Поликарбонат для получения путем экструзии пленок фактически без дефектов поверхности


 


Владельцы патента RU 2448989:

БАЙЕР МАТИРИАЛЬСАЙЕНС АГ (DE)

Настоящее изобретение относится к линейному поликарбонату, а также к усовершенствованию непрерывного способа межфазной полимеризации для получения поликарбоната, пригодного для получения путем экструзии изделий фактически без дефектов поверхности. Указанный поликарбонат включает флуоресцирующие частицы с размером от 15 мкм до 250 мкм в количестве до 1,8 ед./г. Количество указанных частиц определяют путем возбуждения остатка, оставшегося после фильтрации раствора поликарбоната в дихлорметане, при длине волны 400-440 нм, 25-кратном увеличении и времени освещения 40 миллисекунд. Фильтрацию осуществляют через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм. Усовершенствование непрерывного способа межфазной полимеризации включает выделение поликарбоната на трех стадиях мгновенного испарения и экструдер с испарением. Температура на первой стадии составляет от 70 до 80°С при избыточном давлении 0,35-0,45 бар, на второй стадии - от 125 до 135°С при избыточном давлении 0,75-0,85 бар и на третьей стадии - от 175 до 185°С при избыточном давлении 1,85-1,95 бар. Технический результат - получение линейного поликарбоната, пригодного для получения пленок с улучшенными оптическими свойствами. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

 

Настоящее изобретение относится к поликарбонатным смолам и, в частности, к поликарбонату, пригодному для получения путем экструзии изделий фактически без дефектов поверхности.

Предпосылки создания изобретения

Эти изделия на основе поликарбоната включают, в частности, высококачественные экструдаты, как, например, пленки, листы или изоляции кабелей на основе поликарбоната. Эти изделия могут быть получены при использовании обычных технологий, таких как, например, методы экструзии, формования раздувом или прессования. Изобретение также относится к способу получения таких субстратов.

Получаемые путем экструзии пленки из поликарбоната (PC), полиэфирокарбоната или также комбинаций поликарбонатов и сложных полиэфиров, как, например, полиэтилентерефталаты, полибутилентерефталаты или полициклогександиметанолциклогександикарбоксилат (PCCD), как, например, таковые с зарегистрированными товарными знаками SOLLX® или XYLEX® (оба выпускаются фирмой Дженерал Электрик, США), используют, главным образом, в секторе электроники, для декоративных и функциональных комбинаций в секторе домашних приборов, в качестве прокладочных пленок для сварки многослойной пленки, например, в случае изделий для спорта, для идентифицирующих карт и блистерной упаковки. Другими областями применения являются использование в секторе производства автомобилей, как, например, части корпуса автомобиля или наружные зеркала, или в секторе телекоммуникаций, как, например, чехлы и кнопочные номеронабиратели мобильных телефонов. Пленки отличаются высокой прозрачностью, ударопрочностью и термостабильностью. Следующим решающим признаком в отношении качества является качество поверхности пленки. Дефекты поверхности встречаются, главным образом, в высококачественных покрытиях корпусов и дисплеев, которые приводят к повышенному коэффициенту отклонения.

Получаемые путем экструзии пленки высокого качества также являются важными в качестве защитных покрытий носителей информации в отношении оптических данных. В этом случае требования в том, что касается качества пленки, являются особенно строгими, так как дефекты в транслюминируемом защитном покрытии могут приводить к погрешностям в процессе считывания. Так, в частности, дефекты, которые могут взаимодействовать с лазерным лучом системы считывания, обладают особой релевантностью в том, что касается безошибочного процесса считывания. Такие дефекты включают, как известно, инородные частицы, такие, как, например, пылевые частицы или металлические частицы, которые могут абсорбировать и/или рассеивать лазерный луч. Благодаря уменьшению длины волны считывающего лазера, кроме того, эти частицы, абсорбция которых находится в пределах длины волны используемого лазера, также наносят ущерб. Например, в случае «диска синих лучей», который снабжен защитным покрытием, эти длины волн находятся, например, в диапазоне от 400 нм до 410 нм.

Известно, что инородные частицы могут провоцировать дефекты в полимерной матрице. Дефекты на поверхности могут быть вызваны конкретным местоположением инородной частицы, например, в получаемой путем экструзии пленке. Эти инородные частицы могут быть углеродными частицами, так называемыми «черными пятнами», пылевыми частицами, металлическими частицами, другими полимерными примесями (отличными от используемой базовой смолы), такими, как, например, полиамид или хлопковые волокна, и т.д.

Кроме того, дефекты поверхности могут быть вызваны самим процессом экструзии. В зависимости от условий экструзии, таких как, например, регулировки каландра, могут возникать дефекты, такие как включения воздуха. Эти дефекты могут быть минимизированы путем оптимизации условий получения.

Известно, что количество инородных частиц в получаемой путем экструзии пленке может быть снижено за счет обеспечения особенно чистых условий окружающей среды, как, напрмер, температурно-влажностные условия, например, за счет использования фильтрованного воздуха. Это описывается, например, в патенте ФРГ 19952852.

Кроме того, субстраты, которые имеют низкое содержание инородных частиц и которые обеспечивают хорошее качество поверхности, описываются, например, в патенте Японии 2003231141. Эти субстраты, описываемые в патенте Японии 2003231141, не входят в рамки настоящего изобретения, так как настоящее изобретение относится к субстратам, обладающим низкой концентрацией специфического типа частиц.

В патенте ФРГ 19952850 описываются поликарбонатные субстраты, которые пригодны для получения пресс-композиций и пленок, обладающих высоким качеством поверхности. В частности, эти материалы пригодны для получения листов с двойными стенками и твердых листов. Этот субстрат может быть получен специфическими способами получения, в случае которых исходные материалы имеют низкую концентрацию некоторых элементов, таких, как железо, хром, никель, цинк, кальций, магний или алюминий. Однако образование частиц, согласно настоящему изобретению, и, таким образом, дефекты поверхности не подавляются за счет снижения концентрации этих элементов.

В патенте США 6288204 описываются гель-частицы в разветвленном поликарбонате, которые могут приводить к дефектам. В принципе, известно, что разветвленный поликарбонат содержит дефектные участки. В данном случае их нет. Настоящее изобретение относится к линейным поликарбонатам.

Неожиданно найдено, что дефекты на поверхности пленки возникают не только за счет обычных пылевых частиц или других инородных частиц, но и, в частности, за счет флуоресцирующих частиц со специфическими механическими свойствами. Эти частицы не могут быть отделены обычной фильтрацией. Инородные частицы, описываемые в настоящем изобретении, которые приводят к чрезмерным дефектам поверхности, не могут быть определены в растворителе, в котором субстрат растворим, так как они имеют подобный поликарбонату показатель преломления. Таким образом, эти частицы не могут быть определены, например, путем соответствующего уровню техники теста Хайек/Райко.

Обычно отфильтровываемые частицы, известные в уровне техники, такие как, например, «черные пятна», следовательно, не входят в рамки настоящего изобретения.

Неожиданно найдено, что, например, 40-80% частиц, вызывающих дефект поверхности, содержат флуоресцирующее ядро. Кроме того, найдено, что размер этих флуоресцирующих частиц составляет от 15 мкм до 250 мкм.

Кроме того, найдено, что большинство этих флуоресцирующих частиц обладает механическими свойствами, отличными от самой полимерной матрицы (поликарбоната). Конкретные определения механических свойств частиц показывают более высокие модули, а также гораздо большую твердость по сравнению с матрицей (поликарбонат). Эти флуоресцирующие частицы могут вызывать образование дефектных участков, таких как, например, углубления, питтинги или сферические деформации или вогнутости, на поверхности пленки, которые значительно ухудшают качество пленки. Эти дефектные участки затем приводят к проблемам, особенно если на пленку должно быть нанесено покрытие или она должна быть металлизирована с помощью другого материала. Дефекты на поверхности пленки затем приводят к другим дефектам в случае пленки с нанесенным покрытием.

Найдено, что экструдаты (пленки, листы и изоляции кабелей) и пресс-композиции, получаемые методами прессования, основанными на формовочных массах согласно изобретению, имеют поверхности с низким содержанием дефектных участков. Другим преимуществом настоящего изобретения является то, что термопластичные пресс-композиции могут быть без труда подвергнуты обработке с получением экструдатов, например, путем экструзии, формования с раздувом, процесса получения одноосновноориентированного волокнистого пластика для кабеля и получения формованных изделий методами прессования. Экструдаты согласно данному изобретению и формованные изделия, получаемые методами прессования, затем могут быть подвергнуты дальнейшей обработке, печатанию и/или нанесению надписей лазером при использовании обычных технологий, например, путем термоформования.

Предметом настоящего изобретения является смола на основе линейного поликарбоната, имеющая низкое содержание флуоресцентных частиц, что делает ее пригодной для получения экструдатов, таких как пленки, листы и изоляции кабелей, которые обладают улучшенным качеством поверхности и которые могут быть получены при использовании обычных технологий, таких как, например, методы экструзии, формования с раздувом или прессования, из термопластичных пресс-композиций.

Линейный поликарбонат фактически без дефектов поверхности, которые ухудшают пригодность полимера для требуемой оптической применимости, описан. Также раскрыт способ получения полимера. Дефекты поверхности, включенные в полимер, находятся в форме прозрачных флуоресцирующих частиц, количество которых, имеющих размер от 15 мкм до 250 мкм, составляет вплоть до 1,8 ед./г (единиц частиц/г), причем вышеуказанное количество определяют методом возбуждения остатка, остающегося после фильтрации раствора вышеуказанного поликарбоната в дихлорметане через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм, при длине волны 400-440 нм, 25-кратном увеличении и времени освещения 40 миллисекунд. Поликарбонат пригоден для получения пленок с улучшенными оптическими свойствами.

Термином «пленки» обычно называют материалы, которые могут быть свернуты/намотаны, тогда как листы являются, как правило, жесткими и поэтому не могут быть свернуты или намотаны. Толщина пленок составляет, предпочтительно, от 50 мкм до 1000 мкм, особенно предпочтительно, от 150 мкм до 800 мкм и, в высшей степени предпочтительно, от 250 мкм до 600 мкм. Если пленки согласно данному изобретению представляют собой многослойные пленки, тогда вышеуказанные величины толщины относятся к множеству слоев из поликарбонатов согласно изобретению.

Листы, согласно контексту данного изобретения, обычно имеют толщину от 1,0 мм до нескольких сантиметров, предпочтительно, от 1,0 мм до 4 см, в особенности, от 1,0 мм до 2,5 см.

Чем больше количество флуоресцирующих частиц конкретного размера в полимерных гранулах, тем выше вероятность дефектных участков на поверхности экструдированной пленки или листа, получаемых из них. Качество изделия, таким образом, ухудшено, так как качество поверхности значительно понижено. Неожиданно найдено, что не все флуоресцирующие частицы приводят к деформационным дефектам, а только частицы конкретного размера. Частицы с диаметром более 15 мкм непропорционально приводят к дефектным участкам на поверхности получаемой путем экструзии пленки или листа. Под диаметром, согласно данному контексту, подразумевают доминирующий, или самый большой, размер флуоресцирующей частицы. В частности, частицы, диаметр которых больше чем 120 мкм, приводят к дефектным участкам на поверхности получаемой путем экструзии пленки или листа.

Это не является очевидным согласно уровню техники и, следовательно, предметом настоящего изобретения является идентификация критического размера этих частиц и разработка способа определения этих частиц и, таким образом, в конечном счете, получение субстрата, который пригоден для получения путем экструзии высококачественных пленок.

Следовательно, согласно одному варианту осуществления, настоящее изобретение относится к поликарбонату, отличающемуся тем, что количество прозрачных флуоресцирующих частиц размером от 15 мкм до 250 мкм составляет 0,1-1,8 ед./г, определяемое по остатку, остающемуся после фильтрации раствора поликарбоната в дихлорметане (где под граммом (г) подразумевают количество поликарбоната, например, полимера, пленки или листа), фильтрацию осуществляют через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм и флуоресценцию измеряют при длине волны возбуждения 400-440 нм и при 25-кратном увеличении при времени освещения 40 миллисекунд.

Настоящее изобретение также относится к поликарбонату, причем поликарбонат является неразветвленным. Термин «поликарбонат», как используемый в данном контексте, относится к любому из поликарбоната, сополикарбоната и полиэфирокарбоната.

Кроме того, настоящее изобретение относится к такому поликарбонату, который отличается тем, что количество частиц с диаметром частицы более 120 мкм составляет не более чем 0,02 ед./г.

Кроме того, настоящее изобретение относится к такому поликарбонату, который отличается тем, что количество прозрачных флуоресцирующих частиц размером от 15 мкм до 250 мкм составляет 0,1-1,5 ед./г.

Кроме того, настоящее изобретение относится к поликарбонату, получаемому согласно одному из вышеуказанных способов, применению такого поликарбоната для получения путем экструзии пленок, а также к получаемой путем экструзии пленки, содержащей такой поликарбонат.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения путем экструзии пленок, включающему:

а) плавление такого поликарбоната,

б) каландрование расплава с получением пленки,

в) охлаждение расплава,

а также к экструдату (пленки, листы и изоляции кабелей), получаемому таким способом.

Кроме того, настоящее изобретение относится к такой, получаемой путем экструзии, пленке, отличающейся тем, что она включает, по меньшей мере, один слой, в котором в качестве субстрата используют поликарбонат на основе бисфенола-А (ВРА-РС), сополикарбонат на основе бисфенола-А и 1,1-бис(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексана (поликарбонат Арес®, продукт, выпускаемый фирмой Байер Материал Сайенс АГ, Леверкузен, Германия), ароматический полиэфирокарбонат или полиэфирокарбонатный блок-сополимер, в особенности, отличающейся тем, что в качестве субстрата используют смесь ВРА-РС с полиэфиросилоксаном или полисилоксаном, и к применению таких, получаемых путем экструзии, пленок для получения композиций, прокладочных пленок для сварки многослойной пленки, частей корпуса автомобиля, наружных зеркал, чехлов мобильных телефонов, кнопочных номеронабирателей мобильных телефонов или защитных покрытий носителей информации в отношении оптических данных.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения поликарбоната с содержанием 0,1-1,8 ед./г флуоресцирующих частиц размером от 15 мкм до 250 мкм, согласно которому:

а) получают линейный поликарбонат,

б) полученный на стадии а) поликарбонат анализируют на содержание флуоресцирующих частиц, имеющих размеры от 15 мкм до 250 мкм,

в) повторяют стадии а) и б) при изменении параметров способа (времени, давления или температуры) до достижения количества 0,1-1,8 ед./г флуоресцирующих частиц размером от 15 мкм до 250 мкм согласно стадии б),

а также к способу, в случае которого на стадии в) количество частиц диаметром выше 120 мкм составляет не более чем 0,02 ед./г или 0,1-1,5 ед./г.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу, в случае которого на стадии б) количество частиц определяют путем растворения материала в дихлорметане и фильтрации через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм при длине волны возбуждения 400-440 нм и 25-кратном увеличении при времени освещения 40 миллисекунд.

В этой связи, близкую флуоресцирующую область на тефлоновом фильтре (при длине волны возбуждения 400-440 нм и 25-кратном увеличении при времени освещения 40 миллисекунд) считают как количество «1» (другими словами, подсчитанное количество частиц может быть самой одной частицей или областью близких ассоциированных частиц - оба типа нужно считать как количество 1). Согласно одному варианту осуществления, подсчет осуществляют автоматическим путем.

Настоящее изобретение, кроме того, относится к модификации способа межфазной полимеризации для получения поликарбоната. Соответственно, поликарбонат выделяют при осуществлении множества стадий мгновенного испарения и при использовании экструдера с испарением, отличающихся тем, что на первой стадии испарения температура составляет от 70°С до 80°С при избыточном давлении 0,35-0,45 бар, на второй стадии испарения температура составляет от 125°С до 135°С при избыточном давлении 0,75-0,85 бар и на третьей стадии испарения температура составляет от 175°С до 185°С при избыточном давлении 1,85-1,95 бар. Согласно варианту осуществления способа, разница температур между двумя последовательными стадиями мгновенного испарения не должна превышать 90°С. Согласно предпочтительному варианту осуществления, разница не должна превышать 60°С. Согласно более предпочтительному варианту осуществления, разница не должна превышать 55°С. Согласно еще одному варианту осуществления, на первой стадии испарения температура составляет около 75°С при избыточном давлении 0,35-0,45 бар, на второй стадии испарения температура составляет около 130°С при избыточном давлении 0,75-0,85 бар и на третьей стадии испарения температура составляет около 180°С при избыточном давлении 1,85-1,95 бар.

Настоящее изобретение относится, согласно дальнейшему варианту осуществления, к способу, в случае которого используют способ фильтрации вместе с присоединенным автоматизированным оценочным приспособлением, согласно которому выделяют флуоресцирующие частицы и классифицируют их по размеру. Способ получения можно контролировать посредством этого способа оценки, так что может быть получен субстрат с низким содержанием флуоресцирующих частиц, который пригоден для получения путем экструзии пленок высокого качества.

Как указано выше, в противоположность известному способу оценки Хайек/Райко, в настоящем случае определяют не непрозрачные частицы, такие как пылевые частицы или металлические частицы, а вместо этого определяют прозрачные флуоресцирующие частицы и классифицируют по размеру. При использовании способа согласно изобретению определяют примеси, которые не могут быть обнаружены обычными способами оценки.

Также найдено, что в случае самого способа экструзии пленки включаются дополнительные флуоресцирующие частицы, которые могут приводить к дефектам поверхности пленки. Эти некоторые количества или эти дополнительные частицы могут быть сведены к минимуму за счет регулирования параметров способа экструзии, таких как, например, ускорение каландрования и температура в экструдере.

Загрязнение получаемой путем экструзии пленки вышеуказанными флуоресцирующими частицами может быть приписано некоторым параметрам осуществления реакции, как, например, время, давление, температура или также чистота используемых исходных веществ, как, например, чистота бисфенола или растворителя, которые используют, и, в особенности, температуре, относящейся к вышеуказанным параметрам способа. Кроме того, важным является использование исходных веществ, которые также лишены, насколько практически возможно, загрязнений, таких как тяжелые металлы или соли. Кроме того, загрязнение ионами, такими как ионы щелочных и щелочноземельных металлов, может быть снижено за счет оптимизации стадий способа, таких как, например, промывка растворов полимеров. В общем и целом, многие из этих влияющих факторов или также комбинация этих влияющих факторов могут провоцировать возрастание количества флуоресцирующих масс в конечном изделии, то есть в получаемой путем экструзии пленке.

Для получения предлагаемых согласно изобретению поликарбонатов может быть осуществлено некоторое число дальнейших стадий. Например, вышеописанные параметры могут быть оптимизированы. Кроме того, различные загрузки можно контролировать вышеописанным способом. Поликарбонаты с количествами частиц, которые находятся вне диапазона согласно данному изобретению, могут быть отсортированы и использованы для других целей или очищены. Кроме того, могут быть использованы специфические фильтрующие среды, чтобы удерживать частицы критического размера. В этом случае могут быть установлены различные параметры, такие как давление, концентрация и температура, так что с помощью вышеописанного способа обеспечивается то, что количества частиц находятся в диапазоне согласно изобретению. В общем и целом, процессы получения могут быть оптимизированы с помощью этого способа и, таким образом, может быть достигнута доступность гранулированного материала с низкой флуоресценцией.

Вследствие реологических свойств этих прозрачных флуоресцирующих частиц, они могут быть, однако, только с трудом отделены от субстрата. Эти частицы в лучшем случае только в недостаточной степени удерживаются обычными фильтрами. Это относится, например, к обычным тонкослойным металлическим сетчатым фильтрам. Это также происходит всякий раз, когда размер пор фильтра значительно меньше, чем средний диаметр флуоресцирующих частиц. При более высоких давлениях и/или более высоких температурах деформируемость частиц увеличивается с тем результатом, что эти частицы могут легко проходить через обычные фильтрующие материалы с маленькими диаметрами пор. Так, обычные плоские фильтры, например, с размерами пор от 50 мкм до 150 мкм не удерживают эти частицы.

Настоящее изобретение, следовательно, относится к поликарбонатам, обладающим свойствами согласно данному изобретению, и применению таких поликарбонатов для получения путем экструзии пленок согласно изобретению.

Настоящее изобретение, кроме того, относится к получаемой путем экструзии пленке, содержащей поликарбонат согласно изобретению, а также к получаемой путем экструзии пленке, содержащей поликарбонат согласно изобретению, отличающейся тем, что она включает, по меньшей мере, один слой, в котором в качестве субстрата используется ВРА-РС, сополикарбонат на основе бисфенола-А и 1,1-бис(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексана (поликарбонат Арес®, продукт, выпускаемый фирмой Байер Материал Сайенс АГ, Леверкузен, Германия), ароматический полиэфирокарбонат или полиэфирокарбонатный блок-сополимер.

Получение поликарбонатов согласно изобретению осуществляют, между прочим, согласно способу межфазной полимеризации. Этот способ синтеза поликарбоната полностью описан в литературе, причем можно сделать ссылку на Н. Schnell «Chemistry and Physics of Polycarbonates», Polymer Reviews, том 9, Interscience Publichers, Нью-Йорк, 1964, с.33 и последующие; Polymer Reviews, том 10, «Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods», Paul W. Morgan, Interscience Publishers, Нью-Йорк, 1965, глава VIII, с.325; U. Grigo, К. Kircher и P.-R.-Muller «Polycarbonate» в Becker/Braun, Kunstoff-Handbuch, том 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag, Мюнхен, Вена, 1992, сс.118-145; а также на Европейский патент 0517044.

Согласно этому способу, фосгенирование динатриевой соли бисфенола (или смеси разных бисфенолов) в водно-спиртовом растворе (или суспензии) осуществляют в присутствии инертного органического растворителя или растворяющей смеси, который (которая) образует вторую фазу. Олигокарбонаты, которые образуются и которые присутствуют, главным образом, в органической фазе, конденсируют при использовании подходящих катализаторов с целью получения высокомолекулярных поликарбонатов, растворимых в органической фазе. Органическую фазу, в заключение, отделяют и поликарбонат выделяют из нее посредством различных стадий обработки.

Непрерывный способ получения поликарбоната посредством реакции межфазной полимеризации особенно пригоден для получения субстрата согласно изобретению. Особенно предпочтительна непрерывная реакция, в случае которой используют циркуляционный реактор с насосом в качестве реактора фосгенирования и трубчатые реакторы, присоединенные ниже.

Для получения субстрата согласно изобретению также, в особенности, важным является последующая природа и способ выделения поликарбоната.

Предпочтительно, осуществляют испарение раствора поликарбоната в смеси хлорбензола и дихлорметана с содержанием хлорбензола 20-70 масс.%, предпочтительно, 40-60 масс.%. В особенности, пригодным является испарение раствора поликарбоната при использовании высокотемпературного способа, так называемого флэш-способа (способа мгновенного испарения). В этом случае концентрирование раствора полимера и необязательно также выделение полимера осуществляют путем отгонки растворителя, при которой растворитель удаляют путем перегрева и сброса давления растворителя (мгновенное испарение). Этот способ хорошо известен специалисту в данной области; см., также, «Thermische Trennverfahren» (высокотемпературные способы разделения), издательство VCH, 1988, с.114. В известном флэш-способе растворы полимера несколько раз нагревают при незначительном избыточном давлении до температур выше температуры кипения при нормальном давлении и эти растворы, перегретые по отношению к нормальному давлению, затем подвергают мгновенному испарению в резервуаре при низком давлении, например, нормальном давлении. В этой связи может быть преимущественным не осуществлять две большие стадии с точки зрения температуры между различными стадиями концентрирования, а лучше выбирать от двухстадийного до четырехстадийного способ концентрирования с относительно небольшими различиями температуры от стадии концентрирования к стадии концентрирования. Особенно предпочтительным является трехстадийный процесс испарения с последующим выделением поликарбоната при использовании экструдера с испарением. Для получения субстрата согласно изобретению может быть преимущественным использование многостадийного процесса испарения, при котором различия температуры между стадиями испарения составляют не более чем 90°С, особенно предпочтительно, не более чем 60°С. Кроме того, важным является обеспечение эффективного в отношении концентрирования испарения для получения материала высокого качества в завершающей стадии испарения, причем для этой цели предпочтительно используют экструдер с испарением. В этой связи предпочтительно, если на первой стадии испарения температуры составляют от 70°С до 80°С при избыточном давлении 0,35-0,45 бар, на второй стадии испарения температуры составляют от 125°С до 135°С при избыточном давлении 0,75-0,85 бар и на третьей стадии испарения температуры составляют от 175°С до 185°С при избыточном давлении 1,85-1,95 бар.

Остатки растворителя могут быть удалены из высококонцентрированных расплавов полимера, получаемых таким путем, либо прямо из расплава при использовании экструдеров с испарением (заявка на патент Бельгии 866991, заявка на Европейский патент 0411510, заявка на патент США 4980105, заявка на патент ФРГ 3332065), пленочных испарителей (заявка на Европейский патент 0267025), испарения с падающей пленкой, испарителей с экструзией или путем фрикционного уплотнения (заявка на Европейский патент 0460450), необязательно также с добавлением способствующего удалению агента, такого как азот или диоксид углерода, или при наложении вакуума (заявка на Европейский патент 003996, заявка на Европейский патент 0256003, заявка на патент США 4423207), альтернативно, также путем последующей кристаллизации (заявка на патент ФРГ 3429960) и нагревания остатков растворителя в твердой фазе (заявка на патент США 3986269, заявка на патент ФРГ 2053876). В этой связи предпочтительным является выделение при использовании экструдеров с испарением.

Гранулированный материал получают, если возможно, путем прямого формования расплава с последующим гранулированием или путем использования экструдеров с разгрузкой, из которых материал формуется на воздухе или под жидкостью, обычно под водой. Если используют экструдеры, тогда в расплав могут быть введены добавки выше этого экструдера, необязательно с использованием стационарных смесителей или с помощью побочных экструдеров в экструдере.

Подходящие ароматические дигидроксильные соединения (в данном контексте это относится к дифенолам) для получения поликарбонатов, используемых согласно данному изобретению, включают, например, гидрохинон, резорцин, дигидроксидифенил, бис(гидроксифенил)алканы, бис(гидроксифенил)циклоалканы, бис(гидроксифенил)сульфиды, простые бис(гидроксифенил)эфиры, бис(гидроксифенил)кетоны, бис(гидроксифенил)сульфоны, бис(гидроксифенил)сульфоксиды, α,α'-бис(гидроксифенил)диизопропилбензолы, a также их алкилированные, нуклеарно-алкилированные и нуклеарно-галогенированные соединения.

Предпочтительными дифенолами являются 4,4'-дигидроксидифенил, 2,2-бис(4-гидроксифенил)-1 -фенилпропан, 1,1 -бис(4-гидроксифенил)фенилэтан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан, 2,4-бис(4-гидроксифенил)-2-метилбутан, 1,3-бис[2-(4-гидроксифенил)-2-пропил]бензол (бисфенол-М), 2,2-бис(3-метил-4-гидроксифенил)пропан, бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)метан, 2,2-бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)пропан, бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)сульфон, 2,4-бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-2-метилбутан, 1,3-бис[2-(3,5-диметил-4-гидроксифенил)-2-пропил] бензол, 1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан и 1,1-бис(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексан (бисфенол ТМС), а также их смеси.

Особенно предпочтительными дифенолами являются 4,4'-дигидроксидифенил, 1,1-бис(4-гидроксифенил)фенилэтан, 2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис(3,5-диметил-4-гидроксифенил)пропан, 1,1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан и 1,1-бис(4-гидроксифенил)-3,3,5-триметилциклогексан (бисфенол ТМС), а также их смеси.

Эти и другие подходящие дифенолы описываются, например, в заявках на патенты США 2999835, 3148172, 2991273, 3271367, 4982014 и 2999846, выложенных описаниях изобретений к патентам Германии 1570703, 2063050, 2036052, 2211956 и 3832396, описании изобретения к патенту Франции 1561518, в монографии Н. Schell «Chemistry and Physics of Polycarbonates», Interscience Publishers, Нью-Йорк, 1964, с 28 и последующие, с.102 и последующие; и в руководстве D.G.Legrand, J.Т.Bendler «Handbook of Polycarbonate Science and Technology», Marcel Dekker, Нью-Йорк, 2000, с.72 и последующие.

В случае гомополикарбонатов используют только один дифенол, тогда как в случае сополикарбонатов используют множество дифенолов, причем используемые бисфенолы, подобно всем другим химикалиям и вспомогательным веществам, вводимым в синтез, могут быть загрязнены примесями, происходящими от их соответствующего синтеза, манипуляции с ними и хранения, хотя, конечно, желательно использование исходных веществ, которые являются по возможности чистыми.

Монофункциональные агенты обрыва цепи, необходимые для регулирования молекулярной массы, такие как фенол или алкилфенолы, в частности, фенол, п-трет-бутилфенол, изооктилфенол, кумилфенол, их эфиры хлоркарбоновых кислот или хлорангидриды монокарбоновых кислот, или смеси этих агентов обрыва цепи добавляют в реакцию либо вместе с бисфенолятом или бисфенолятами, либо в любое подходящее время в процессе синтеза, до тех пор, пока фосген или концевые группы хлоркарбоновой кислоты еще присутствуют в реакционной смеси, или, в случае хлорангидридов кислот и эфиров хлоркарбоновых кислот, используемых в качестве агентов обрыва цепи, до тех пор, пока доступны в достаточном количестве фенольные концевые группы образующегося полимера. Предпочтительно, однако, агент обрыва цепи или агенты обрыва цепи добавляют после фосгенирования на участке или в момент времени, когда фосген более не присутствует, а катализатор еще не дозирован, или их добавляют до катализатора, вместе с катализатором или параллельно с ним.

Используемыми в способе межфазной полимеризации катализаторами являются третичные амины, в частности, триэтиламин, трибутиламин, триоктиламин, N-этилпиперидин, N-метилпиперидин, N-изо/н-пропилпиперидин; четвертичные аммониевые соли, такие как тетрабутиламмоний-, трибутилбензиламмоний-, тетраэтиламмонийгидроксид, -хлорид, -бромид, -гидросульфат, -тетрафторборат; а также фосфониевые соединения, соответствующие аммониевым соединениям. Эти соединения описываются в литературе как типичные катализаторы реакции межфазной полимеризации, являются коммерчески доступными и хорошо известны специалисту в данной области. Катализаторы могут быть добавлены индивидуально, в виде смеси или также один за одним и подряд в синтез, необязательно также до фосгенирования, однако, предпочтительно после введения фосгена, за исключением ониевого соединения или смесей ониевых соединений, используемых в качестве катализаторов, причем в этом случае катализаторы предпочтительно вводят до дозирования фосгена. Введение катализатора можно осуществлять в массе, в инертном растворителе, предпочтительно, растворителе для синтеза поликарбоната, или также в водном растворе, а в случае третичных аминов в виде их аммониевых солей с кислотами, предпочтительно, неорганическими кислотами, как, в особенности, соляная кислота. Если используют несколько катализаторов или дозируют неполные количества всего количества катализатора, тогда, конечно, могут быть подобраны различные способы дозирования на различных участках или в различные времена. Общее количество используемого катализатора составляет от 0,001 мол.% до 10 мол.%, по отношению к количеству молей используемых бисфенолов, предпочтительно, от 0,01 мол.% до 8 мол.%, особенно предпочтительно, от 0,05 мол.% до 5 мол.%.

Пригодными являются гомополикарбонаты, а также сополикарбонаты. Для получения сополикарбонатов согласно изобретению также может быть использовано от 1 масс.% до 25 масс.%, предпочтительно, от 2,5 масс.% до 25 масс.% (по отношению к общему количеству используемых бисфенолов), полидиорганосилоксанов с концевыми гидроксильными группами и арилоксигруппами. Они известны (см., например, патент США 3419634) или могут быть получены известными из литературы способами. Получение содержащих полидиорганосилоксан сополикарбонатов описывается, например, в выложенном описании к неакцептованной заявке на патент ФРГ 3334782.

Предпочтительными поликарбонатами, в дополнение к гомополикарбонатам на основе бисфенола-А, являются также сополикарбонаты бисфенола-А с содержанием вплоть до 15 мол.%, по отношению к сумме молей дифенолов, дифенолов, других, чем предпочтительные или особенно предпочтительные дифенолы, в частности, 2,2-бис(3,5-дибром-4-гидроксифенил)пропан и 1,3-дигидроксибензол.

Кроме того, пригодны полиэфирокарбонаты и полиэфирокарбонатные блок-сополимеры, в частности, таковые, описанные в Международной заявке на патент WO-2000/26275. Дигалогенангидриды ароматических дикарбоновых кислот для получения ароматических полиэфирокарбонатов предпочтительно представляют собой дихлорангидриды изофталевой кислоты, терефталевой кислоты, дифенилокси-4,4'-дикарбоновой кислоты и нафталин-2,6-дикарбоновой кислоты.

Особенно предпочтительными являются смеси дихлорангидридов изофталевой кислоты и терефталевой кислоты в соотношении от 1:20 до 20:1.

При получении полиэфирокарбонатов дополнительно к галогенангидриду карбоновой кислоты, предпочтительно, фосгену, совместно используют бифункциональные кислотные производные.

Подходящие агенты обрыва цепи для получения ароматических полиэфирокарбонатов включают, кроме уже указанных монофенолов, также их эфиры хлоркарбоновых кислот, а также хлорангидриды ароматических карбоновых кислот, которые могут быть необязательно замещены (С122)-алкильными группами или атомами галогенов, а также хлорангидриды алифатических монокарбоновых кислот с 2-22 атомами углерода.

Количество агентов обрыва цепи в каждом случае составляет от 0,1 мол.% до 10 мол.%, по отношению, в случае фенолов в качестве агентов обрыва цепи, к числу молей дифенолов и, в случае хлорангидридов монокарбоновых кислот в качестве агентов обрыва цепи, к числу молей дихлорангидридов дикарбоновых кислот.

Ароматические полиэфирокарбонаты также могут содержать входящие в их состав ароматические оксикарбоновые кислоты, или, другими словами, входящие в их состав структурные звенья, происходящие от ароматических оксикарбоновых кислот.

В термопластичных ароматических полиэфирокарбонатах доля карбонатных структурных звеньев может изменяться произвольно.

Предпочтительно, доля карбонатных групп составляет вплоть до 100 мол.%, в особенности, вплоть до 80 мол.%, особенно предпочтительно, вплоть до 50 мол.%, по отношению к суммарному количеству сложноэфирных групп и карбонатных групп.

Сложноэфирная часть, а также карбонатная часть ароматических полиэфирокарбонатов могут быть в форме блоков или статистически распределены в поликонденсате.

Относительная вязкость раствора ароматических полиэфирокарбонатов находится в пределах от 1,18 до 1,4, предпочтительно, от 1,22 до 1,3 (измеряют в растворах 0,5 г полиэфирокарбоната в 100 мл дихлорметана при температуре 25°С).

Термопластичные ароматические поликарбонаты или полиэфирокарбонаты могут быть использованы индивидуально или в виде любых смесей друг с другом.

Сополикарбонаты, согласно контексту настоящего изобретения, представляют собой, в особенности, блоксополимеры из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов со среднемассовой молекулярной массой (Mw) от примерно 10000 до 200000, предпочтительно, от 20000 до 80000 (определяют путем гель-хроматографии после предварительной калибровки) и с содержанием ароматических карбонатных структурных звеньев от примерно 75 масс.% до 97,5 масс.%, предпочтительно, от 85 масс.% до 97 масс.%, и содержанием полидиорганосилоксановых структурных звеньев от примерно 25 масс.% до 2,5 масс.%, предпочтительно, от 15 масс.% до 3 масс.%, причем блоксополимеры получают из полидиорганосилоксанов, содержащих концевые альфа,омега-бисгидроксиарилоксигруппы, со степенью полимеризации от 5 до 100, предпочтительно, от 20 до 80.

Блок-сополимеры из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов также могут представлять собой смесь блок-сополимеров из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов с обычными, не включающими полисилоксан, термопластичными поликарбонатами, причем общее содержание полидиорганосилоксановых структурных звеньев в этой смеси составляет примерно от 2,5 масс.% до 25 масс.%.

Такие блок-сополимеры из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов отличаются тем, что они содержат в полимерной цепи, с одной стороны, ароматические карбонатные структурные звенья (1) и, с другой стороны, полидиорганосилоксаны, содержащие концевые арилоксигруппы (2).

Такие блок-сополимеры из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов известны, например, из патентов США 3189662, 3821325 и 3832419.

Предпочтительные блок-сополимеры из полидиорганосилоксанов и поликарбонатов получают путем реакции полидиорганосилоксанов, содержащих концевые альфа, омега-бисарилоксигруппы, с другими дифенолами, в обычных количествах, например, в соответствии со способом двойной межфазной полимеризации (см. на этот счет Н. Schell «Chemistry and Physics of Polecarbonates», Polymer Rev., том IX, с.27 и последующие, Interscience Publishers, Нью-Йорк, 1964), причем соотношение бифункциональных фенольных реагентов выбирают в каждом случае так, чтобы получить в результате содержание ароматических карбонатных структурных звеньев и диорганосилокси-звеньев согласно изобретению.

Такие полидиорганосилоксаны, содержащие концевые альфа, омега-бисгидроксиарилоксигруппы, известны, например, из патента США 3419634.

В описываемые субстраты могут быть введены различные добавки.

Введение добавок служит для удлинения срока службы или окраски (стабилизаторы), для упрощения обработки (например, антиадгезионные смазки для форм, вспомогательные агенты для текучести, антистатики) или для придания свойств полимеру в отношении конкретной нагрузки (модификаторы ударопрочности, такие, как каучуки, антипирены, красители, стекловолокна).

Эти добавки могут быть введены индивидуально или в виде произвольных смесей или в виде множества различных смесей в расплав полимера и, более конкретно, непосредственно во время выделения полимера или также после плавления гранулированного материала на так называемой стадии компаундирования. В этой связи, добавки или их смеси могут быть введены в расплав полимера в виде твердого вещества, то есть, в виде порошка, или в виде расплава. Другим типом дозирования является использование маточных смесей добавок или смесей добавок.

Подходящие добавки описываются, например, в «Additives for Plastics Handbook», John Murphy, Elsevier, Оксфорд, 1999, и в «Plastics Additives Handbook», Hans Zweifel, Hanser, Мюнхен, 2001.

Подходящими антиоксидантами и термостабилизаторами, например, являются: алкилированные монофенолы, алкилтиометилфенолы, гидрохиноны и алкилированные гидрохиноны, токоферолы, гидроксилированные тиодифениловые простые эфиры, алкилиденбисфенолы, O-, N- и S-бензильные соединения, гидроксибензилированные малонаты, ароматические гидроксибензильные соединения, триазины, ациламинофенолы, эфиры β-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты, эфиры β-(5-трет-бутил-4-гидрокси-3-метилфенил)пропионовой кислоты, эфиры β-(3,5-дициклогексил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты, эфиры 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилуксусной кислоты, амиды β-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты, тиосинергисты, вторичные антиоксиданты, фосфиты и фосфониты, бензофураноны и индолиноны.

Органические фосфиты, фосфонаты и фосфаны являются предпочтительными, обычно такие, в которых органические радикалы состоят полностью или частично из необязательно замещенных ароматических радикалов.

Фосфорные кислоты, указанные выше, и полностью или частично этерифицированные фосфаты или фосфиты являются подходящими в качестве комплексообразующих агентов для тяжелых металлов и нейтрализации следовых количеств щелочи.

Подходящими светостабилизаторами (УФ-абсорберы) являются 2-(2'-гидроксифенил)бензотриазолы, 2-гидроксибензофеноны, эфиры замещенных и незамещенных бензойных кислот, пространственно затрудненные амины, оксамиды и 2,8,2-(2-гидроксифенил)-1,3,5-триазины, причем предпочтительны замещенные бензотриазолы.

Полипропиленгликоли, индивидуально или в комбинации, например, с сульфонами или сульфонамидами, могут быть использованы в качестве стабилизаторов против повреждений, провоцируемых гамма-лучами. Эти и другие стабилизаторы могут быть использованы индивидуально или в комбинации и могут быть добавлены в вышеуказанных формах к полимеру.

Кроме того, в технологический процесс могут быть введены вспомогательные вещества, такие как смазки для форм, обычно производные жирных кислот с длинной цепью. Например, предпочтительны пентаэритриттетрастеарат и глицеринмоностеарат.

Их используют индивиудально или в виде смеси, предпочтительно, в количестве от 0,02 масс.% до 1 масс.%, по отношению к массе композиции.

Подходящими антипиреновыми добавками являются эфиры фосфорной кислоты, то есть трифенилфосфат, резорциндифосфаты, бромсодержащие соединения, такие, как бромированные эфиры фосфорной кислоты, бромированные олигокарбонаты и поликарбонаты, а также, предпочтительно, соли фторированных органических сульфокислот.

Подходящими модификаторами, увеличивающими ударную прочность, являются бутадиеновый каучук с привитым стирол-акрилонитрилом или метилметакрилатом, этиленпропиленовые каучуки с привитым малеиновым ангидридом, этилакрилатные и бутилакрилатные каучуки с привитым метилметакрилатом или стирол-акрилонитрилом, взаимопроникающие силоксановые и акрилатные сетчатые структуры с привитым метилметакрилатом или стирол-акрилонитрилом.

Кроме того, красители, такие как органические красители или пигменты или неорганические пигменты, или ИК-абсорберы, могут быть добавлены индивидуально, в виде смеси или также в комбинации со стабилизаторами, стекловолокнами, полыми стеклянными шариками и неорганическими наполнителями.

Для получения пленок, листов и изоляций кабелей компоненты смешивают и компаундируют обычно при температурах в диапазоне от примерно 260°С до 320°С посредством экструдера.

Пленки могут быть гладкими с одной стороны или с обеих сторон, матированными с одной стороны или с обеих сторон или структурированными.

Поликарбонатные пленки согласно данному изобретению могут иметь толщину от 50 мкм до 1000 мкм. В зависимости от области применения они могут иметь также гораздо большую толщину.

Поликарбонатные пленки также могут включать многослойные пленки, состоящие, по меньшей мере, из двух твердых формованных изделий, как, например, пленки, получаемые путем экструзии. В этом случае пленки согласно изобретению формуют, по меньшей мере, из двух полимерных слоев.

Для получения пленок путем экструзии, поликарбонатный гранулированный материал загружают в наливную воронку экструдера и пропускают через последний в систему пластификации, состоящую из шнека и цилиндра.

Транспортирование и плавление материала происходит в системе пластификации. Пластичный расплав принудительно пропускают через щелевую экструзионную головку. Фильтрующее устройство, насос для подачи расплава, стационарные элементы смешения и другие структурные части могут быть установлены между системой пластификации и щелевой экструзионной головкой. Выходящий из фильеры расплав поступает в выравнивающий каландр. Конечное формование происходит в зазоре между валками выравнивающего каландра. Конфигурацию окончательно фиксируют путем охлаждения и специфического чередования относительно разглаживающих валков и атмосферы окружающей среды. Другие устройства и оборудование служат для транспортировки, нанесения защитной пленки и сматывания в бухту получаемых путем экструзии пленок.

В случае соэкструзии, соэкструдируемый материал пластифицируют таким же путем в одном или более других экструдерах. Подвергаемый соэкструзии расплав (расплавы) комбинируют вместе с основным материалом в специальном переходном устройстве для соэкструзии, расположенном выше фильеры, или в специальной фильере для соэкструзии. Соэкструдируемый слой может быть нанесен с одной, а также с обеих сторон основного слоя. Последующую обработку пленок осуществляют путем термоформования или тепловой деформации или обработок поверхности, как, например, нанесение устойчивых к царапанью покрытий, водоотталкивающих слоев и других функциональных слоев.

Настоящее изобретение поясняется более подробно ниже посредством нижеследующих примеров, не ограничивающих его объема охраны.

Примеры

Общее описание

Анализ на содержание флуоресцирующих частиц осуществляют путем фильтрации образца соответствующего поликарбоната, растворенного в дихлорметане, через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм. Фильтровальные диски высушивают в вакууме и защищают посредством покрытия против пыли из воздуха. После фильтрации поверхность фильтра сканируют при использовании флуоресцентного микроскопа Axioplan2 фирмы Цейс АГ, Германия. Сканирование осуществляют при длине волны возбуждения 400-440 нм, времени освещения 40 миллисекунд на сканирование, а также при 25-кратном увеличении. Флуоресцирующие частицы детектируют и данные оценивают, используя программное обеспечение для обработки изображений (RS 300.3 фирмы Цейс АГ). Подсчитывают только частицы характерного цвета (см. ниже), другими словами, другими частицами, как, например, пыль, пренебрегают. Цветовые параметры для регистрации флуоресцирующих частиц устанавливают так, чтобы они были такими же, как параметры дефектов поверхности от частиц, обнаруженных на пленках. Цветовые свойства частиц (характерный цвет) определяют при использовании цифровой цветовой камеры Axiocam HRc фирмы Цейс АГ, соединенной с микроскопом Axioplan 2 фирмы Цейс АГ, согласно цветовой модели HSI (тон, насыщенность, интенсивность). Цветовая модель описывается, например, в руководстве Hans-Jürgen Schlicht «Digitale Bildverarbeitung mit dem PC» (цифровая обработка изображений с помощью персональных компьютеров), Addison-Westley, 1993. Если цвет флуоресцирующих частиц определен, тогда находят номер тона из расчета на среднее значение примерно 80° (от минимума 35° до максимума 100°), насыщенность цвета из расчета на среднее значение 150 единиц (от минимума 0 до максимума 190) и интенсивность цвета из расчета на среднее значение 190 единиц (от минимума 130 до максимума 255). Цветовые свойства других частиц, таких как, например, пыль, дают номера тона примерно 113° (от минимума 101° до максимума 160°), различные величины цветовой насыщенности от минимума 0 единиц до максимума 255 единиц и интенсивность цвета из расчета на среднее значение 70 единиц (от минимума 20 до максимума 120). Сканирование поверхности фильтра осуществляют автоматически через стадию контролируемого компьютером микроскопа (Цейс АГ).

Дефекты поверхности в случае получаемой путем экструзии пленки оценивают следующим образом: образец размером 0,8 м × 0,6 м получают из начала каждой полосы исследуемой пленки. Этот образец помещают на световую панель. Интенсивность света составляет более 1000 Люкс. Нужно обращать внимание на обеспечение того, чтобы на поверхность образца не воздействовала пыль, чтобы она не содержала пятен от пальцев или других загрязнений. Кроме того, поверхность должна быть без царапин. Световую панель наклоняют под углом 45°. Расстояние от источника света до образца составляет примерно 100 см. Расстояние для наблюдения составляет 50-70 см. Наблюдение осуществляют невооруженным глазом. Время наблюдения составляет 300 секунд. Все очевидные дефекты отмечают и регистрируют. Определяют количество дефектов размером более 0,3 мм и конвертируют в количество дефектов на м2.

Пример 1 (пример согласно изобретению)

Согласно нижеследующему эксперименту, поликарбонат получают непрерывным способом межфазной полимеризации. Для этой цели используют циркуляционный реактор с насосом и два последующих реактора, а также три стадии испарения. Раствор бисфенолята (бисфенол-А), хлорбензол и дихлорметан, а также фосген дозируют в циркуляционный реактор с насосом, где они вступают во взаимодействие, причем также подобным образом в циркуляционный реактор с насосом дозируют раствор гидроксида натрия. Добавочное количество раствора гидроксида натрия дозируют выше первого последующего реактора и дозируют раствор агента обрыва цепи (раствор фенола в дихлорметане). Выше второго последующего реактора добавляют катализатор. В качестве катализатора используют N-этилпиперидин.

После последующих реакторов поликарбонат находится в виде 16%-ного раствора в смеси хлорбензола и дихлорметана (в массовом соотношении 1:1). Этот раствор концентрируют путем выпаривания на трех стадиях испарения. Это необходимо для удаления дихлорметана и достижения концентрации, такой, что раствор может быть соответствующим образом дегазирован в расположенном ниже экструдере с испарением. Стадии испарения функционируют в соответствии с так называемым «флэш»-способом.

Путем удаления растворителя по флэш-способу получают высококонцентрированные расплавы полимера. В известном флэш-способе растворы полимера несколько раз нагревают при незначительном избыточном давлении до температур выше температуры кипения при нормальном давлении и эти растворы, перегретые в отношении нормального давления, затем подвергают быстрому испарению в резервуаре при более низком давлении, например, нормальном давлении.

В этом случае раствор поликарбоната нагревают при избыточном давлении 0,4 бар на первой стадии испарения до температуры 74°С и затем подвергают мгновенному испарению при нормальном давлении. На второй стадии испарения раствор нагревают до температуры 129°С при избыточном давлении 0,8 бар и затем подвергают мгновенному испарению при нормальном давлении. На третьей стадии испарения раствор нагревают до температуры 178°С при избыточном давлении 1,9 бар и затем подвергают мгновенному испарению при нормальном давлении.

Раствор затем подают в экструдер с испарением, подвергают испарению при температуре 350°С и давлении 0,1 бар и после этого полимер гранулируют.

50 г этого гранулированного материала растворяют в 700 мл дихлорметана (LiChrosolv®; выпускается фирмой Мерк: 1.06044 К 33506244430) и фильтруют через тефлоновую фильтровальную мембрану (фильтровальная мембрана Bola, диаметр пор 5 мкм, глубина: 1 мм; выпускается фирмой Болендер ГмбХ, D-97947 Грюнсфельд). Оценку частиц, остающихся на фильтре, осуществляют, как описано выше, путем автоматического детектирования, используя флуоресцентный микроскоп при 25-кратном увеличении и времени освещения 40 миллисекунд на сканирование.

Исследование флуоресценции показывает 1,02 ед./г. Исследование флуоресценции для частиц размером более 120 мкм показывает 0,02 ед./г.

Вышеописанный поликарбонат подвергают экструзии до получения пленки шириной 1340 мм. Этот поликарбонат имеет объемную скорость плавления 6 см3/10 минут (300°С/1,2 кг), определяемую в соответствии с ISO 1133.

Используемое оборудование включает:

- экструдер со шнеком диаметром 105 мм (D) и длиной 41 × D; шнек включает зону дегазации;

- отклоняющую головку;

- щелевую экструзионную головку шириной 1500 мм;

- трехвалковый выравнивающий каландр с горизонтальным расположением валков, причем третий валок вращается под углом ±45° по отношению к горизонтальному;

- рольганг;

- устройство для нанесения защитной пленки на обе стороны;

- отводящее приспособление;

- устройство для намотки в бухту.

Расплав поступает из фильеры на выравнивающий каландр, валки которого имеют температуру, указанную в таблице 1. Конечное формование и охлаждение материала происходит на выравнивающем каландре. Пленку затем удаляют и транспортируют с помощью отводящего приспособления, на обе стороны наносят защитную пленку, затем пленку сворачивают в рулон.

Таблица 1
Параметры способа
Температура экструдера Z1-Z9 255°С-270°С
Температура отклоняющей головки 290°С
Температура фильеры Z1-Z14 290°С-300°С
Скорость вращения экструдера 67 мин-1
Температура валка 1 85°С
Температура валка 2 99°С
Температура валка 3 141°С
Скорость каландра 4,16 м/мин
Производительность 335,6 кг/час
Ширина пленки 1430 мм

Оценка пленки по вышеописанному способу показывает 104 дефекта поверхности на м2.

Пример 2 (сравнительный пример)

Поликарбонат получают, как описывается в примере 1. Однако давление и температура на первой стадии выпаривания составляют 63°С при избыточном давлении 0,4 бар, на второй стадии выпаривания составляют 119°С при избыточном давлении 0,8 бар и на третьей стадии выпаривания составляют 176°С при избыточном давлении 1,9 бар. Этот раствор поликарбоната выпаривают, как описывается в примере 1, при температуре 350°С в экструдере с испарением и затем гранулируют.

50 г полученного гранулированного материала растворяют в 700 мл дихлорметана (LiChrosolv®; выпускается фирмой Мерк: 1.06044 К 33506244430) и фильтруют через тефлоновую фильтровальную мембрану (Bola, диаметр пор 5 мкм, глубина: 1 мм). Оценку частиц, остающихся на фильтре, осуществляют, как описано выше, путем автоматического детектирования, используя флуоресцентный микроскоп. Результат исследования представляет собой 2,22 ед./г.

Получение пленки согласно примеру 2 по существу осуществляют, как описывается в примере 1. Точные регулировки представлены в таблице 2. Поликарбонат имеет объемную скорость плавления (MVR) 6 см3/10 минут (300°С/1,2 кг), определяемую согласно ISO 1133.

Используемое оборудование состоит из:

- экструдера со шнеком диаметром 105 мм (D) и длиной 41×D; шнек включает зону дегазации;

- отклоняющей головки;

- щелевой экструзионной головки шириной 1500 мм;

- трехвалкового выравнивающего каландра с горизонтальным расположением валков, причем третий валок вращается под углом ±45° по отношению к горизонтальному;

- рольганга;

- устройства для нанесения защитной пленки на обе стороны;

- отводящего приспособления;

- устройства для намотки в бухту.

Расплав поступает из фильеры на выравнивающий каландр, валки которого имеют температуру, указанную в таблице 2. Конечное формование и охлаждение материала происходит на выравнивающем каландре. Пленку затем удаляют и транспортируют с помощью отводящего приспособления, на обе стороны наносят защитную пленку, затем пленку сворачивают в рулон.

Таблица 2
Параметры способа
Температура экструдера Z1-Z9 255°С-270°С
Температура отклоняющей головки 290°С
Температура фильеры Z1-Z14 290°С-300°С
Скорость вращения экструдера 67 мин-1
Температура валка 1 85°С
Температура валка 2 99°С
Температура валка 3 141°С
Скорость каландра 4,2 м/мин
Производительность 333,1 кг/час
Ширина/толщина пленки 1430 мм

Дефекты поверхности соответствующей пленки составляют 232 дефекта поверхности на м2.

Следовательно, найдено, что субстрат согласно изобретению приводит к получаемой путем экструзии пленке со значительно меньшим количеством дефектов поверхности.

Хотя изобретение описано подробно, как указано выше, с целью иллюстрации, должно быть понятно, что такое подробное описание дано исключительно с этой целью и что здесь могут быть сделаны изменения специалистом в данной области, не выходя за пределы существа и объема изобретения, кроме как возможного ограничения согласно формуле изобретения.

1. Линейный поликарбонат, включающий прозрачные флуоресцирующие частицы, количество которых, имеющих размер от 15 мкм до 250 мкм, составляет вплоть до 1,8 ед./г, причем вышеуказанное количество определяют путем возбуждения остатка, остающегося после фильтрации раствора вышеуказанного поликарбоната в дихлорметане через тефлоновый фильтр с размером пор 5 мкм, при длине волны 400-440 нм, 25-кратном увеличении и времени освещения 40 мс.

2. Поликарбонат по п.1, где количество частиц составляет не более чем 0,02 ед./г, и частицы имеют диаметры более чем 120 мкм.

3. Поликарбонат по п.1, где количество частиц составляет 0,1-1,5 ед./г, и частицы имеют диаметры от 15 мкм до 250 мкм.

4. При непрерывном способе межфазной полимеризации для получения поликарбоната по п.1 усовершенствование, включающее выделение поликарбоната на трех стадиях мгновенного испарения и экструдер с испарением, отличающееся тем, что температура на первой стадии мгновенного испарения составляет от 70°С до 80°С при избыточном давлении 0,35-0,45 бар, на второй стадии мгновенного испарения температура составляет от 125°С до 135°С при избыточном давлении 0,75-0,85 бар и на третьей стадии мгновенного испарения температура составляет от 175°С до 185°С при избыточном давлении 1,85-1,95 бар.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ароматическим поликарбонатным смолам с пониженным содержанием летучих примесей, а также к способам их получения. .

Изобретение относится к технологии получения поликарбонатов, а именно к стадии выделения поликарбоната из раствора в хлоралкане, который образуется при фосгенировании динатриевой соли дифенилолпропана в гетерогенной системе хлористый метилен - вода, с последующей поликонденсацией в присутствии катализатора.

Изобретение относится к ароматическим сополиэфирсульфонкетонам и к способу их получения. .

Изобретение относится к ароматическим сополиэфирсульфонкетонам и к способу их получения. .

Изобретение относится к области катализа реакций поликонденсации
Наверх