000 bis 15 000, vorzugs­ weise 2000 bis 10 000, haben, ermittelt durch Messung der relativen Lösungsviskosität (ηrel) in Dichlormethan oder in Mischungen gleicher Gewichtsmengen Phenol/o-Dichlorbenzol bzw. durch Lichtstreuung.The aromatic oligocarbonates of the first stage of the process according to the invention should have average molecular weights w (weight average) of 1000 to 15,000, preferably 2000 to 10,000, determined by measuring the relative solution viscosity (η rel ) in dichloromethane or in mixtures of equal amounts by weight of phenol / o-dichlorobenzene or by light scattering.

Die bei der Nachkondensation in der 2. Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Polycarbonate sollen w-Werte von 20 000 bis 80 000, vorzugsweise 22 000 bis 60 000, erreichen.The polycarbonates obtained in the post-condensation in the second stage of the process according to the invention are said to have w values of 20,000 to 80,000, preferably 22,000 to 60,000.

Zur Begrenzung der Molmassen w bei der 1. Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in bekannter Weise Kettenabbrecher, wie beispielsweise Phenol, Alkylphenol, Phenylchlorkohlensäureester, Alkylchlorkohlensäureester, aromatische und aliphatische Carbonsäurehalogenide in den berechneten oder zu erprobenden Mengen eingesetzt.To limit the molar masses w in the 1st stage of the process according to the invention, chain terminators such as, for example, phenol, alkylphenol, phenylchlorocarbonate, alkylchlorocarbonate, aromatic and aliphatic carboxylic acid halides are used in the amounts calculated or to be tested.

Die Auswahl des oder der Kettenabbrecher bei der 1. Stufe richtet sich nach dem oder den gewünschten flüchtigen Kondensationsprodukten, die während der 2. Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens entstehen sollen. Wird beispielsweise Phenol als Kettenabbrecher eingesetzt, so wird bei der Nachkondensation Diphenylcarbonat und gegebenenfalls Phenol aus dem Reaktionsgut abgetrennt. Wird Alkylchlor­ kohlensäureester verwendet, so entsteht bei der Nachkondensation Dialkylcarbonat und gegebenenfalls aliphatischer Alkohol. Bei Verwendung von Phenolen und Carbonsäurehalogeniden gleichzeitig, werden Phenylester der Carbonsäuren freigesetzt.The selection of the chain terminator (s) in the 1st stage depends on the or the desired volatile condensation products that occur during the 2nd stage  of the method according to the invention should arise. For example, if phenol Chain terminators are used, so diphenyl carbonate is used in the post-condensation and optionally phenol separated from the reaction mixture. Becomes alkyl chlorine carbonic acid ester used, dialkyl carbonate is formed in the post-condensation and optionally aliphatic alcohol. When using phenols and Carboxylic acid halides at the same time, phenyl esters of carboxylic acids released.

Bevorzugt als Kettenabbrecher sind Phenole und Alkylchlorkohlensäureester.Preferred chain terminators are phenols and alkyl chlorocarbonic acid esters.

Gemäß einer Variante des Verfahrens werden die Mengen der verwendeten Ketten­ abbrecher und des eingesetzten Phosgens so gewählt, daß die Oligocarbonate der 1. Stufe des Verfahrens auch noch OH-Endgruppen enthalten neben beispielsweise Phenylcarbonat-Endgruppen. Die Kondensation solcher Oligocarbonate kann dann unter Freisetzung von Phenol erfolgen.According to a variant of the method, the amounts of the chains used terminator and the phosgene selected so that the oligocarbonates of the 1st Stage of the process also contain OH end groups in addition to, for example Phenyl carbonate end groups. The condensation of such oligocarbonates can then with the release of phenol.

Die zur Nachkondensation befähigten Oligocarbonate könnnen bis zu 45% aller Endgruppen OH-Endgruppen aufweisen.The oligocarbonates capable of post-condensation can up to 45% of all End groups have OH end groups.

Es ist auch möglich, an Oligocarbonaten, die neben Phenylcarbonat- oder Alkylcarbonat-Endgruppen nur sehr wenig OH-Endgruppen enthalten, durch Umsetzung mit einem Diphenol OH-Endgruppen zu schaffen.It is also possible to use oligocarbonates in addition to phenyl carbonate or Alkyl carbonate end groups contain very little OH end groups Implementation with a diphenol to create OH end groups.

In einer bevorzugten Durchführungsweise der 1. Stufe des Verfahrens werden die Konzentrationen der Ausgangsstoffe so gewählt, daß die entstehenden Oligo­ carbonate in den gewählten organischen halogenfreien Lösungsmitteln gelöst bleiben bis die organischen Phasen gereinigt sind und die Abscheidung der Oligocarbonate durch Einengen der Lösungen oder Fällung gewünscht wird.In a preferred embodiment of the first stage of the process, the Concentrations of the starting materials chosen so that the resulting oligo carbonates dissolved in the selected organic halogen-free solvents remain until the organic phases are cleaned and the separation of Oligocarbonate by concentration of the solutions or precipitation is desired.

Es kann jedoch auch mit größeren Konzentrationen der Ausgangsstoffe gearbeitet werden, wobei sich die Oligocarbonate teilweise in feinster Verteilung abscheiden. In diesem Falle ist es vorteilhaft, den festen Anteil der Oligocarbonate vor Aufarbeitung der oganischen Lösung durch Filtration, Zentrifugieren oder ähnliche Operationen abzutrennen und getrennt weiter zu verarbeiten. Beispielsweise kann der feste Anteil nach Auswaschen und Trocknung sogleich der Festphasennach­ kondensation zugeführt werden.However, it is also possible to work with larger concentrations of the starting materials are, whereby the oligocarbonates are deposited in a very fine distribution. In this case it is advantageous to pre-solid the oligocarbonate Processing of the organic solution by filtration, centrifugation or the like  Separate operations and process them separately. For example the fixed portion after washing and drying immediately after the solid phase condensation are supplied.

Die Löslichtkeit der Oligomeren in den organischen halogenfreien Lösungsmitteln ist abhängig von der Art der Lösungsmittel, der Diphenole, der Diphenolgemische und den Konzentrationen. Die Oligomeren sind besser löslich als die Polymeren, was als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen ist.The solubility of the oligomers in the organic halogen-free solvents is depending on the type of solvent, diphenols, diphenol mixtures and the concentrations. The oligomers are more soluble than the polymers, which as particular advantage of the method according to the invention can be seen.

Falls die erfindungsgemäß in der 1. Stufe hergestellten Oligocarbonate aus den Lösungen in den halogenfreien Lösungsmitteln schnell kristallisieren, ist die Abscheidung der Oligomeren auch in Extrudern möglich, die auf Temperaturen unterhalb der Schmelzpunkte der Kristallite gehalten werden und in denen die Oligomeren unter Verdampfen der Lösungsmittel als rieselfähige Feststoffe anfallen. - Die Oligocarbonate können auch aus ihren Lösungen mit z. B. Methanol/Cyclohexan, Aceton ausgefällt werden.If the oligocarbonates according to the invention prepared in the 1st stage from the Crystallize solutions in halogen-free solvents quickly Separation of the oligomers also possible in extruders, which are at temperatures are kept below the melting points of the crystallites and in which the Oligomers with evaporation of the solvent as free-flowing solids attack. - The oligocarbonates can also from their solutions with z. B. Methanol / cyclohexane, acetone are precipitated.

Die Nachkondensation der oligomeren Carbonate in der 2. Stufe des erfindungs­ gemäßen Verfahrens kann vorteilhaft in der festen Phase durchgeführt werden, falls die Produkte leicht zur Kristallisation gebracht werden können.The post-condensation of the oligomeric carbonates in the 2nd stage of the invention according to the method can advantageously be carried out in the solid phase if the products can be easily crystallized.

Falls sich die Kristallisation der Oligocarbonate der 1. Stufe verzögern sollte, kann sie häufig durch Tempern unterhalb der Temperatur des Kristallitschmelzpunktes beschleunigt werden.If the crystallization of the oligocarbonates of the 1st stage is delayed, they often by tempering below the temperature of the crystallite melting point be accelerated.

Für die Festphasennachkondensation werden die kristallinen bzw. teilkristallinen Vorkondensate entweder im Vakuum oder unter einem Inertgas unter Normaldruck oder Überdruck auf Temperaturen unterhalb Kristallitschmelzpunkt erhitzt, wobei die Teilchen der Vorkondensate nicht erweichen bzw. verbacken oder verkleben sollen. For the solid phase post-condensation, the crystalline or semi-crystalline Pre-condensates either in a vacuum or under an inert gas under normal pressure or heated to temperatures below crystalline melting point, wherein do not soften, cake or stick the particles of the pre-condensates should.  

Alternativ zur Festphasennachkondensation kann die Nachkondensation auch in der Schmelze in Extrudern, Knetern oder ähnlichen Aggregaten, vorzugsweise im Vakuum, erfolgen.As an alternative to solid phase post-condensation, post-condensation can also be carried out in the Melt in extruders, kneaders or similar units, preferably in Vacuum.

Es kann vorteilhaft sein, die Nachkondensation der Oligocarbonate durch kleine Mengen (1 ppm - 1 Gew.-%) von Katalysatoren zu beschleunigen. Als Katalysatoren kommen u. a. in Betracht: Alkalihydroxide, Erdalkalihydroxide, Salze dieser Hydroxide mit schwachen Säuren, Organotitan-, Organozinnverbindungen, tertiäre Stickstoff- und Phosphorbasen, z. B. LiO, NaOH, KOH, Na2CO3, Ca(OH)2, CaCO3, Tetraalkyltitanat, Dibutyl-dibutoxi-zinn, Chinolin, Triphenylphosphin. Zumeist sind Spuren Alkalihydroxid ausreichend.It can be advantageous to accelerate the post-condensation of the oligocarbonates by small amounts (1 ppm - 1% by weight) of catalysts. Possible catalysts include: alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, salts of these hydroxides with weak acids, organotitanium, organotin compounds, tertiary nitrogen and phosphorus bases, e.g. B. LiO, NaOH, KOH, Na 2 CO 3 , Ca (OH) 2 , CaCO 3 , tetraalkyl titanate, dibutyl-dibutoxy tin, quinoline, triphenylphosphine. Traces of alkali hydroxide are usually sufficient.

Zur Verbesserung der Eigenschaften können den erfindungsgemäß hergestellten Polycarbonaten Hilfs- und Verstärkungsstoffe zugemischt werden. Als solche sind u. a. in Betracht zu ziehen: Stabilisatoren, Fließhilfsmittel, Entformungsmittel, Brandschutzmittel, Pigmente, fein zerteilte Mineralien, Faserstoffe, z. B. Alkyl- und Arylphosphite, -Phosphate, -Phosphine, niedermolekulare Carbonsäureester, Halo­ genverbindungen, Salze, TiO2, Kreide, Quarzmehl, Talkum, Glas- und Kohlenstoff­ asern.To improve the properties, auxiliaries and reinforcing materials can be mixed into the polycarbonates produced according to the invention. The following should be considered as such: stabilizers, flow aids, mold release agents, fire retardants, pigments, finely divided minerals, fibrous materials, e.g. B. alkyl and aryl phosphites, phosphates, phosphines, low molecular weight carboxylic acid esters, Halo gene compounds, salts, TiO 2 , chalk, quartz powder, talc, glass and carbon asers.

Weiterhin können den erfindungsgemäßen Polycarbonaten auch andere Polymere zugemischt werden, z. B. Polyolefine, Polyurethane.Other polymers can also be used in the polycarbonates according to the invention be admixed, e.g. B. polyolefins, polyurethanes.

Der Zusatz dieser Stoffe erfolgt vorzugsweise auf herkömmlichen aggregaten zum fertigen Polycarbonat, kann jedoch, je nach den Erfordernissen, auf einer anderen Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen.These substances are preferably added to conventional aggregates for manufacture polycarbonate, however, depending on the requirements, on another Stage of the method according to the invention.

Darüber hinaus ist für besondere Anwendungen auch die Modifizierung der Poly­ carbonate durch Einkondensation von Blöcken, Segmenten und Comonomeren möglich, z. B. Siloxanblöcken mit OH-Endgruppen, aromatische Dicarbonsäuredi­ chloride, in Mengen bis 30 Mol-%, bezogen auf Diphenole. Die Einkondensation dieser Substanzen erfolgt vorzugsweise schon in der 1. Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens. In addition, the modification of the poly is also for special applications carbonate by condensation of blocks, segments and comonomers possible, e.g. B. siloxane blocks with OH end groups, aromatic dicarboxylic acid di chloride, in amounts up to 30 mol%, based on diphenols. The condensation these substances are preferably already in the 1st stage of the invention Procedure.  

Die erfindungsgemäß hergestellten Polycarbonate können in üblichen Maschinen zu Halbzeug, Formkörpern, Folien verarbeitet werden. Die Verwendung dieser Pro­ dukte erfolgt beispielsweise in der Elektrotechnik und im Kraftfahrzeugbau.The polycarbonates produced according to the invention can in conventional machines Semi-finished products, moldings, foils are processed. The use of this pro Products are used, for example, in electrical engineering and automotive engineering.

BeispieleExamples Beispiel 1example 1

In einer Glasapparatur mit Rührer, Tropftrichter und Gaseinleitungsrohr wurdenIn a glass apparatus with stirrer, dropping funnel and gas inlet tube

22,8 g (0,1 Mol) BPA
15 ml 45%ige NaOH
250 ml Wasser
1,59 g (0,0169 Mol) Phenol
22.8 g (0.1 mole) BPA
15 ml 45% NaOH
250 ml water
1.59 g (0.0169 mol) phenol

unter N2 gerührt bis zur vollständigen Lösung des BPA. Nach Zugabe von 175 ml Toluol wurden unter heftigem Rührenstirred under N 2 until the BPA is completely dissolved. After adding 175 ml of toluene, the mixture was stirred vigorously

15,8 g (0,16 Mol) COCl2 15.8 g (0.16 mol) of COCl 2

eingeleitet und der pH-Wert der wäßrigen Phase durch Dosierung von NaOH bei 12-13 gehalten. Dann wurden 0,1 ml N-Ethylpiperidin zugesetzt und 45 min bei pH 12-13 nachgerührt.initiated and the pH of the aqueous phase by adding NaOH Held 12-13. Then 0.1 ml of N-ethylpiperidine was added and the mixture was kept at pH for 45 min Stirred 12-13.

Der ausgefallene Feststoff wurde abgesaugt, der Filterkuchen mit Wasser gut ausge­ waschen. Im Filtrat wurden die Phasen getrennt, die Toluol-Phase ausgewaschen, das Toluol dann abdestilliert. Der Rückstand erwies sich wie das Produkt im Filterkuchen als teilkristallin gemäß Differentialthermoanalyse. Das Massenver­ hältnis der Produkte aus Toluol und im Filterkuchen betrug ca. 1 : 5. Die relativen Lösungsviskositäten (ηrel) der Produkte lagen bei 1,083 bzw. 1,068, gemessen mit Lösungen von 0,5 g Substanz pro 100 ml Phenol/Dichlorbenzol-Lösung bei 25°C.The precipitated solid was filtered off, the filter cake washed well with water. The phases were separated in the filtrate, the toluene phase was washed out, and the toluene was then distilled off. The residue, like the product in the filter cake, proved to be partially crystalline according to differential thermal analysis. The mass ratio of the products from toluene and in the filter cake was approximately 1: 5. The relative solution viscosities (η rel ) of the products were 1.083 and 1.068, respectively, measured with solutions of 0.5 g substance per 100 ml phenol / dichlorobenzene solution at 25 ° C.

Vom trockenen Filterkuchen-Material wurden 5 g in einem 250-ml-Glaskolben bei 20 mbar 1 Stunde im Salzbad von 340°C erhitzt. ηrel des farblosen Produktes lag dann bei 1,427. Der Toluolgehalt betrug 2 ppm. 5 g of the dry filter cake material were heated in a 250 ml glass flask at 20 mbar for 1 hour in a salt bath at 340 ° C. η rel of the colorless product was then 1.427. The toluene content was 2 ppm.

Weitere 5 g des trockenen, pulvrigen Filterkuchens wurden in einem 250-ml-Kolben am sich drehenden Rotavapor 48 Stunden im Ölbad bei 20 mbar erhitzt (zunächst 2 Stunden bei 180°C, dann 2 Stunden bei 200°C, den Rest der Zeit bei 240°C). ηrel des farblosen Produktes war auf 1,263 gestiegen, der Toluol-Gehalt lag bei 3 ppm. Halogen war in den Endprodukten nicht nachweisbar.Another 5 g of the dry, powdery filter cake were heated in a 250 ml flask on a rotating Rotavapor for 48 hours in an oil bath at 20 mbar (initially 2 hours at 180 ° C, then 2 hours at 200 ° C, the rest of the time 240 ° C). η rel of the colorless product had risen to 1.263, the toluene content was 3 ppm. Halogen was not detectable in the end products.

Beispiel 2Example 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, anstelle von Toluol jedoch 250 ml Anisol verwendet. In diesem Falle fiel bei der Phasengrenzflächenreaktion kein Feststoff aus. Die organische Phase des Ansatzes wurde wie bei Beispiel 1 aufgearbeitet, jeweils wieder 5 g in der Schmelze und in der festen Phase nachkondensiert unter den Bedingungen von Beispiel 1.Example 1 was repeated, but 250 ml of anisole were used instead of toluene. In this case, no solid precipitated out in the phase interface reaction. The organic phase of the batch was worked up as in Example 1, in each case again 5 g in the melt and in the solid phase after-condensed Conditions of Example 1.

ηrel stieg in der Schmelze von 1,085 auf 1,318, in der festen Phase auf 1,257. Der Anisol-Gehalt lag nach der Schmelzenachkondensation bei 7 ppm, nach der Fest­ phasenkondensation bei 4 bis 5 ppm. Alle Endprodukte waren farblos. Halogen war in den Endprodukten nicht nachweisbar.η rel rose from 1.085 to 1.318 in the melt and to 1.257 in the solid phase. The anisole content was 7 ppm after the melt post-condensation and 4 to 5 ppm after the solid-phase condensation. All end products were colorless. Halogen was not detectable in the end products.

Beispiel 3Example 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, anstelle von BPA jedoch 0,1 Mol Bis-(4-hydroxy­ phenyl)-ether und anstelle von Toluol Cyclohexan verwendet. In diesem Falle war in der organischen Phase nur eine Spur Substanz gelöst. Es wurde analog Beispiel 1 ein Filterkuchen von Oligomeren mit ηrel 1,062 erhalten.Example 1 was repeated, but instead of BPA 0.1 mol of bis (4-hydroxyphenyl) ether and cyclohexane instead of toluene. In this case, only a trace of substance was dissolved in the organic phase. A filter cake of oligomers with η rel 1.062 was obtained analogously to Example 1.

Die Nachkondensation in der Schmelze und in der festen Phase lieferte farblose Produkte mit ηrel 1,419 und 1,307 Cyclohexan-Gehalten von in beiden Fällen <2 ppm. Halogen war in den Endprodukten nicht nachweisbar. The post-condensation in the melt and in the solid phase gave colorless products with η rel 1.419 and 1.307 cyclohexane contents of <2 ppm in both cases. Halogen was not detectable in the end products.

Beispiel 4Example 4

Beispiel 2 wurde wiederholt, jedoch nur 12,5 g Phosgen verwendet, die organische Phase nur kurz gewaschen. ηrel des Oligocarbonates lag bei 1,073. 8,7% von den gesamten Endgruppen waren OH-Endgruppen. Der Na-Gehalt der Oligomeren betrug 6 bis 7 ppm.Example 2 was repeated, but only 12.5 g of phosgene were used, and the organic phase was washed only briefly. η rel of the oligocarbonate was 1.073. 8.7% of the total end groups were OH end groups. The Na content of the oligomers was 6 to 7 ppm.

hrel stieg bei der Nachkondensation in der Schmelze auf 1,36, in der festen Phase auf 1,263.h rel rose to 1.36 in the melt after-condensation and to 1.263 in the solid phase.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch nur 0,28 g Phenol verwendet (= ca. 3 Mol-%, bezogen auf BPA). In diesem Falle enthielt die Toluolphase nach Durchführung der Reaktion nur Spuren Festsubstanz. Die Substanz des Filterkuchens besaß ηrel von 1,091 und erwies sich als nicht nachkondensierbar. Sie verbräunte beim Versuch der Nachkondensation mit der Zeit.Example 1 was repeated, but only 0.28 g of phenol was used (= approx. 3 mol%, based on BPA). In this case, the toluene phase contained only traces of solid substance after the reaction was carried out. The substance of the filter cake had η rel of 1.091 and proved to be non-condensable. It tanned over time when trying to condense.

Claims (8)

1. 2-Stufen-Verfahren zur Herstellung von halogenfreiem aromatischen Poly­ carbonat, dadurch gekennzeichnet, daß in einer 1. Stufe nach dem Phasengrenzflächenverfahren unter Verwendung von mit Wasser nur wenig mischbaren halogenfreien organischen Lösungsmitteln teilkristallines oligomeres Vorkondensat hergestellt wird, das in einer 2. Stufe in der Schmelze oder in der festen Phase zu hochmolekularem Polycarbonat nach­ kondensiert werden kann.1. 2-stage process for the production of halogen-free aromatic polycarbonate, characterized in that partially crystalline oligomeric precondensate is produced in a 1st stage according to the interfacial process using halogen-free organic solvents which are only slightly miscible with water, which is produced in a 2nd stage can be condensed to high molecular weight polycarbonate in the melt or in the solid phase. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der 1. Stufe hergestellten oligomeren Carbonate w im Bereich 1000 bis 15 000 und die Nachkondensation ermöglichende Endgruppen besitzen.2. The method according to claim 1, characterized in that the oligomeric carbonates w produced in the 1st stage have in the range from 1000 to 15,000 and the end groups permitting post-condensation. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oligomeren Carbonate der 1. Stufe des Verfahrens Phenylcarbonat- und/oder Alkylcarbonat-Endgruppen und gegebenenfalls teilweise OH-Endgruppen besitzen.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the oligomeric carbonates of the 1st stage of the process phenyl carbonate and / or Alkyl carbonate end groups and optionally partial OH end groups have. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oligomeren Carbonate der 1. Stufe des Verfahrens etwa äquimolare Anteile einerseits von Carbonester-Endgruppen und andererseits Aryl- und/oder Alkylcarbonat-Endgruppen enthalten.4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the oligomeric carbonates of the 1st stage of the process have approximately equimolar proportions on the one hand of carbonic ester end groups and on the other hand aryl and / or Contain alkyl carbonate end groups. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oligomeren Carbonate der 1. Stufe des Verfahrens bis zu 45% von den gesamten Endgruppen OH-Endgruppen neben Phenylcarbonat- und/oder Alkylcarbonat-Endgruppen enthalten.5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the oligomeric carbonates of the 1st stage of the process up to 45% of the entire end groups OH end groups in addition to phenyl carbonate and / or Contain alkyl carbonate end groups. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oligocarbonate der 1. Stufe des Verfahrens zur Nachkondensation 1 ppm bis 1 Gew.-% an Kondensationskatalysatoren enthalten. 6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the Oligocarbonates of the 1st stage of the process for post-condensation 1 ppm to Contain 1% by weight of condensation catalysts.   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysatoren entweder einzeln oder gemeinsam Alkalihydroxide, Erdalkalihydroxide, deren Carbonate, Bicarbonate, Acetate, Chinolin, Triphenylphosphin, organische Titan- und/oder Zinnverbindungen eingesetzt werden.7. The method according to claim 6, characterized in that as catalysts either individually or together alkali metal hydroxides, alkaline earth metal hydroxides, their carbonates, bicarbonates, acetates, quinoline, triphenylphosphine, organic titanium and / or tin compounds are used. 8. Polycarbonate, erhältlich nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 7.8. polycarbonates obtainable by the process of claims 1 to 7.
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