PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR POLICARBONATOS.

Es objeto de la presente invención un procedimiento para fabricar de manera continua policarbonatos y carbonatos de diarilo según el procedimiento del procedimiento de interfases en el que se realiza tanto la mezcla de la fase orgánica y acuosa como la etapa de oligomerización previa o la formación éster del ácido clorofórmico del compuesto de monoarilo en una bomba especial. La fabricación de policarbonatos según el procedimiento de interfases ya la ha descrito Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, volumen 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964, págs. 33-70; D.C. Prevorsek, B.T. Debona y Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960: Synthesis of Poly(ester Carbonate) Copolymers en Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, vol. 18, (1980); págs. 75-90, D. Freitag, U. Grigo, P.R. Müller, N. Nouvertne, BAYER AG, Polycarbonates en Enciclopedia of Polymer Science and Engineering, volume 11, Second Edition, 1988, S. 651-692 y schließlich von Dres. U. Grigo, K. Kircher y P. R- Müller Polycarbonate in Becker/Braun, Kunststoff- Handbuch, volumen 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, págs. 118-145. Además se describe también en los documentos EP-A 0 517 044 o EP-A 520 272 el procedimiento de interfases para fabricar policarbonato: Para fabricar policarbonato según el procedimiento de interfases se realiza la fosgenación de una sal de disodio de un bisfenol dispuesta en solución o suspensión acuosa-alcalina o de una mezcla de distintos bisfenoles en presencia de un disolvente orgánico inerte o mezcla de disolventes, que forma junto a la fase acuosa una segunda fase orgánica. Los oligocarbonatos producidos, que se encuentran principalmente en la fase orgánica, se condensan con ayuda de catalizadores adecuados para dar policarbonatos de alto peso molecular, disueltos en la fase orgánica, pudiéndose controlar el peso molecular mediante interruptores de cadena adecuados (fenoles monofuncionales). La fase orgánica se separa finalmente y se aísla de la misma el policarbonato mediante diversas etapas de procesamiento. La realización de la síntesis de policarbonatos así como la síntesis de carbonatos de diarilo puede llevarse a cabo de manera continua o de manera discontinua. Por tanto, la reacción puede realizarse en recipientes agitadores, reactores tubulares, reactores de trasvase por bomba o cascadas de recipientes agitadores o sus combinaciones, garantizándose mediante el uso de los elementos mezcladores ya mencionados que la fase acuosa y orgánica no se separen posiblemente hasta que haya reaccionado la mezcla de síntesis, es decir ya no contenga ningún cloro de fosgeno o ésteres de ácidos clorocarboxílicos saponificable. La primera etapa para formar los oligocarbonatos se realiza según el estado de la técnica por ejemplo en un reactor de trasvase por bomba; véase por ejemplo los documentos EP 1 249 463 A1, US 2004/0158026 A1, US 6,613,868 B2. En el reactor de trasvase por bomba se realizan a este respecto la mezcla del fosgeno introducido con la sal de sodio de un bisfenol igualmente introducida (o una mezcla de distintos bisfenoles) así como las primeras etapas de oligomerización. A este respecto, los grupos de cloroformiato producidos reaccionan con grupos fenolatos existentes para dar oligómeros crecientes, que contienen distintos grupos terminales (fenolato o cloroformiato o de ambas especies mezcladas). Un cierto porcentaje de bisfenol introducido se encuentra aún sin reaccionar en la mezcla. Concretamente, el reactor de trasvase por bomba presenta ventajas de manera que no pueden atravesar fluctuaciones de dosificación o concentración sin amortiguar hasta el producto final, sino que más bien se alcanza un equilibrio de fluctuaciones mediante remezclado con proporción de trasvase por bomba ajustada para la entrada o salida de la mezcla de reacción. Sin embargo, un inconveniente significativo consiste en que para ajustes de parámetros ventajosos a gran escala se producen distribuciones de peso molecular relativamente amplias. Un inconveniente adicional puede observarse en que los reactores de trasvase por bomba representan elementos relativamente voluminosos. La fabricación de carbonatos de diarilo (tal como por ejemplo carbonato de difenilo) se realiza habitualmente mediante un procedimiento continuo, mediante la fabricación de fosgeno y a continuación la reacción de monofenoles y fosgeno en un disolvente inerte en presencia de base y un catalizador de nitrógeno en la superficie límite. 2 ES 2 367 728 T3 La fabricación de carbonatos de diarilo, por ejemplo, mediante el procedimiento de interfases se describe en principio en la bibliografía, véase por ejemplo en Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964), pág. 50/51. En la solicitud de patente US-A-4 016 190 se describe un procedimiento de producción de carbonatos de diarilo, que se lleva a cabo a temperaturas por encima de 65 ºC. El valor de pH se ajusta en este procedimiento en primer lugar de manera baja (pH = 8 a 9) y a continuación de manera alta (pH = 10 a 11). En los documentos EP1219589 A1, EP1216981 A2, EP1216982 A2 y EP784048 A1 se describen optimizaciones del procedimiento mediante la mejora del mezclado y el mantenimiento de un perfil de temperatura y pH como también el aislamiento del producto. Para fabricar carbonato de diarilo según el procedimiento de interfases se realiza la fosgenación de una sal de sodio de un monofenol o de una mezcla de distintos monofenoles dispuesta en solución o suspensión acuosa-alcalina en presencia de un disolvente orgánico inerte o mezclas de disolventes, que forma junto a la fase acuosa una segunda fase orgánica. Los ésteres arílicos del ácido clorofórmico producidos, que se encuentran principalmente en la fase orgánica se hacen reaccionar con ayuda de catalizadores adecuados para dar carbonatos de diarilo disueltos en la fase orgánica. La fase orgánica se separa finalmente y el carbonato de diarilo se aísla de la misma mediante diversas etapas de reprocesamiento. La primera etapa para formar los ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo se realiza según el estado de la técnica por ejemplo en un reactor de trasvase por bomba; véanse por ejemplo los documento EP 1 249 463 A1, US 2004/0158026 A1, US 6.613.868 B2. En el reactor de trasvase por bomba se realizan, a este respecto, la mezcla del fosgeno introducido con la sal de sodio de un monofenol (o de una mezcla de distintos monofenoles) igualmente introducida para dar ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo. Un cierto porcentaje del monofenol introducido se encuentra aún sin reaccionar en la mezcla. Concretamente, el reactor de trasvase por bomba presenta ventajas de manera que no pueden atravesar fluctuaciones de dosificación o concentración sin amortiguar hasta el producto final, sino que más bien se alcanza un equilibrio de fluctuaciones mediante remezclado con proporción de trasvase por bomba ajustada para la entrada o salida de la mezcla de reacción. Sin embargo, un inconveniente significativo consiste en que para ajustes de parámetros ventajosos a gran escala están presentes porcentajes que no ha reaccionado completamente aún considerables de éster arílico del ácido clorofórmico en la composición del producto. Otro inconveniente puede observarse en que los reactores de trasvase por bomba representan elementos relativamente voluminosos. En estos procedimientos conocidos, sin embargo, un alto valor de fenol residual en aguas residuales de estos procedimientos origina inconvenientes considerables. Los fenoles pueden perjudicar el medioambiente y las plantas de depuración se encuentran antes un gran problema de aguas residuales, lo que hace necesario realizar operaciones de purificación costosas. De ese modo el documento WO 03/070639 A1 describe una eliminación de las impurezas orgánicas en aguas residuales mediante una extracción con cloruro de metileno. Habitualmente se libera la solución que contiene cloruro de sodio de disolventes y restos orgánicos y entonces han de eliminarse. Sin embargo se sabe también que la purificación de las aguas residuales que contienen cloruro de sodio según el documento EP 1200359 B1 (WO2000078682 A1) o US-A-6340736 puede realizarse mediante ozonólisis y entonces es adecuado para su uso en la electrolisis de cloruro de sodio. Es desventajoso de la ozonólisis que este procedimiento es muy costoso. Por tanto existe la necesidad de un procedimiento de interfases continuo para fabricar policarbonato o carbonato de diarilo, con el que puede reducirse adicionalmente el perjuicio de las aguas residuales que resultan de este procedimiento con difenol o monofenol.... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para fabricar de manera continua policarbonatos o copolicarbonatos o carbonatos de diarilo según el procedimiento de interfases a partir de al menos un difenol o monofenol, fosgeno y al menos un catalizador eventualmente en presencia de al menos un interruptor de cadena y/o ramificador, caracterizado porque (a) se genera de manera continua una mezcla de las fases orgánica y acuosa, conteniendo la fase orgánica al menos un disolvente adecuado para el policarbonato o el carbonato de diarilo y total o parcialmente el fosgeno y conteniendo la fase acuosa el o los difenol(es) o monofenol(es), agua y solución de hidróxido alcalino, (b) se realiza una reacción del o de los difenol(es) o monofenol(es) y fosgeno para dar oligocarbonatos o para dar ésteres arílicos del ácido clorofórmico o carbonatos de diarilo o una mezcla de ésteres arílicos del ácido clorofórmico y carbonatos de diarilo, (c) se hacen reaccionar los oligocarbonatos o ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo a continuación en al menos un reactor con la adición de solución de hidróxido alcalino adicional, eventualmente interruptor(es) de cadena y eventualmente al menos otro catalizador, caracterizado porque la mezcla continua de las fases orgánica y acuosa en (a) y la reacción para dar oligocarbonatos o ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo en (b) se realizan en una o varias bomba(s), que - funciona (funcionan) según el principio de estator-rotor - puede (pueden) termostatizarse y - presenta (presentan) al menos respectivamente una entrada para la fase orgánica y la fase acuosa y eventualmente otras entradas para el catalizador, interruptor de cadena, ramificador y/o adicionalmente la solución de hidróxido alcalino así como al menos una salida para la mezcla que contiene oligocarbonatos o de ésteres arílicos del ácido clorofórmico-carbonatos de diarilo. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa (c) se usa al menos otro catalizador. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la(s) bomba(s) presenta(n) otras entradas para adicionalmente la solución de hidróxido alcalino así como al menos una salida para la mezcla que contiene ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diario. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la(s) bomba(s) presenta (presentan) uno o varios rotores. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la(s) bomba(s) puede(n) termostatizarse a una temperatura de -5 ºC a 100 ºC, preferentemente de 15 ºC a 80 ºC, de manera especialmente preferida de 25 ºC a 65 ºC. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como difenoles se usan aquéllos de fórmula general HO-Z-OH ES 2 367 728 T3 en la que Z es un resto orgánico divalente con 6 a 30 átomos de carbono, que contiene uno o varios grupos aromáticos. 7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque como difenol(es) se usan hidroquinona, resorcina, dihidroxidifenilos, bis-(hidroxifenil)-alcanos, bis(hidroxi-fenil)-cicloalcanos, sulfuros de bis-(hidroxifenilo), bis- (hidroxifenil)-éteres, bis-(hidroxifenil)-cetonas, bis-(hidroxifenil)-sulfonas, bis-(hidroxifenil)-sulfóxidos, ,-bis- (hidroxifenil)-diisopropilbencenos, bis-(hidroxifenil)ftalimidinas o sus compuestos alquilados, núcleoalquilados y núcleohalogenados. 8. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque como difenol(es) se usan 4,4-dihidroxidifenilo, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)-1-fenil-propano, 1,1-bis-(4-hidroxifenil)-fenil-etano, 2,2-bis-(4-hidroxifenil)propano (bisfenol A, BPA), 2,4-bis-(4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,3-bis-[2-(4-hidroxifenil)-2-propil]benceno (bisfenol M), 2,2-bis-(3-metil- 4-hidroxifenil)-propano, bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-metano, 2,2-bis-(3,5-di-metil-4-hidroxifenil)-propano, bis-(3,5dimetil-4-hidroxifenil)-sulfona, 2,4-bis-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2-metilbutano, 1,3-bis-[2-(3,5-dimetil-4-hidroxifenil)-2propil]-benceno, 2-hidrocarbil-3,3-bis(4-hidroxifenil)ftalimidina, 3,3-bis(4-hidroxifenil)-1-fenil-1H-indol-2-ona, 2,2-bis(4hidroxifenil)-1-fenil-1H-indol-2-ona, 3,3-bis(4-hidroxifenil)-1-metil-1H-indol-2-ona, 2,2-bis(4-hidroxifenil)-1-metil-1Hindol-2-ona, 3,3-bis(4-hidroxifenil)-N-metil-ftalimidina, 3,3-bis(4-hidroxifenil)-N-fenil-ftalimidina y 1,1-bis-(4hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano (bisfenol TMC). 19 9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como monofenol(es) se usan compuestos de fórmula (I): en la que es R = hidrógeno, halógeno o un resto alcoxicarbonilo o resto alquilo C1 a C9 ramificado o no ramificado. 10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque como monofenol(es) se usan fenol, cresoles, pterc-butilfenol, p-cumilfenol, p-n-octilfenol, p-iso-octilfenol, p-n-nonilfenol y p-iso-nonilfenol, p-clorofenol, 2,4diclorofenol, p-bromofenol y 2,4,6-tribromofenol o éster metílico del ácido salicílico o una mezcla de estos compuestos. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque en caso de la bomba o de las bombas, que se usan en (a) y/o (b), se trata de una bomba centrífuga. 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque en caso de la bomba centrífuga se trata de una bomba de rueda periférica. 13. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la(s) bomba(s) está(n) construida(s) según el principio de una o varias cámaras. 14. Uso de una o varias bomba(s) para producir de manera continua policarbonato o carbonato de diarilo según el procedimiento de interfases, en el que la(s) bomba(s) - funciona (funcionan) según el principio de estator-rotor - puede (pueden) termostatizarse y ES 2 367 728 T3 - presenta (presentan) al menos respectivamente una entrada para una fase orgánica y una acuosa. 15. Uso de una o varias bomba(s) según la reivindicación 14, caracterizado porque están presentes otras entradas para interruptores de cadena, ramificadores y/o adicionalmente solución de hidróxido alcalino, catalizador así como al menos una salida para la mezcla que contiene oligocarbonatos o mezcla que contiene ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo. 16. Uso de una o varias bomba(s) según la reivindicación 15, caracterizado porque en esta/estas bombas se realiza tanto la mezcla continua de las fases orgánica y acuosa, conteniendo la fase orgánica al menos un disolvente adecuado para el policarbonato o carbonato de diarilo y total o parcialmente el fosgeno y conteniendo la fase acuosa el o los difenol(es) o monofenol(es), agua y solución de hidróxido alcalino, como también la reacción del o de los difenol(es) o monofenol(es) y fosgeno para dar oligocarbonatos o ésteres arílicos del ácido clorofórmico y/o carbonatos de diarilo. 17. Uso de una o varias bomba(s) según una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado porque en caso de la o las bomba(s) se trata de bombas centrífugas. 18. Uso de una o varias bomba(s) según la reivindicación 17, caracterizado porque en caso de la o las bomba(s) centrífuga(s) se trata de bombas de rueda periférica. ES 2 367 728 T3 21 ES 2 367 728 T3 22 ES 2 367 728 T3 23 ES 2 367 728 T3 24 ES 2 367 728 T3 Solución de BPA ES 2 367 728 T3 Solución de BPA 26