发明名称 高分子量聚碳酸酯树脂之制造方法
摘要 本发明系有关于一种高分子量聚碳酸酯树脂的制造方法,尤指一种在制成晶状聚碳酸酯后使用固态聚合法,或在制成晶状聚碳酸酯的同时对其进行固态聚合,据以制成高分子量聚碳酸树脂的方法。依据本发明的高分子量聚碳酸酯树脂之制造方法,能制成一种分子量分布窄和性质均匀,可应用在短时间内以低成本从事大量射出与挤压作业的高分子量聚碳酸酯树脂。
申请公布号 TWI250175 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW092128466 申请日期 2003.10.14
申请人 LG化学股份有限公司 发明人 金钟勋;禹富坤;朴恩德;洪美贞
分类号 C08G64/20 主分类号 C08G64/20
代理机构 代理人 刘緖伦 台中市南屯区永春东一路549号3楼
主权项 1.一种高分子量聚碳酸酯树脂之制造方法,包含有 下列步骤: a)以喷射结晶方法制备一种晶状聚碳酸酯,该喷射 结晶方法包含有下列步骤: i)将重均分子量为1,500到30,000g/mol的一非晶状聚碳 酸酯溶解于一溶剂中; ii)将步骤i)制备的聚碳酸酯溶液传送到一乾燥室 内,并使用一喷嘴在乾燥室内喷射;以及 iii)使喷射的溶液与一高温气体接触而让该溶剂蒸 发,据以获得一晶状聚碳酸酯;以及 b)对步骤a)所制成的晶状聚碳酸酯进行固态聚合, 据以制成一种重均分子量为35,000到200,000g/mol的高 分子量聚碳酸酯树脂。 2.如申请专利范围第1项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤b)所进行的固态聚合,系 将步骤a)所制成的晶状聚碳酸酯射出到一固态聚 合反应器内,再连续将氮气射出于该反应器内,或 在聚合的同时,于0到50mmHg的减低压力条件下消除 反应副产品。 3.如申请专利范围第1项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤b)的固态聚合温度符合 下列公式1: [公式1] Tm-50≦Tp≦Tm 其中Tp是固态聚合温度,以及 Tm是该晶状聚碳酸酯的熔融温度。 4.一种高分子量聚碳酸酯树脂之制造方法,包含有 下列步骤: (a)在存有催化剂时将一种二烷基(芳香基)碳酸酯 与一种芳香族羟基化合物进行熔融聚缩合,据以制 成一重均分子量为1,500到30,000g/mol的非晶状聚碳酸 酯; 其中在该熔融聚缩合中,一酯交换反应与一缩合反 应系连续发生;以及 以未反应状态存在的二烷基(芳香基)碳酸酯和聚 合度低于3以下的低聚合度反应副产品,是在0到50 mmHg的减低压力条件下以180到400℃的温度,或利用 射出0.1Nm3/kg.h或以上之氮气的方式去除; (b)将这非晶状聚碳酸酯溶解于一溶剂中,据以制成 一非晶状聚碳酸酯溶液;以及 (c)将这非晶状聚碳酸溶液传送到一固态聚合反应 器中,再进行一密集固态聚合,其中系同时进行结 晶与固态聚合,据以制成一种重均分子量为35,000到 200,000g/mol的高分子量聚碳酸酯树脂; 其中一压缩气体是从该反应器的下方部位以200到 800升/小时的速率射入;以及 该密集固态聚合系经由设在该固态聚合反应器上 方部位的一喷嘴来喷射步骤a)制成的非晶状聚碳 酸酯而据以进行者。 5.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中在步骤a)的熔融聚缩合中,该 二烷基(芳香基)碳酸酯与该芳香族羟基化合物的 混合比为1:1到1.1:1。 6.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中该二烷基(芳香基)碳酸酯系 从二苯碳酸酯,双氯苯基碳酸酯,间甲苯碳酸酯,二 碳酸酯,二甲基碳酸酯,和二环己基碳酸酯所构 成之群组中选出使用者。 7.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中该芳香族羟基化合物系从双 (4-羟苯基)-甲烷,2,2-双(4-羟苯基)-丙烷,2,2.双(4-羟 基-3,5-二溴苯基)-丙烷,1,4-二羟基-3-甲基-苯,和双(4 -羟苯基)硫化物所构成之群组中所选用者。 8.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中该催化剂系从选自氢氧化钠 ,氢氧化钾,氢氧化锂,碳酸钠,碳酸钾,或碳酸锂的 硷金属催化剂;选自氢氧化四甲铵((CH3)4NOH)或氢氧 化四丁铵((C4H9)4NOH)的氮基催化剂;和选自硼酸或磷 酸的酸性催化剂等所构成之群组中所选用者。 9.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤a)的熔融聚缩合是在一 旋转盘式反应器,旋转笼式反应器,或薄膜反应器 中进行。 10.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤b)在该非晶状聚碳酸酯 溶液中的聚碳酸酯含量为5.0到50.0 wt%。 11.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤c)之固态聚合反应器的 温度为40到250℃。 12.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中该喷嘴是种压力喷嘴或气力 喷嘴。 13.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中在步骤c),落入该固态聚合反 应器下方部位内的晶状聚碳酸酯具有80到3,000m 的平均粒径,而粒径分布的变化则低于20%。 14.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中步骤c)制成的高分子量聚碳 酸酯树脂具有2.5以下之多分散性指数,在相较于固 态聚合前,其多分散性指数的增加率则在10%以下。 15.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中该固态聚合反应的聚合度符 合下列公式3: [公式3] Xn={1+r)/{1+r-2rp} 其中Xn是聚合度, r系在该非晶状聚碳酸酯溶液中之二烷基(芳香基) 碳酸酯基与芳香族羟基化合物基的莫耳分子比,以 及 p是聚合反应程度。 16.如申请专利范围第4项所述的高分子量聚碳酸酯 树脂之制造方法,其中固态聚合温度符合下列公式 1: [公式1] Tm-50≦Tp≦Tm 其中Tp是固态聚合温度,以及 Tm是非晶状聚碳酸酯的熔融温度。 图式简单说明: 第一图所示者系一聚碳酸酯的结晶反应器; 第二图所示者系聚碳酸酯之密集固态聚合所用的 装置;以及 第三图系一图表,显示出依范例3和比较范例3之方 法制成之聚碳酸酯分子量的增加情形。
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