CN117957265A - 二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法 - Google Patents

二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117957265A
CN117957265A CN202280060034.2A CN202280060034A CN117957265A CN 117957265 A CN117957265 A CN 117957265A CN 202280060034 A CN202280060034 A CN 202280060034A CN 117957265 A CN117957265 A CN 117957265A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon atoms
group
solvent
dihydroxy compound
resin composition
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.)
Pending
Application number
CN202280060034.2A
Other languages
English (en)
Inventor
加藤宣之
西森克吏
茂木笃志
石原健太朗
村田铃木章子
高松一贵
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.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Publication of CN117957265A publication Critical patent/CN117957265A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/20Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • 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
    • C08G64/42Chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/18Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds
    • C07C41/26Preparation of ethers by reactions not forming ether-oxygen bonds by introduction of hydroxy or O-metal groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/34Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C41/40Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/20Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C43/23Ethers having an ether-oxygen atom bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring containing hydroxy or O-metal groups
    • 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
    • C08G64/04Aromatic polycarbonates
    • C08G64/06Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation
    • 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
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/13Crystalline forms, e.g. polymorphs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2369/00Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

本发明提供一种将含有合成树脂和有机杂质的废树脂组合物回收再利用的方法。该方法是由废树脂组合物制造二羟基化合物的方法,其包括:对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a1),其中,上述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和使上述第1二羟基化合物的结晶从在上述反应溶液中添加第2溶剂而得到的结晶化溶液中析出的工序(b1)。第2溶剂的25℃时对第1二羟基化合物的溶解度与第2溶剂的25℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差(其它二羟基化合物的溶解度-第1二羟基化合物的溶解度)为0.1g/10mL以上。

Description

二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法
技术领域
本发明涉及二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法等。
背景技术
近年来,对于自然环境恶化和废弃物排出量增加的担忧增加,为了实现循环型社会,将塑料制品循环或进行回收再利用的趋势进一步增强。
作为塑料制品的主要构成成分的聚碳酸酯树脂等合成树脂被广泛应用于家电制品、电子电气设备、OA设备、光媒体、汽车部件、建筑部件等各种用途。在制造上述塑料制品时和使用塑料制品后会大量地排出合成树脂的废料,因此正在进行这些废料的再利用。
特别是在将合成树脂成型而制造塑料制品的情况下,除去来自浇道、流道、浇口等模具的通路的部分,得到塑料制品。尝试着不将这样的对塑料制品来说不需要而被除去的合成树脂、以及成型不合格品等的废树脂废弃,而是将其回收再利用以再次用于制品。
例如,专利文献1公开了一种涉及聚碳酸酯树脂的回收方法的发明,其包括将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎,对所得到的粉碎处理物进行化学处理的工序。在上述回收方法中记载了对于在上述化学处理工序中得到的化学处理物,进行通过使用磁铁来除去磁性金属异物,通过使用光学摄像机来除去着色异物的工序;以及通过使用金属异物检测器来除去具有金属异物的树脂的工序。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-131507号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
通过专利文献1所记载的回收方法,能够将金属、着色异物、具有金属异物的树脂等除去并回收合成树脂。上述回收方法基于所含的金属和着色的外观而实施。但是,塑料制品大多情况下组合多种合成树脂制造,塑料制品所不需要而被除去的合成树脂、成型不合格品等同时含有所期望的合成树脂和有机杂质。这种情况下,所期望的合成树脂与有机杂质之间,关于是否含有金属、着色的程度,有时也没有大的差异。于是,利用专利文献1所记载的方法,就无法回收所期望的合成树脂并再利用。在这样的状况下,寻求对废树脂组合物进行回收再利用的新的方法。
因此,本发明的目的在于:提供一种对含有合成树脂和有机杂质的废树脂组合物进行回收再利用的方法。
用于解决技术问题的技术手段
本发明例如具有以下方式。
[1]一种由废树脂组合物制造二羟基化合物的方法,其包括:
对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a1),其中,上述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和
使上述第1二羟基化合物的结晶从在上述反应溶液中添加第2溶剂而得到的结晶化溶液析出的工序(b1)。
[式中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,
Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。]
[式中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同。]
第2溶剂的25℃时对第1二羟基化合物的溶解度与第2溶剂的25℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差(其它二羟基化合物的溶解度-第1二羟基化合物的溶解度)为0.1g/10mL以上。
[2]如上述[1]所述的制造方法,其中,上述结晶化溶液还含有种晶。
[3]如上述[1]或[2]所述的制造方法,其中,上述结晶化溶液中的第1溶剂的含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量为0.1~10g/g。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的制造方法,其中,上述结晶化溶液中的第2溶剂的含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量为0.3~3g/g。
[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的制造方法,其中,上述结晶化溶液中的第1溶剂和第2溶剂的总含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量为1~10g/g。
[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的制造方法,其中,上述结晶化溶液中的第1溶剂的含量(g/g)相对于第2溶剂的含量(g/g)之比(第1溶剂/第2溶剂)为0.8~10。
[7]一种由废树脂组合物制造二羟基化合物的方法,其包括:
对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a2),其中,上述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和
至少使上述第1二羟基化合物的结晶从上述反应溶液中析出的工序(b2)。
[式中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,
Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。]
[式中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同。]
上述工序(b1)包括将反应溶液加热至80℃以上的步骤。
[8]如上述[1]~[7]中任一项所述的制造方法,其中,上述废树脂组合物液包含具有选自以下通式(6)~(8)中的至少1个结构单元的杂质树脂。
[式中,
Xg分别独立地表示碳原子数1~10的亚烷基,
Rj、Rk和Rl分别独立地选自卤原子、取代或非取代的碳原子数1~20的烷基、取代或非取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷氧基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳基、取代或非取代的包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示取代或非取代的碳原子数6~20的芳基或者包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
p分别独立地表示0或1的整数,
q、r和s分别独立地表示0~10的整数,
t表示1~3的整数,
其中,在q为2以上、且2个Rj存在于相邻的碳原子时,2个Rj可以一起形成环结构,
在r为2以上、且2个Rk存在于相邻的碳原子时,2个Rk可以一起形成环结构,
在s为2以上、且2个Rl存在于相邻的碳原子时,2个Rl可以一起形成环结构,
Rm表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。]
[9]一种再生树脂的制造方法,其包括使利用上述[1]~[8]中任一项所述的方法制得的二羟基化合物聚合的步骤。
发明效果
根据本发明,能够将含有合成树脂和有机杂质的废树脂组合物回收再利用。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式进行详细说明。
<第1实施方式:二羟基化合物的制造方法>
根据本发明的第1实施方式,提供由废树脂组合物制造二羟基化合物的方法。此时,包括:对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a1),其中,上述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和使上述第1二羟基化合物的结晶从在上述反应溶液中添加第2溶剂而得到的结晶化溶液中析出的工序(b1)。并且,第2溶剂的25℃时对第1二羟基化合物的溶解度与第2溶剂的25℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差(其它二羟基化合物的溶解度-第1二羟基化合物的溶解度)为0.1g/10mL以上。
式中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。
式中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同。
根据上述制造方法,能够由含有所期望的合成树脂、具体为具有选自通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂和有机杂质的废树脂组合物制造源自所期望的合成树脂的二羟基化合物。
具体而言,首先,能够利用上述制造方法适当地除去有机杂质。在工序(a1)中,使所期望的合成树脂的至少一部分在碱性条件下解聚。此时,由于废树脂组合物中所含的有机杂质的化学特性(在碱性水溶液中的解聚容易程度)和/或解聚后的物性不同,能够从废树脂组合物除去有机杂质。
另外,在所期望的合成树脂包含2种以上的结构单元时,解聚后成为这些2种以上的二羟基化合物的混合物。此时,由于上述2种以上的二羟基化合物因结构类似而物性类似等理由,有时难以将2种以上的二羟基化合物分离。但是,利用上述制造方法,能够将这些二羟基化合物分离精制,能够制造高纯度的二羟基化合物。
即,利用上述制造方法,能够由废树脂组合物制造高纯度的二羟基化合物。由此,在使用所得到的二羟基化合物制造树脂(再生树脂)时,能够制造高品质的树脂(再生树脂)。即,能够将废树脂组合物适当地回收再利用。
其中,在一个实施方式中,上述制造方法还可以包括制备废树脂组合物的工序。在一个实施方式中,上述制造方法依次包括制备废树脂组合物的工序、工序(a1)和工序(b1)。以下对各工序进行详细说明。
[制备废树脂组合物的工序]
第1实施方式可以具有制备废树脂组合物的工序。此时,上述制备废树脂组合物的工序通常在工序(a1)之前进行。
在一个实施方式中,制备废树脂组合物的工序包括将废树脂组合物原料粉碎而制备废树脂组合物的步骤。此外,在一个实施方式中,制备废树脂组合物的工序包括从废树脂组合物原料除去金属的步骤。制备废树脂组合物的工序可以进行上述粉碎和上述除去金属双方。此时的粉碎和除去金属的顺序没有特别限制,从能够有效地除去金属的方面考虑,优选在进行粉碎后除去金属。
(废树脂组合物原料)
作为废树脂组合物原料,没有特别限制,可以列举来自于市场上作为制品的一部分利用后回收的成型品、成型工序中产生的不合格品、成型工序中附带产生的成型物(浇道、流道、浇口等)、制品化工序中产生的不合格品、不需要的未使用成型品等的材料。这些之中,从所期望的合成树脂的劣化少的观点出发,优选来自于成型工序中产生的不合格品、成型工序中附带产生的成型物(浇道、流道、浇口等)、制品化工序中产生的不合格品、不需要的未使用成型品的材料;从入手效率的观点出发,更优选成型工序中产生的不合格品、成型工序中附带产生的成型物(浇道、流道、浇口等)。另外,也可以对上述的成型品等进行筛选,仅将含有有机杂质的材料用作废树脂组合物原料。例如,可以选取浇道,将能够直接回收再利用的材料去掉而用于制品,将剩余的含有有机杂质的材料作为废树脂组合物原料。此外,还可以将不同来源的材料混合作为废树脂组合物原料。
废树脂组合物原料的形状没有特别限制,可以列举:粉末、颗粒、片材、膜、成型品等、以及废弃的镜片、片材、膜;制造时和/或成型加工时产生的不合格品、毛边;制造废弃物、从使用树脂的制品的废弃物回收的固形物、它们的粉碎物等。
废树脂组合物原料的最长直径优选为100cm以下,更优选为50cm以下,进一步优选为0.5~3cm。废树脂组合物原料的最长直径为100cm以下时,粉碎所需要的能量低,因而优选。其中,在本说明书中,“最长直径”意指随机选取200个对象物,该对象物的轮廓线上具有最长距离的直径的平均值。
(粉碎)
粉碎方法没有特别限制,可以采用压缩、冲击、切断、摩擦的任意方法。
作为能够使用的粉碎机,可以列举:颚式破碎机、旋回破碎机、冲击式破碎机、单轴破碎机、双轴破碎机等粗粉碎机;辊式破碎机、轮碾机、粉碎机(disintegrator)、SAG(Semi-Autogenous Grinding,半自磨)磨机、辊碎机、锤磨机、辊磨机等中粉碎机;珠磨机、球磨机、振动球磨机、棒磨机、喷射磨、行星磨机等微粉碎机等。这些之中,优选使用粗粉碎机,更优选使用单轴破碎机、双轴破碎机。作为具体的粉碎机,可以列举强力粉碎机35-560、35-720、55-770、55-1050(TANAKA CO.,LTD.制)、低速粉碎机KGA-250、KGA-350(KAWATAMFG.CO.,LTD.制)等。其中,上述的粉碎机可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
(金属除去)
金属除去的方法没有特别限制,可以列举利用磁力的方法、利用风力的方法、利用筛的方法、利用比重的方法、利用浮力的方法等。这些之中,优选利用磁力的方法(利用磁铁的方法、利用金属探测器的方法等)、利用比重的方法、利用浮力的方法(利用盐水的方法)。其中,这些方法可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
另外,作为被除去的金属,可以列举塑料制品中含有的金属、在成型过程中混入的金属、在粉碎过程中混入的金属等。
(废树脂组合物)
关于废树脂组合物,可以直接使用废树脂组合物原料,但优选为对废树脂组合物原料进行粉碎、金属除去等而得到的材料。其中,在废树脂组合物原料中,在不需要粉碎、金属除去的情况下,优选将废树脂组合物原料直接用作废树脂组合物。例如,在废树脂组合物原料的大小均匀、废树脂组合物原料的最长直径小(例如最长直径为5cm以下)、或者不含金属的情况下,从制造成本的观点出发,优选不进行制备废树脂组合物的工序。
废树脂组合物含有所期望的合成树脂和有机杂质。其中,在本说明书中,“树脂”意指重均分子量为1000以上的树脂。另外,在本说明书中,“重均分子量(Mw)”是指利用凝胶渗透色谱(GPC)测得的聚苯乙烯换算的重均分子量。
所期望的合成树脂
所期望的合成树脂为具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂。
其中,具有上述结构单元的树脂通常为聚碳酸酯(PC)树脂、聚酯碳酸酯树脂,优选为聚碳酸酯树脂。
上述式中,Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基。作为上述碳原子数1~4的亚烷基,可以列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基等。这些之中,优选亚甲基、亚乙基,更优选亚乙基。
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
作为上述卤原子,可以列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为上述碳原子数1~20的烷基,可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、二十烷基等。
作为上述碳原子数1~20的烷氧基,可以列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、二十烷氧基等。
作为上述碳原子数5~20的环烷基,可以列举环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环十二烷基、环十三烷基、环十四烷基、环十五烷基、环十八烷基、双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.2]辛基等。
作为上述碳原子数5~20的环烷氧基,可以列举环戊氧基、环己氧基、环庚氧基、环辛氧基、环十二烷氧基、环十三烷氧基、环十四烷氧基、环十五烷氧基、环十八烷氧基、双环[2.2.1]庚氧基、双环[2.2.2]辛氧基等。
作为上述碳原子数6~20的芳基,可以列举苯基、甲苯基、二甲苯基、三甲基苯基、四甲基苯基、乙基苯基、乙基甲基苯基、二乙基苯基、丙基苯基、异丙基苯基、异丙基甲基苯基、苯甲基、苯乙基、苯丙基、萘基、蒽基、菲基、并四苯基、基、芘基、联苯基、三联苯基、四联苯基等。
作为上述包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,可以列举呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、三唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吡咯烷基、吲哚基、异吲哚基、吲唑基、喹啉基、异喹啉基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、蝶啶基、菲啶基、吖啶基、嘧啶基、菲咯啉基、吩嗪基、噻吩基(thiophenyl)、噻喃基、苯并噻吩基、苯并噻喃基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、呋咱基、噁二唑基、二噻唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基等。
作为上述碳原子数6~20的芳氧基,可以列举苯氧基、甲苯氧基、二甲苯氧基、三甲基苯氧基、四甲基苯氧基、乙基苯氧基、乙基甲基苯氧基、二乙基苯氧基、丙基苯氧基、异丙基苯氧基、异丙基甲基苯氧基、萘氧基、蒽氧基、菲氧基、并四苯氧基、氧基、芘氧基、联苯氧基、三联苯氧基、四联苯氧基等。
这些之中,Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff优选为苯基、萘基,更优选为苯基、1-萘基、2-萘基。
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基。作为上述碳原子数6~20的芳基以及包含选自上述O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,可以列举上述基团。这些之中,Ri优选为苯基、萘基,更优选为苯基、1-萘基、2-萘基。
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数。在一个实施方式中,a、b、c、d、e和f分别独立地优选为0~5、更优选为0~3、进一步优选为0或1。另外,在另一个实施方式中,a、b、c、d、e和f分别独立地优选为1~5、更优选为1~3、进一步优选为1或2。
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′n分别独立地表示0~4的整数,优选为0~3、更优选为0~2、进一步优选为0或1、特别优选为0。
Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。作为上述碳原子数1~3的烷基,可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基。这些之中,Rg优选分别独立地为氢原子。
作为式(1)所示的结构单元的具体例,可以列举来自2,2′-双(1-羟基甲氧基)-1,1′-联二萘、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-1,1′-联二萘(也称为“BNE”)、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-6,6′-二苯基-1,1′-联二萘(也称为“DP”)、2,2′-双(3-羟基丙氧基)-1,1′-联二萘、2,2′-双(4-羟基丁氧基)-1,1′-联二萘等的结构单元。在一个实施方式中,式(1)所示的结构单元包含来自2,2′-双(2-羟基乙氧基)-1,1′-联二萘(BNE)、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-6,6′-二苯基-1,1′-联二萘(DP)的结构单元中的至少1个。
作为式(2)所示的结构单元的具体例,可以列举来自9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(也称为“BPEF”)、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基]芴、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(也称为“BPPEF”)等的结构单元。在一个实施方式中,式(2)所示的结构单元包含来自选自9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴(BPEF)和9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(BPPEF)中的化合物的结构单元的至少1个。
作为式(3)所示的结构单元的具体例,可以列举来自9,9-双(羟基(聚)烷氧基萘基)芴类的结构单元。例如可以列举来自选自9,9-双[6-(1-羟基甲氧基)萘-2-基]芴(也称为“BNEF”)、9,9-双[6-(2-羟基乙氧基)萘-2-基]芴、9,9-双[6-(3-羟基丙氧基)萘-2-基]芴和9,9-双[6-(4-羟基丁氧基)萘-2-基]芴中的化合物的结构单元。在一个实施方式中,式(3)所示的结构单元包含来自9,9-双[6-(2-羟基乙氧基)萘-2-基]芴(BNEF)的结构单元。
作为式(4)所示的结构单元的具体例,可以列举来自十氢-1,4:5,8-二甲桥萘二醇类(也称为“D-NDM”)的结构单元。例如可以列举来自选自(十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,6-二基)二甲醇、(十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,7-二基)二甲醇、(2-甲基十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,6-二基)二甲醇、(2-甲基十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,7-二基)二甲醇、(2-乙基十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,6-二基)二甲醇、(2-乙基十氢-1,4:5,8-二甲桥萘-2,7-二基)二甲醇中的化合物的结构单元。
上述结构单元在所期望的合成树脂中至少具有2个。此时,上述结构单元可以含有2种以上由同一通式表示的结构单元(例如2种由通式(1)表示的结构单元),也可以含有2种以上由不同通式表示的结构单元(例如1种以上由通式(1)表示的结构单元和1种以上由通式(2)表示的结构单元)。此外,与上述的结构单元一起,可以组合其它的聚碳酸酯树脂的结构单元,也可以组合其它的树脂(聚烯烃树脂、聚酯树脂)等的结构单元。
作为所期望的合成树脂的重均分子量(Mw),没有特别限制,优选为10000~70000、更优选为15000~50000。在所期望的合成树脂的重均分子量(Mw)为10000以上时,例如能够作为光学透镜用树脂等的成型体保持适当的强度,因而优选。另一方面,在所期望的合成树脂的重均分子量(Mw)为70000以下时,在树脂成型时能够保持适当的流动性并提升成型性,因而优选。
废树脂组合物中的所期望的合成树脂的含有率相对于废树脂组合物的质量优选为80质量%以上、更优选为80~99质量%。在所期望的合成树脂的含有率为80质量%以上时,再生效率提高,因而优选。
有机杂质
作为有机杂质,可以列举杂质树脂、杂质化合物等。
作为上述杂质树脂,可以列举所期望的合成树脂以外的热塑性树脂。
作为上述热塑性树脂,没有特别限制,可以列举聚烯烃树脂(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚四氟乙烯(PTFE)等)、聚氨酯(PU)树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT))、聚酰胺(PA)树脂、聚缩醛树脂、环状聚烯烃(环烯烃聚合物)、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)树脂、聚酰胺酰亚胺(PAI)树脂以及这些树脂的结构单元的共聚物(丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)、丙烯腈-丁烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)等)。
其中,废树脂组合物优选包含具有选自以下通式(6)~(8)中的至少1个结构单元的杂质树脂。其中,具有上述结构单元的杂质树脂通常为环状聚烯烃。
上述式中,Xg分别独立地表示碳原子数1~10的亚烷基。作为上述碳原子数1~10的亚烷基,可以列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚戊基等。这些之中,优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基,更优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基。
Rj、Rk和Rl分别独立地选自卤原子、取代或非取代的碳原子数1~20的烷基、取代或非取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷氧基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳基、取代或非取代的包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri。作为上述Rj、Rk和Rl,可以列举与上述的Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf同样的基团。
其中,Rj、Rk和Rl可以具有取代基。作为该取代基,没有特别限制,可以列举卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、碳原子数2~10的烷氧基羰基、碳原子数5~10的环烷氧基羰基、碳原子数7~15的芳氧基羰基、碳原子数2~10的烷基羰氧基、碳原子数5~10的环烷基羰氧基、碳原子数7~15的芳基羰氧基、碳原子数2~10的羟基烷基羰基、缩水甘油氧基羰基、羟基、羧基、氰基、碳原子数1~10的酰胺基等。
作为上述碳原子数1~10的烷基,可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基等。
作为上述碳原子数5~10的环烷基,可以列举环戊基、环己基、环庚基、双环[2.2.1]庚基、双环[2.2.2]辛基等。
作为上述碳原子数1~10的烷氧基,可以列举甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基等。
作为上述碳原子数5~10的环烷氧基,可以列举环戊氧基、环己氧基、双环[2.2.1]庚氧基、双环[2.2.2]辛氧基等。
作为上述碳原子数2~10的烷氧基羰基,可以列举甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、异丙氧基羰基、丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基等。
作为上述碳原子数5~10的环烷氧基羰基,可以列举环戊氧基羰基、环己氧基羰基、双环[2.2.1]庚氧基羰基、双环[2.2.2]辛氧基羰基等。
作为上述碳原子数7~15的芳氧基羰基,可以列举苯氧基羰基、甲苯氧基羰基、二甲苯氧基羰基、三甲基苯氧基羰基、四甲基苯氧基羰基、乙基苯氧基羰基、乙基甲基苯氧基羰基、二乙基苯氧基羰基、萘氧基羰基等。
作为上述碳原子数2~10的烷基羰氧基,可以列举甲基羰氧基、乙基羰氧基、丙基羰氧基、异丙基羰氧基、丁基羰氧基等。
作为上述碳原子数5~10的环烷基羰氧基,可以列举环戊基羰氧基、环己基羰氧基、双环[2.2.1]庚基羰氧基、双环[2.2.2]辛基羰氧基等。
作为上述碳原子数7~15的芳基羰氧基,可以列举苯基羰氧基、甲苯基羰氧基、二甲苯基羰氧基、三甲基苯基羰氧基、四甲基苯基羰氧基、乙基苯基羰氧基、乙基甲基苯基羰氧基、二乙基苯基羰氧基、萘基羰氧基等。
作为上述碳原子数2~10的羟烷基羰基,可以列举羟甲基羰基、羟乙基羰基、羟丙基羰基等。
作为上述碳原子数1~10的酰胺基,可以列举甲基氨基羰基、乙基氨基羰基、二甲基氨基羰基、乙酰氨基等。
上述的取代基可以单独具有,也可以组合具有2种以上。
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基。上述Ri的含义同上。
p分别独立地表示0或1的整数。
q、r和s分别独立地表示0~10的整数、优选为0~5、更优选为0~3。
t表示1~3的整数,优选为1或2。
在此,在q为2以上、且2个Rj存在于相邻的碳原子时,2个Rj可以一起形成环结构。例如,在q为2、且2个Rj均为取代或非取代烷基时,通式(6)成为以下式(6-1);在q为2、且2个Rj为取代或非取代烷基以及取代或非取代环烷基时,通式(6)成为以下式(6-2)、(6-3)或(6-4)。
上述式中,Xg和p如上所述。
Rn为上述的取代基,具体可以列举卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数5~10的环烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数5~10的环烷氧基、碳原子数2~10的烷氧基羰基、碳原子数5~10的环烷氧基羰基、碳原子数7~15的芳氧基羰基、碳原子数2~10的烷基羰氧基、碳原子数5~10的环烷基羰氧基、碳原子数7~15的芳基羰氧基、碳原子数2~10的羟基烷基羰基、缩水甘油氧基羰基、羟基、羧基、氰基、碳原子数1~10的酰胺基等。
z没有特别限制,优选为0~6、更优选为0~3、进一步优选为0或1。
u表示1~3的整数,优选为1或2。
另外,在r为2以上、且2个Rk存在于相邻的碳原子时,2个Rk可以一起形成环结构。例如,在r为2、且2个Rk均为取代或非取代烷基时,通式(7)成为以下式(7-1)或(7-2);在r为2、且2个Rk为取代或非取代烷基以及取代或非取代环烷基时,通式(7)成为以下式(7-3)。
上述式中,Xg、p、Rn、z和u如上所述。
并且,在s为2以上、且2个Rl存在于相邻的碳原子时,2个Rl可以一起形成环结构。例如,在s为2、且2个Rl均为取代或非取代烷基时,通式(8)成为以下式(8-1)或(8-2);在s为2、且2个Rl为取代或非取代烷基以及取代或非取代环烷基时,通式(8)成为以下式(8-3)或(8-4)。
上述式中,Xg、p、Rn、z和u如上所述。
Rm表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。作为上述碳原子数1~3的烷基,没有特别限制,可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基。
作为杂质树脂的具体例,可以列举包含选自以下式1~8所示的结构单元中的至少1个的树脂。
上述的结构单元在杂质树脂中可以单独包含,也可以组合包含2种以上。此外,与上述的结构单元一起,可以组合其它的环状聚烯烃的结构单元,也可以组合其它的树脂(聚烯烃树脂、聚酯树脂)等的结构单元。
作为杂质树脂的重均分子量(Mw),没有特别限制,优选为1,000~3,000,000、更优选为10,000~3,000,000、进一步优选为20,000~1,000,000、特别优选为30,000~500,000。在杂质树脂的重均分子量(Mw)为1,000以上时,分离容易,因而优选。另一方面,杂质树脂的重均分子量(Mw)为3,000,000以下时,在微量的杂质树脂污染的情况下不易成为凝胶杂质的产生来源,因而优选。
废树脂组合物中的杂质树脂的含有率相对于废树脂组合物的总质量优选为50质量%以下、更优选为0.001~50质量%、进一步优选为0.01~30质量%、特别优选为0.1~20质量%。在杂质树脂的含有率为50质量%以下时,效率提高,因而优选。
作为上述杂质化合物,没有特别限制,可以列举上述的杂质树脂的单体、二聚体、共聚物、低聚物、苯酚等的芳基醇、碳酸二苯酯等的碳酸二酯、以下式(A-1)、(A-2)等的所期望的合成树脂原料单体改性体、具有以下式(B-1)、(B-2)所示的部分结构等的所期望的合成树脂改性体等。其中,在本说明书中,“杂质化合物”是指重均分子量小于1000的有机化合物的杂质。因此,在上述再生树脂改性体的重均分子量在1000以上的情况下,所期望的合成树脂改性体被划分为杂质树脂。
在上述式(B-1)和式(B-2)中,“*”表示与聚合物链的键合部位。
废树脂组合物的形状
废树脂组合物的形状没有特别限制,可以列举粉状、粒状、棒状等。
废树脂组合物的最长直径优选为5cm以下、更优选为3cm以下、进一步优选为0.001~3cm、特别优选为0.01~2cm、非常优选为0.1~1cm。废树脂组合物的最长直径为5cm以下时,从容易输送、解聚容易进行等观点出发优选。
[工序(a1)]
工序(a1)是对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序。其中,上述废树脂组合物包含具有选自上述通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物。
(碱溶液)
碱溶液含有废树脂组合物、第1溶剂和水。除此之外,碱溶液还可以含有金属氧化物等。
废树脂组合物
废树脂组合物含有具有选自上述通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂。并且还可以含有有机杂质。
树脂
树脂是具有选自通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂。因此,上述树脂通常为聚碳酸酯树脂。
通式(1)~(4)所示的结构单元的具体例如上所述。
上述树脂还可以包含其它的结构单元。作为该结构单元,没有特别限制,可以列举来自烯烃的结构单元、来自酯的结构单元等。在树脂中,上述其它的结构单元可以单独具有,也可以组合具有2种以上。
上述树脂在废树脂组合物中可以单独含有,也可以2种以上混合含有。
作为上述树脂的重均分子量(Mw),没有特别限制,优选为10000~70000、更优选为15000~50000。上述树脂的重均分子量(Mw)在10000以上时,能够保持适合作为例如光学透镜用的树脂等的成型体的强度,因而优选。在上述树脂的重均分子量(Mw)为70000以下时,能够在树脂成型时保持适当的流动性,成型性提高,因而优选。
废树脂组合物中的上述树脂的含有率相对于废树脂组合物的质量优选为80质量%以上、更优选为80~99质量%。上述树脂的含有率在80质量%以上时,效率提高,因而优选。
有机杂质
作为有机杂质,可以列举杂质树脂、杂质化合物等。上述杂质树脂和杂质化合物如上所述。
其中,从与聚碳酸酯树脂之间化学特性差异大(在碱水溶液中解聚容易程度的差异大)的观点出发,杂质树脂优选为聚烯烃树脂、环状聚烯烃,更优选为环状聚烯烃。
第1溶剂
第1溶剂具有促进解聚、使通过解聚得到的二羟基化合物溶解的功能等。
作为上述第1溶剂,没有特别限制,可以列举脂肪族烃系溶剂、芳香族烃系溶剂。
作为上述脂肪族烃系溶剂,没有特别限制,可以列举戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、环己烷、环癸烷等。
作为上述芳香族烃系溶剂,没有特别限制,可以列举甲苯、二甲苯、三甲苯等。
这些之中,第1溶剂优选为芳香族烃系溶剂,更优选为甲苯、二甲苯。其中,上述反应溶剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为第1溶剂的使用量,没有特别限制,相对于废树脂组合物100质量份,优选为30~2000质量份、更优选为40~1500质量份、进一步优选为100~1000质量份。第1溶剂的使用量在30质量份以上时,废树脂组合物的有机成分在反应溶剂中充分溶解,反应效率提高,因而优选。而第1溶剂的使用量在2000质量份以下时,反应时间缩短,因而优选。
水具有促进解聚的功能等。
作为水的使用量,没有特别限制,相对于废树脂组合物100质量份,优选为10~2000质量份、更优选为20~500质量份、进一步优选为30~3000质量份、特别优选为40~100质量份。
金属氧化物
金属氧化物具有将反应溶液调节为碱性、促进解聚的功能等。
作为上述金属氧化物,没有特别限制,可以列举:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷等碱金属;氢氧化钙、氢氧化钡等碱土金属等。这些之中,金属氧化物优选为碱金属,更优选为氢氧化钠、氢氧化钾,进一步优选为氢氧化钾。并且,这些金属氧化物可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
上述金属氧化物的使用量没有特别限制,相对于聚碳酸酯树脂的碳酸酯键1摩尔,优选为1.5~10摩尔、更优选为2~8摩尔、进一步优选为2~4摩尔。金属氧化物的使用量在1.5摩尔以上时,充分地发生解聚,因而优选。而金属氧化物的使用量在10摩尔以下时,制造成本下降,因而优选。
碱水溶液中的金属氧化物的浓度相对于碱水溶液的总质量优选为10~60质量%、更优选为15~55质量%、进一步优选为20~50质量%。金属氧化物的浓度在10质量%以上时,解聚的反应速度加快,因而优选。而金属氧化物的浓度在60质量%以下时,碱水溶液不会形成浆料,反应容易进行,因而优选。
(处理)
通过对碱溶液进行处理,能够得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液,该二羟基化合物的混合物包含选自通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物。
另外,废树脂组合物所含的有机杂质与上述的树脂相比,解聚时的化学特性不同。因此,可以采取上述有机杂质不发生反应、比上述树脂早解聚、或者比上述树脂晚解聚等任意方式。例如,在有机杂质为聚烯烃树脂、环状聚烯烃等时,在碱性条件下通常不发生反应,因而仅上述的树脂发生解聚,能够容易地除去。并且,即便有机杂质发生了解聚,通常,有机杂质的解聚物的极性与二羟基化合物不同,因而能够容易地除去。
另外,如上所述,所期望的树脂具有选自通式(1)~(4)中的至少2个结构单元。因此,通过对碱溶液进行处理,上述所期望的树脂发生解聚,从而得到至少2种二羟基化合物的混合物。二羟基化合物的混合物由于结构类似,因此有时物理特性也类似,存在难以将它们分离精制的情况。结果,有时所得到的二羟基化合物的纯度降低、回收再利用时出现制约。相对于此,通过进行后述的工序(b1),能够制造高纯度的二羟基化合物。其中,“第1二羟基化合物”是在工序(b1)中意图分离精制的二羟基化合物,“其它二羟基化合物”不是在工序(b1)中意图分离精制的二羟基化合物。
作为处理温度(解聚的反应温度),没有特别限制,优选为120℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为30~90℃。处理温度在120℃以下时,能够防止副反应,因而优选。
并且,处理(解聚)后得到的溶液可以通过适当地进行清洗、提取等精制,得到反应溶液。其中,处理(解聚)后得到的溶液通常含有来自第1溶剂的有机相和来自水的水相。此时,通过解聚得到的二羟基化合物的混合物可以包含在上述有机相中。因此,优选通过液-液萃取等从处理(解聚)后得到的溶液中除去来自水的水相。
另外,在所得到的反应溶液所含的有机杂质及其解聚物的物性与二羟基化合物不同的情况下,通过在该阶段适当进行精制而除去。在这种情况下,后述的反应溶液和结晶化溶液中不含或几乎不含有机杂质及其解聚物。
(反应溶液)
反应溶液含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂。反应溶液还可以含有有机杂质、其解聚物等。
二羟基化合物的混合物含有选自上述通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物、和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物。
第1二羟基化合物
第1二羟基化合物是在工序(b1)中意图分离精制的二羟基化合物。
作为第1二羟基化合物,没有特别限制,优选为选自通式(1′)~(3′)中的二羟基化合物,更优选为通式(1′)的二羟基化合物,特别优选为通式(1′)(Ra和Rb为苯基、h和i为1)的二羟基化合物。
并且,第1羟基化合物由于在工序(b1)中第2溶剂的25℃时的溶解度比其它二羟基化合物小,因而优选极性小。例如,通式(3′)具有在芴环上带有2个萘基的骨架,具有难以溶于第2溶剂的倾向,因而优选。另外,在通式(1′)~(3′)中,在Ra~Rf具有碳原子数5~20的环烷基、碳原子数6~20的芳基等的情况下,也具有难以溶于第2溶剂的倾向,因而优选。
其它二羟基化合物
其它二羟基化合物不是在工序(b1)中意图分离精制的二羟基化合物。
其它二羟基化合物由于在工序(b1)中第2溶剂的25℃时的溶解度大于第1二羟基化合物,因而优选极性大。例如,通式(4′)由于碳原子数比通式(1′)~(3′)少,因而极性相对较大,存在容易溶于第2溶剂的倾向。
第1溶剂
第1溶剂可以使用上述物质。其中,关于第1溶剂的含量,可以在解聚后的处理中通过蒸馏除去溶剂等来调节第1溶剂的溶剂量。由此,能够调节后述的结晶化溶液中的第1溶剂的含量。
有机杂质及其解聚物
反应溶液可以含有有机杂质、其解聚物。
有机杂质如上所述。有机杂质由于分子量和极性与第1羟基化合物有很大差异,因而能够在后述的工序(b1)中容易地除去。
作为有机杂质的解聚物,没有特别限制,可以列举有机杂质发生解聚而得到的单体、低聚物等。例如,在作为有机杂质含有聚酯树脂的情况下,通过解聚,能够得到醇和羧酸。这些解聚物的极性与二羟基化合物有很大差异,因而能够在后述的工序(b1)中容易地除去。
[工序(b1)]
工序(b1)是使上述第1二羟基化合物的结晶从在工序(a1)中得到的反应溶液中添加第2溶剂而得到的结晶化溶液中析出的工序。
(结晶化溶液)
结晶化溶液通过在工序(a1)中得到的反应溶液中添加第2溶剂而得到。具体而言,结晶化溶液含有来自上述反应溶液的第1二羟基化合物、其它二羟基化合物、以及第1溶剂和第2溶剂。此外,还可以含有种晶、有机杂质及其解聚物等。
第1二羟基化合物
第1二羟基化合物是通过所期望的树脂(通常为聚碳酸酯树脂)解聚而得到的,是意图分离精制的二羟基化合物。第1二羟基化合物为选自通式(1′)~(4′)中的二羟基化合物,优选为选自通式(1′)~(3′)中的二羟基化合物,更优选为通式(1′)的二羟基化合物,特别优选为通式(1′)(Ra和Rb为苯基、h和i为1)的二羟基化合物。其中,第1二羟基化合物通常为1种。
二羟基化合物的混合物(第1二羟基化合物和其它二羟基化合物的混合物)中的第1二羟基化合物的摩尔含量(第1二羟基化合物(摩尔)/二羟基化合物的混合物(摩尔))优选为30摩尔%以上、优选为30~95摩尔%、更优选为40~80摩尔%、特别优选为50~75摩尔%。从能够制造高纯度的二羟基化合物、制造成本优异等观点出发,优选第1二羟基化合物的摩尔含量在30摩尔%以上。
结晶化溶液中的第1二羟基化合物的含量相对于结晶化溶液的总质量优选为1~35质量%、更优选为5~30质量%、进一步优选为5~25质量%、特别优选为10~25质量%。
其它二羟基化合物
其它二羟基化合物是通过所期望的树脂(通常为聚碳酸酯树脂)的解聚而得到的,不是意图分离精制的二羟基化合物。其中,其它二羟基化合物可以为1种,也可以为2种以上。
二羟基化合物的混合物(第1二羟基化合物和其它二羟基化合物的混合物)中的其它二羟基化合物的摩尔含量(其它二羟基化合物(摩尔)/二羟基化合物的混合物(摩尔))优选为5摩尔%以下、优选为5~70摩尔%、更优选为20~60摩尔%、特别优选为25摩尔%以上且小于50摩尔%。从能够制造高纯度的二羟基化合物、制造成本优异等观点出发,优选第1二羟基化合物的摩尔含量在5摩尔%以下。其中,在其它二羟基化合物为2种以上时,优选其总摩尔含量为上述范围。
结晶化溶液中的其它二羟基化合物的含量相对于结晶化溶液的总质量优选为1~35质量%、更优选为5~30质量%、进一步优选为5~25质量%、特别优选为10~25质量%。其中,在其它二羟基化合物为2种以上时,优选其总含量为上述范围。
第1溶剂
第1溶剂可以使用上述物质。第1溶剂通常能够将第1二羟基化合物和其它二羟基化合物溶解。
此时,第1溶剂的25℃时对第1二羟基化合物、其它二羟基化合物的溶解度优选分别为0.01g/10mL以上、更优选分别为0.02g/10mL以上、进一步优选为0.05g/10mL以上。其中,第1溶剂的25℃时对第1二羟基化合物和其它二羟基化合物的溶解度的上限没有特别限制,从适当地进行结晶析出的观点出发,分别为3g/10mL以下、优选分别为2g/10mL以下、更优选分别为1g/10mL以下。
结晶化溶液中的第1溶剂的含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量优选为0.1~10g/g、更优选为0.5~7.5g/g、进一步优选为0.75~5g/g。第1溶剂的含量为上述范围时,能够通过结晶析出得到高纯度的二羟基化合物(第1二羟基化合物),因而优选。其中,结晶化溶液中的第1溶剂的含量可以在解聚后通过蒸馏除去溶剂等来调节。另外,“二羟基化合物的混合物的总量”意指第1二羟基化合物和其它二羟基化合物的总量。
第2溶剂
第2溶剂中,25℃时对第1二羟基化合物的溶解度与25℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差(25℃时的溶解度差:其它二羟基化合物的溶解度(25℃)-第1二羟基化合物的溶解度(25℃))为0.1g/10mL以上、优选为0.3g/10mL以上、更优选为0.4~10g/10mL。在结晶化溶液中,通过添加具有上述25℃时的溶解度差的溶剂作为第2溶剂,能够由通过解聚得到的2种以上的二羟基化合物的混合物制造高纯度的第1二羟基化合物。其中,在其它二羟基化合物含有2种以上时,使用25℃时的溶解度更小的来计算25℃时的溶解度差。
另外,第2溶剂中,70℃时对第1二羟基化合物的溶解度与70℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差(70℃时的溶解度差:其它二羟基化合物的溶解度(70℃)-第1二羟基化合物的溶解度(70℃))优选为0.1g/10mL以上、更优选为0.3g/10mL以上、特别优选为0.4~10g/10mL。70℃时的溶解度差为0.1g/10mL以上时,即使在较高的温度下(即使不进行冷却)也能够高效地制造高纯度的二羟基化合物(第1二羟基化合物),因而优选。
作为第2溶剂,因第1羟基化合物和其它二羟基化合物的种类而有所不同,可以列举:丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、二异丁基酮(DIBK)、环己酮等酮溶剂;四氢呋喃、1,3-二氧戊环、1,4-二氧六环等醚溶剂;乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇等醇溶剂等。这些之中,第2溶剂优选为酮溶剂,更优选为甲乙酮(MEK)。其中,这些溶剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
其中,通过选择第2溶剂,能够确定第1羟基化合物和其它二羟基化合物。例如,在二羟基化合物的混合物含有2,2′-双(2-羟基乙氧基)-6,6′-二苯基-1,1′-联二萘(DP)、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-1,1′-联二萘(BNE)和9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(BPPEF)的情况下,参考25℃时对甲乙酮(MEK)的溶解度,DP为0.3g/10mL、BNE为0.75g/10mL、BPPEF为4.5g/10mL。因此,在使用MEK作为第2溶剂时,第1羟基化合物为DP、其它二羟基化合物为BNE和BPPEF,25℃时的溶解度差为0.45g/10mL。
结晶化溶液中的第2溶剂的含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量优选为0.3~3g/g、更优选为0.5~2.5g/g、进一步优选为0.75~2g/g。第2溶剂的含量为上述范围时,能够通过结晶析出得到高纯度的二羟基化合物(第1二羟基化合物),因而优选。
结晶化溶液中的第1溶剂和第2溶剂的总含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量优选为1~10g/g、更优选为1.5~7.5g/g、进一步优选为1.5~2.5g/g。第1溶剂和第2溶剂的总含量在1g/g以上时,第1二羟基化合物的纯度升高,因而优选。而第1溶剂和第2溶剂的总含量在10g/g以下时,收率升高,因而优选。
另外,在一个实施方式中,结晶化溶液中的第1溶剂和第2溶剂的总含量相对于上述二羟基化合物的混合物的总量优选为2g/g以上、更优选为4g/g以上。作为第1溶剂和第2溶剂的总含量的上限值,优选为10g/g以下。第1溶剂和第2溶剂的总含量在2g/g以上时,第1二羟基化合物的纯度升高,因而优选。
结晶化溶液中的第1溶剂的含量(g/g)相对于第2溶剂的含量(g/g)之比(第1溶剂/第2溶剂)优选为0.8~10、更优选为0.8~7、进一步优选为0.9~4、特别优选为1~3。上述比(第1溶剂/第2溶剂)为上述范围时,第1二羟基化合物的纯度升高,因而优选。
种晶
结晶化溶液还可以含有种晶。通过添加种晶,能够促进第1二羟基化合物的结晶析出。其中,种晶通常在添加第2溶剂之前、添加的同时或添加后向反应溶液添加。
作为种晶,没有特别限制,可以列举第1二羟基化合物的结晶、其它二羟基化合物的结晶、双酚A等的能够作为聚碳酸酯的原料的二酚化合物等。这些之中,从提高通过结晶析出得到的二羟基化合物(第1二羟基化合物)的纯度的观点出发,种晶优选为第1二羟基化合物的结晶。其中,上述种晶可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为种晶的形态,没有特别限制,优选为结晶性的溶剂合物。此时,作为形成结晶性的溶剂合物的化合物,没有特别限制,优选为选自通式(1′)~(3′)中的二羟基化合物,更优选为通式(1′)所示的二羟基化合物。另外,作为构成溶剂合物的溶剂,没有特别限制,优选上述第1溶剂、上述第2溶剂,更优选甲基、甲苯、甲乙酮。另外,关于结晶性的溶剂合物中的溶剂的含量,相对于形成结晶性的溶剂合物的化合物1摩尔,优选为0.3~1.5摩尔。通过使用结晶性的溶剂合物形态的种晶,能够制造高纯度的二羟基化合物。其中,在本说明书中,“结晶性的溶剂合物”意指种晶的晶格内部包含溶剂的结晶形态。
种晶的众数径与中值径之比(众数径/中值径)优选为2.0以下、更优选为1.0~1.6。上述比(众数径/中值径)为2.0以下时,所得到的二羟基化合物容易形成纯度高且容易操作的块状结晶,因而优选。其中,在本说明中,“众数径”是指表示最高频数值的频数最高的直径,可以利用激光衍射法通过粒度测定来测定。另外,“中值径”是指在累积粒度分布中累积值50%的粒径,可以利用激光衍射法通过粒度测定来测定。
种晶的长宽比优选为1~8、更优选为1~3。其中,在本说明书中,“长宽比”是指结晶中的最大结晶长度L与宽度W之比(L/W)。此时,“最大结晶长度L”是指根据由光学显微镜拍摄的结晶照片,取结晶的长度最长的结晶的长度。另外,“宽度W”是指相对于最大结晶长度呈90度的角度、并且成为最大长度的长度。其中,最大结晶长度L和宽度W是对从光学显微镜照片随机选取的至少30个结晶进行测定而算出的平均值。
关于种晶的含量,相对于上述二羟基化合物的混合物的总量,优选为0.001~1质量%、更优选为0.01~1质量%。
另外,关于种晶的含量,相对于结晶化溶液的总质量,优选为0.001~1质量%、更优选为0.005~0.5质量%、进一步优选为0.01~0.1质量%。
有机杂质、其解聚物
作为有机杂质及其解聚物,可以列举上述物质。
关于结晶化溶液中的有机杂质的含量,相对于结晶化溶液的总质量,优选为0.001~10质量%、更优选为0.01~5质量%、进一步优选为0.1~2质量%。其中,在有机杂质为2种以上时,优选其总含量为上述范围。
关于结晶化溶液中的有机杂质的解聚物的含量,相对于结晶化溶液的总质量,优选为0.0001~1质量%、更优选为0.001~0.5质量%、进一步优选为0.01~0.2质量%。其中,在有机杂质的解聚物为2种以上时,优选其总含量为上述范围。
(结晶析出)
通过进行结晶析出,能够由结晶化溶液得到第1二羟基化合物。此时,通过结晶析出得到的第1二羟基化合物通常为结晶形态。
在结晶析出中,通常优选将二羟基化合物(第1二羟基化合物和其它二羟基化合物)加热使其溶解后,进行冷却使其结晶析出。
作为结晶析出前的加热温度,因所使用的第1溶剂和第2溶剂而异,优选为50~90℃、更优选为60~85℃、进一步优选为65~80℃。
作为结晶析出温度,没有特别限制,优选为-10~60℃、更优选为0~50℃、进一步优选为10~40℃。
作为结晶析出时间,没有特别限制,优选为5分钟~5小时、更优选为10分钟~3小时、进一步优选为30分钟~2小时。
<第2实施方式:二羟基化合物的制造方法>
根据本发明的第2实施方式,提供由废树脂组合物制造二羟基化合物的方法。此时,包括:对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a2),其中,上述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,上述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自上述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和至少使上述第1二羟基化合物的结晶从上述反应溶液析出的工序(b2)。并且,上述工序(b2)包括将反应溶液加热至80℃以上的步骤。
式中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。
式中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同。
根据上述制造方法,能够由含有所期望的合成树脂、具体为具有选自通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂和有机杂质的废树脂组合物制造源自所期望的合成树脂的二羟基化合物。
具体而言,首先,能够与第1实施方式同样适当地除去有机杂质。在工序(a2)中,使所期望的合成树脂的至少一部分在碱性条件下解聚。此时,由于废树脂组合物中所含的有机杂质的化学特性(在碱性水溶液中的解聚容易程度)和/或解聚后的物性不同,能够从废树脂组合物中除去有机杂质。
另外,在所期望的合成树脂包含2种以上的结构单元时,解聚后成为这些2种以上的二羟基化合物的混合物。在此,在通过结晶析出得到二羟基化合物的情况下,在选定适合结晶析出的溶剂(第1溶剂)时,有时2种以上的二羟基化合物的至少1种不能在第1溶剂中充分溶解,有时收率降低。但是,根据上述制造方法,能够以高收率制造二羟基化合物。
即,根据上述制造方法,能够由废树脂组合物以高收率制造二羟基化合物。即,能够将废树脂组合物适当地回收再利用。
其中,在一个实施方式中,上述制造方法还可以包括制备废树脂组合物的工序。在一个实施方式中,上述制造方法依次包括制备废树脂组合物的工序、工序(a2)和工序(b2)。以下对各工序进行详细说明。
[制备废树脂组合物的工序]
制备废树脂组合物的工序与第1实施方式中记载的工序同样,在此省略说明。
[工序(a2)]
工序(a2)与第1实施方式中记载的工序(a1)同样,在此省略说明。
[工序(b2)]
工序(b2)是至少使上述第1二羟基化合物的结晶从反应溶液析出的工序。此时,工序(b2)包括将反应溶液加热至80℃以上的步骤。
(反应溶液)
反应溶液含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂。反应溶液还可以含有有机杂质、其解聚物等。
二羟基化合物的混合物、第1溶剂、有机杂质、其解聚物与第1实施方式同样,在此省略说明。
其中,在第2实施方式中,通过选择第1溶剂,能够确定第1羟基化合物和其它二羟基化合物。例如,在二羟基化合物的混合物含有2,2′-双(2-羟基乙氧基)-6,6′-二苯基-1,1′-联二萘(DP)、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-1,1′-联二萘(BNE)和9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(BPPEF)的情况下,参考25℃时的甲苯的溶解度,DP为0.3g/10mL、BNE为0.1g/10mL、BPPEF为0.05g/10mL。因此,甲苯的溶解度最高的DP为第1二羟基化合物,甲苯的溶解度低(根据温度,有时存在不溶解的情况)的BNE和BPPEF为其它二羟基化合物。
并且,还可以在反应溶液中添加第2溶剂和种晶。即,第2实施方式所涉及的反应溶液可以为与第1实施方式涉及的结晶化溶液同样的构成。
关于第2溶剂和种晶,与第1实施方式同样,在此省略说明。
(结晶析出)
通过结晶析出,能够由反应溶液至少得到第1二羟基化合物。此时,通过结晶析出得到的第1二羟基化合物可以含有其它二羟基化合物。由此,能够提高所得到的二羟基化合物的收率。
在结晶析出中,通常优选将二羟基化合物(第1二羟基化合物和其它二羟基化合物)加热使其溶解后,进行冷却使其结晶析出。
在第2实施方式中,结晶析出前的加热温度为80℃以上、优选超过85℃、更优选为90℃以上。即,工序(b2)包括将反应溶液加热至80℃以上、优选超过85℃、更优选90℃以上。其中,结晶析出前的加热温度的上限因第1溶剂的沸点而异,优选为200℃以下、更优选为150℃以下。通过解聚而得到的2种以上的二羟基化合物通常具有类似的结构,因此具有类似的物性,但在选定适合结晶析出的溶剂(第1溶剂)时,基于物性的差异,有时其它二羟基化合物在第1溶剂中不溶解。因此,在工序(b2)中,通过控制结晶析出前的加热温度,能够使难以溶于第1溶剂的其它二羟基化合物进一步溶解。通过对这样的反应溶液进行结晶析出,能够提高二羟基化合物的收率。
作为结晶析出温度,没有特别限制,优选为-10~60℃、更优选为0~50℃、进一步优选为10~40℃。
作为结晶析出时间,没有特别限制,优选为5分钟~5小时、更优选为10分钟~3小时、进一步优选为30分钟~2小时。
<再生树脂的制造方法>
根据本发明的一个方式,能够提供再生树脂的制造方法。上述再生树脂的制造方法包括使由上述方法制得的二羟基化合物聚合的步骤。
由二羟基化合物得到再生树脂的方法可以适当采用公知的聚合技术。在一个实施方式中,再生树脂可以通过在碱性化合物催化剂和/或酯交换催化剂的存在下、或者无催化剂的条件下使二羟基化合物和碳酸二酯进行溶液缩合法而制造。其中,从调整再生树脂的物性等的观点出发,可以将另外准备的二羟基化合物与由废树脂组合物制得的二羟基化合物一起并用作单体。
作为上述碳酸二酯,没有特别限制,可以列举碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸二(氯苯基)酯、碳酸间甲酚酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯等。这些之中,优选碳酸二苯酯。
碳酸二酯化合物的使用量相对于二羟基化合物1摩尔优选为0.97~1.20摩尔、更优选为0.98~1.10摩尔、进一步优选为1.00~1.10摩尔。
作为碱性化合物催化剂,没有特别限制,可以列举碱金属化合物、碱土金属化合物、含氮化合物等。
作为上述碱金属化合物,没有特别限制,可以列举碱金属的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物、醇盐。具体可以列举氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、乙酸钠、乙酸钾、乙酸铯、乙酸锂、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸铯、硬脂酸锂、硼氢化钠、苯基硼钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸铯、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、磷酸苯基二钠、双酚A的二钠盐、二钾盐、二铯盐或二锂盐、苯酚的钠盐、钾盐、铯盐或锂盐等。
作为上述碱土金属化合物,没有特别限制,可以列举碱土金属化合物的有机酸盐、无机盐、氧化物、氢氧化物、氢化物或醇盐等。具体可以列举氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡、碳酸氢镁、碳酸氢钙、碳酸氢锶、碳酸氢钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、乙酸镁、乙酸钙、乙酸锶、乙酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸钙、苯甲酸钙、磷酸苯基镁等。
作为上述含氮化合物,没有特别限制,可以列举氢氧化季铵、它们的盐、胺类等。具体可以列举:四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基苄基氢氧化铵等具有烷基、芳基等的氢氧化季铵类;三乙胺、二甲基苄基胺、三苯胺等叔胺类;二乙胺、二丁胺等仲胺类;丙胺、丁胺等伯胺类;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑等咪唑类;氨、四甲基硼氢化铵、四丁基硼氢化铵、四丁基四苯基硼酸铵、四苯基四苯基硼酸铵等。
作为酯交换催化剂,可以列举锌、锡、锆、铅等的盐。具体可以列举乙酸锌、苯甲酸锌、2-乙基己酸锌、氯化锡(II)、氯化锡(IV)、乙酸锡(II)、乙酸锡(IV)、二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡、二丁基二甲氧基锡、乙酰丙酮锆、乙酸氧锆、四丁氧基锆、乙酸铅(II)、乙酸铅(IV)等。
上述的碱性化合物催化剂、酯交换催化剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
关于碱性化合物催化剂、酯交换催化剂的使用量(并用时为其总量),相对于二羟基化合物1摩尔优选为1×10-9~1×10-3摩尔、更优选为1×10-7~1×10-4摩尔。
熔融缩聚法优选使二羟基化合物和碳酸二酯在反应容器中熔融后、在滞留有所生成的单羟基化合物的状态下进行反应。为了使上述单羟基化合物滞留,可以将反应装置封闭,或者进行减压或加压等的压力控制。
通过上述方法得到的再生树脂能够很好地适用于塑料制品用途。
实施例
下面参照实施例对本发明进行详细说明,但本发明的技术范围并不限定于此。另外,只要没有特别说明,实施例中的“份”和“%”分别表示“质量份”和“质量%”。
[制造例]
向带搅拌器和馏出装置的50升反应器中加入作为原料的2,2′-双(2-羟基乙氧基)-6,6′-二苯基-1,1′-联二萘(DP)8.50kg(16.1摩尔)、2,2′-双(2-羟基乙氧基)-1,1′-联二萘(BNE)1.12kg(3.0摩尔)、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基]芴(BPPEF)6.36kg(10.8摩尔)、碳酸二苯酯(DPC)6.62kg(30.9摩尔)和2.5×10-2摩尔/升的碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液12毫升(3.0×10-4摩尔,即相对于二羟基化合物的合计1摩尔为10×10-6摩尔),在进行氮气置换后,在氮气氛700Torr下用时1小时加热至200℃并进行搅拌。在加热开始20分钟后确认原料完全溶解,之后,在相同条件下搅拌80分钟。之后,用时20分钟将减压度调节至200Torr,在200℃、200Torr的条件下保持10分钟,进行酯交换反应。再用时30分钟升温至215℃、减压至180Torr。之后,用时40分钟调节至230℃、150Torr。之后,用时10分钟调节至120Torr。再用时10分钟达到100Torr、240℃。之后,用时50分钟达到1Torr,以240℃、1Torr进行30分钟聚合。反应结束后,向反应器内导入氮气进行加压,将所生成的聚碳酸酯树脂粒料化并取出,制造聚碳酸酯树脂。其中,构成聚碳酸酯树脂的单体单元DP、BNE、BPPEF、DPC的结构式如下。
<第1实施方式>
[实施例1-1]
(工序(a1))
向带搅拌器、冷却管的反应器中加入聚碳酸酯树脂100重量份、48%氢氧化钠水溶液88重量份和作为第1溶剂的甲苯734重量份,在加热回流下反应3小时。之后,将液温冷却至80~85℃,加入离子交换水178重量份。在搅拌、静置后将水相分离,利用离子交换水对有机相进行水洗。从有机相蒸馏除去部分甲苯,得到反应溶液。
(工序(b1))
向反应溶液添加与甲苯同重量的作为第2溶剂的甲乙酮(MEK)。其中,不溶于MEK的DP是第1二羟基化合物,溶于MEK的BPPEF和BNE是其它二羟基化合物。在进行氮气置换后,将混合溶液加热控制在70~75℃,确认二羟基化合物完全溶解。接着,将混合溶液冷却至40℃后。在该混合溶液中添加作为种晶的另外准备的DP结晶,制备结晶化溶液。
冷却至30℃,静置1小时以上,由此进行结晶析出。进行过滤,利用甲苯清洗析出物,将所得到的结晶干燥,从而得到二羟基化合物的结晶。按照以下方法测定二羟基化合物的结晶中的DP/BPPEF/BNE(摩尔比)。
利用高速液相色谱(HPLC)分析二羟基化合物的结晶的纯度。详细的分析条件如下。
装置:Agilent Technologies 1260Infinity
柱:TOSOY TSK-GEL ODS-80-Ts(5μm,)
洗脱液:0min乙腈/水=46.3/53.7(vol%)
:15min乙腈/水=46.3/53.7(vol%)
:30min乙腈/水=95/5(vol%)
:40min乙腈/水=95/5(vol%)
流速:1mL/min
柱温:25℃
测定波长:254nm
注入量:5μm
样品浓度:10mg/10mL(乙腈溶剂)
其中,利用HPLC对结晶化溶液(结晶析出前的二羟基化合物的混合物)进行测定,以所得到的色谱的峰面积%为基准,由此,根据二羟基化合物的结晶的色谱的峰面积%算出二羟基化合物的摩尔比。
二羟基化合物的结晶中的DP/BPPEF/BNE(摩尔比)=100/0/0。由本结果可知,将聚碳酸酯树脂作为原料,能够得到高纯度的DP单体。
[实施例1-2]
在实施例1-1中,聚碳酸酯树脂在工序(a1)中被水解,形成单体混合物,表明能够在工序(b1)中将单体混合物分离。
在实施例1-2以后,为了研究工序(b1)的条件,作为工序(a1)中得到的反应溶液,使用模拟该溶液的以下组成的混合溶液,即,使用含有5.32g的DP、0.7g的BNE、3.98g的BPPEF和8.62g(相对于每1g总二羟基化合物(DP+BNE+BPPEF)的添加量:0.86g)的甲苯的混合溶液。此时,DP/BPPEF/BNE(摩尔比)=54/36/10。
(工序(b1))
将上述混合溶液投入100mL容量的茄形烧瓶中,添加8.62g的MEK(相对于每1g总二羟基化合物(DP+BNE+BPPEF)的添加量:0.86g)。进行氮气置换后,将混合溶液加热,控制为70~75℃使二羟基化合物完全溶解。将混合溶液冷却至40℃后,向该混合溶液中添加作为种晶的另外准备的10mg的DP,制备结晶化溶液。其中,MEK的25℃时对各二羟基化合物的溶解度如下。
DP=0.3g/10mL
BNE=0.75g/10mL
BPPEF=4.5g/10mL
将结晶化溶液冷却至30℃,静置1小时,由此进行结晶析出。进行过滤,利用甲苯清洗析出物,将所得到的结晶干燥,从而得到二羟基化合物的结晶。按照与实施例1同样的方法测定二羟基化合物的结晶中的DP/BPPEF/BNE(摩尔比),DP/BPPEF/BNE(摩尔比)=100/0/0。
并且,由下式计算收率,为79%。其中,上述收率是换算成二羟基化合物的结晶均为DP时的值。
[实施例1-3~1-13和比较例1-1]
除了改变甲苯和MEK的添加量之外,按照与实施例1-2同样的方法得到二羟基化合物的结晶。将所得到的结果示于以下表1。
【表1】
根据表1的结果可知,在实施例1-2~1-13中,能够得到二羟基化合物中含有大量DP的高纯度的二羟基化合物的结晶。
<第2实施方式>
[实施例2-1]
在实施例2-1中,为了研究工序(b2)的条件,作为工序(a2)中得到的反应溶液,使用模拟该溶液的以下组成的混合溶液,即,使用含有5.32g的DP、0.70g的BNE、3.98g的BPPEF和51.72g(相对于每1g总二羟基化合物(DP+BNE+BPPEF)的添加量:5.17g)的甲苯的混合溶液。此时,DP/BPPEF/BNE(摩尔比)=54/36/10。其中,甲苯的25℃时对各二羟基化合物的溶解度如下。
DP=0.3g/10mL
BNE=0.1g/10mL
BPPEF=0.05g/10mL
(工序(b2))
将上述混合溶液投入100mL容量的茄形烧瓶中,进行氮气置换后,将反应溶液加热,控制为90~95℃使二羟基化合物完全溶解。将反应溶液冷却至35℃后,向该反应溶液中添加作为种晶的另外准备的10mg的DP。
将反应溶液冷却至30℃,静置1小时,由此进行结晶析出。进行过滤,利用甲苯清洗析出物,将所得到的结晶干燥,从而得到二羟基化合物的结晶。
按照与实施例1-1同样的方法测定二羟基化合物的结晶中的DP/BPPEF/BNE(摩尔比),DP/BPPEF/BNE(摩尔比)=57/42/1。并且,按照与实施例1-1同样的方法算出收率,为137%。
因此,根据实施例2-1的结果可知,能够以高收率得到二羟基化合物。

Claims (9)

1.一种由废树脂组合物制造二羟基化合物的制造方法,其特征在于,包括:
对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a1),其中,所述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,所述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自所述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和
使所述第1二羟基化合物的结晶从在所述反应溶液中添加第2溶剂而得到的结晶化溶液中析出的工序(b1),
式(1)~(4)中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,
Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,
式(1′)~(4′)中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同,
第2溶剂的25℃时对第1二羟基化合物的溶解度与第2溶剂的25℃时对其它二羟基化合物的溶解度之差以其它二羟基化合物的溶解度-第1二羟基化合物的溶解度计为0.1g/10mL以上。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,
所述结晶化溶液还含有种晶。
3.如权利要求1或2所述的制造方法,其特征在于,
所述结晶化溶液中的第1溶剂的含量相对于所述二羟基化合物的混合物的总量为0.1~10g/g。
4.如权利要求1~3中任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述结晶化溶液中的第2溶剂的含量相对于所述二羟基化合物的混合物的总量为0.3~3g/g。
5.如权利要求1~4中任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述结晶化溶液中的第1溶剂和第2溶剂的总含量相对于所述二羟基化合物的混合物的总量为1~10g/g。
6.如权利要求1~5中任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述结晶化溶液中的第1溶剂的含量(g/g)相对于第2溶剂的含量(g/g)之比以第1溶剂/第2溶剂计为0.8~10。
7.一种由废树脂组合物制造二羟基化合物的制造方法,其特征在于,包括:
对含有废树脂组合物、第1溶剂和水的碱溶液进行处理,得到含有二羟基化合物的混合物和第1溶剂的反应溶液的工序(a2),其中,所述废树脂组合物包含具有选自以下通式(1)~(4)中的至少2个结构单元的树脂,所述二羟基化合物的混合物包含选自以下通式(1′)~(4′)中的第1二羟基化合物和选自所述通式(1′)~(4′)中的至少1种的其它二羟基化合物;和
至少使所述第1二羟基化合物的结晶从所述反应溶液中析出的工序(b2),
式(1)~(4)中,
Xa、Xb、Xc、Xd、Xe和Xf分别独立地表示碳原子数1~4的亚烷基,
Ra、Rb、Rc、Rcc、Rd、Rdd、Re、Ree、Rf和Rff分别独立地选自卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数5~20的环烷基、碳原子数5~20的环烷氧基、碳原子数6~20的芳基、包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示碳原子数6~20的芳基或包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
a、b、c、d、e和f分别独立地表示0~10的整数,
h、i、j、j′、k、k′、m、m′、n和n′分别独立地表示0~4的整数,
Rg分别独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,
式(1′)~(4′)中,各符号的含义与上述通式(1)~(4)中的相应符号的含义相同,
所述工序(b2)包括将反应溶液加热至80℃以上的步骤。
8.如权利要求1~7中任一项所述的制造方法,其特征在于,
所述废树脂组合物液包含具有选自以下通式(6)~(8)中的至少1个结构单元的杂质树脂,
式(6)~(8)中,
Xg分别独立地表示碳原子数1~10的亚烷基,
Rj、Rk和Rl分别独立地选自卤原子、取代或非取代的碳原子数1~20的烷基、取代或非取代的碳原子数1~20的烷氧基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷基、取代或非取代的碳原子数5~20的环烷氧基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳基、取代或非取代的包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基、取代或非取代的碳原子数6~20的芳氧基以及-C≡C-Ri
Ri表示取代或非取代的碳原子数6~20的芳基或者包含选自O、N和S中的1个以上的杂环原子的碳原子数3~20的杂芳基,
p分别独立地表示0或1的整数,
q、r和s分别独立地表示0~10的整数,
t表示1~3的整数,
其中,在q为2以上、且2个Rj存在于相邻的碳原子时,2个Rj可以一起形成环结构,
在r为2以上、且2个Rk存在于相邻的碳原子时,2个Rk可以一起形成环结构,
在s为2以上、且2个Rl存在于相邻的碳原子时,2个Rl可以一起形成环结构,
Rm表示氢原子或碳原子数1~3的烷基。
9.一种再生树脂的制造方法,其特征在于,
包括使利用权利要求1~8中任一项所述的方法制得的二羟基化合物聚合的步骤。
CN202280060034.2A 2021-10-05 2022-10-03 二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法 Pending CN117957265A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021164219 2021-10-05
JP2021-164219 2021-10-05
PCT/JP2022/036961 WO2023058599A1 (ja) 2021-10-05 2022-10-03 ジヒドロキシ化合物の製造方法および再生樹脂の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117957265A true CN117957265A (zh) 2024-04-30

Family

ID=85804269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280060034.2A Pending CN117957265A (zh) 2021-10-05 2022-10-03 二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP4414409A1 (zh)
JP (1) JPWO2023058599A1 (zh)
KR (1) KR20240081479A (zh)
CN (1) CN117957265A (zh)
TW (1) TW202323413A (zh)
WO (1) WO2023058599A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003171324A (ja) * 2001-11-30 2003-06-20 Teijin Ltd 芳香族ポリカーボネートのケミカルリサイクル方法
JP2011131507A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Idemitsu Kosan Co Ltd 廃棄光ディスク及び/又は回収光ディスクからのポリカーボネート樹脂の回収方法及び回収したポリカーボネート樹脂を成形して得られる光学成形品
CN105764878B (zh) * 2013-11-11 2017-10-03 田冈化学工业株式会社 从包含芴结构的树脂回收双酚芴类的方法
KR102355569B1 (ko) * 2014-09-30 2022-01-25 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 폴리카보네이트 수지 및 광학 렌즈
JP7176535B2 (ja) * 2018-01-23 2022-11-22 三菱瓦斯化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物、その製造方法及び光学レンズ
TW202146551A (zh) * 2020-03-31 2021-12-16 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 再生樹脂之製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023058599A1 (ja) 2023-04-13
KR20240081479A (ko) 2024-06-07
JPWO2023058599A1 (zh) 2023-04-13
TW202323413A (zh) 2023-06-16
EP4414409A1 (en) 2024-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Paszun et al. Chemical recycling of poly (ethylene terephthalate)
CN100441575C (zh) 环状酯的制备方法以及精制方法
CN1789306A (zh) 聚碳酸酯的固态聚合制备方法
KR101306581B1 (ko) 폐폴리에스테르를 이용한 개질 폴리에스테르의 제조방법 및 그로부터 수득되는 개질 폴리에스테르
US9695277B2 (en) Polymers with hydroxyl acid blocks
US9688818B2 (en) Poly(ether sulfone)s and poly(ether amide sulfone)s and methods of their preparation
KR20160067877A (ko) 플루오렌 구조를 가지는 폴리카보네이트 수지의 해중합 방법
KR20200014004A (ko) 유기촉매 및 그를 이용한 폴리카보네이트의 알코올 분해 방법
CN117957265A (zh) 二羟基化合物的制造方法和再生树脂的制造方法
Highmoore et al. Design of depolymerizable polymers toward a circular economy
WO2021200892A1 (ja) 再生樹脂の製造方法
JPWO2003035592A1 (ja) 芳香族ポリカーボネートの解重合法
JP2017095379A (ja) モノマーの製造方法
JP2023013730A (ja) ポリカーボネート樹脂の分解方法、ウレアの製造方法、ビスフェノールの製造方法、及び再生ポリカーボネート樹脂の製造方法
WO2024203984A1 (ja) 再生樹脂の製造方法
WO2001014453A1 (en) Copolycarbonate preparation by solid state polymerization
US6034142A (en) Method for recycling aromatic polycarbonates
EP4194490A1 (en) A method of recycling plastic waste
JP7524721B2 (ja) ビスフェノールの製造方法および再生ポリカーボネート樹脂の製造方法
Yamaye et al. Chemical recycling of polyesters. One-pot–two-step conversion of poly (ethylene 2, 6-naphthalenedicarboxylate) and poly (tetramethylene terephthalate), producing the corresponding hydroxamic acids and hydrazides
ISLAS Development of Multifunctional Polymeric Catalyst and their Application In Polyester Recycling (Desarrollo de Catalizadores Poliméricos Multifuncionales y su Aplicación en la Depolimerización de Poliésteres)
JP4693784B2 (ja) アミド結合を含むポリエステル共重合体の製造方法
CN114846065A (zh) 再生树脂的制造方法
WO2023163026A1 (ja) ビスフェノールの製造方法、再生ポリカーボネート樹脂の製造方法、エポキシ樹脂の製造方法、エポキシ樹脂硬化物の製造方法及びビスフェノール-炭酸アルキル縮合体の製造方法
CN118748990A (zh) 双酚制造方法、再生聚碳酸酯树脂制造方法、环氧树脂制造方法、环氧树脂固化物制造方法及双酚-碳酸烷基酯缩合物制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination