JP2000143565A - ビスフェノールa製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノールaの製造方法 - Google Patents
ビスフェノールa製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノールaの製造方法Info
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Abstract
スフェノールAの製造方法及びその方法に触媒として使
用するスルホン酸型陽イオン交換樹脂の前処理方法を提
供する。 【解決手段】 触媒のスルホン酸型イオン交換樹脂を
反応器に充填後、該スルホン酸型イオン交換樹脂の水洗
を洗浄廃水のpHが6以上になるまで行い、次いでフェ
ノール洗浄を洗浄廃フェノールの脱離スルホン酸濃度
(パラトルエンスルホン酸換算)が2重量ppm以下に
なるまで行うビスフェノールA製造用触媒の前処理、及
び前処理されたビスフェノールA製造用触媒を使用し、
助触媒のアルキルメルカプタンの存在下、フェノールと
アセトンを反応させる色相が安定なビスフェノールAの
製造方法である。
Description
製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノー
ルAの製造方法に関する。ビスフェノールはポリカーボ
ネート樹脂,エポキシ樹脂,ポリアリレート樹脂等の原
料として有用である。
ドロキシフェニル)プロパン〕は、ポリカーボネート樹
脂やポリアリレート樹脂などのエンジニアリングプラス
チック、あるいはエポキシ樹脂などの原料として重要な
化合物であることが知られており、近年その需要はます
ます増大する傾向にある。特に、ポリカーボネート樹脂
の原料として用いる場合、色相が高温において安定で着
色しないことが要求されている。
場合により用いられるアルキルメルカプタンなどの硫黄
化合物の助触媒の存在下、過剰のフェノールとアセトン
とを縮合させることにより製造されることは知られてい
る。この場合、酸性触媒としてスルホン酸型陽イオン交
換樹脂が用いられている。このスルホン酸型陽イオン交
換樹脂から反応中遊離してくるスルホン酸は製品ビスフ
ェノールAの着色原因物質となることが知られており、
該スルホン酸型イオン交換樹脂の前処理としての洗浄方
法についていろいろ試みられている。
は、スルホン酸型陽イオン交換樹脂を反応器に充填後、
酸素の不存在下、水、水とフェノールの混合液、
フェノールの順に洗浄する方法が開示されている。しか
し、洗浄に用いた水とフェノールとの混合液からのフェ
ノールの回収が必要となってプロセスとして煩雑とな
り、またビスフェノールAの色相改善の効果は未だ不十
分であった。
らなされたもので、色相が高温において安定で着色しな
いビスフェノールAの製造方法及びその方法に触媒とし
て使用するスルホン酸型陽イオン交換樹脂の前処理方法
を提供することを目的とするものである。
果、触媒のスルホン酸型陽イオン交換樹脂を、水とフェ
ノールで特定の条件で洗浄することにより、上記発明の
目的を効果的に達成しうることを見出し本発明を完成し
たものである。すなわち、本願の第一発明は、スルホン
酸型陽イオン交換樹脂からなるビスフェノールA製造用
触媒の前処理方法において、該スルホン酸型陽イオン交
換樹脂を反応器に充填後、該スルホン酸型陽イオン交換
樹脂の水洗を洗浄廃水のpHが6以上になるまで行い、
次いでフェノール洗浄を洗浄廃フェノールの脱離スルホ
ン酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)が2重量pp
m以下になるまで行うことを特徴とするビスフェノール
A製造用触媒の前処理方法である。
理されたビスフェノールA製造用触媒を使用し、助触媒
のアルキルメルカプタンの存在下、フェノールとアセト
ンを反応させることを特徴とする色相が安定なビスフェ
ノールAの製造方法である。
明する。先ず、ビスフェノールAの製造方法の工程の概
要について説明する。工程1(反応工程) ビスフェノールAは、触媒としてスルホン酸型陽イオン
交換樹脂を、助触媒としてアルキルメルカプタンを使用
し、過剰のフェノールとアセトンを反応させることによ
り合成される。反応混合物には、ビスフェノールAの他
に、未反応フェノール,未反応アセトン,触媒,副生
水,アルキルメルカプタン,及び有機硫黄化合物,その
他の着色物質等の副生物を含んでいる。
程) 次に、工程(1)で得られた反応混合物は、回分式反応
のとき、触媒はろ過により除去される。残りは減圧蒸留
により、未反応アセトン,副生水及びアルキルメルカプ
タン等が塔頂より除去され、塔底よりビスフェノールA
及びフェノール等を含む液状混合物が得られる。固定床
反応器で反応させた場合、脱触媒の必要はない。減圧蒸
留の条件は、圧力50〜600Torr、温度70〜1
80℃の範囲で実施され、この場合、未反応フェノール
が共沸し、その一部は塔頂より系外へ除かれる。
程) 反応混合物から上記のような物質を除いた塔底液は、フ
ェノールは減圧蒸留により留去され、ビスフェノールA
は濃縮される。この濃縮残液が次の晶析原料となる。濃
縮条件については特に制限はないが、通常温度100〜
170℃、圧力40〜500Torrの条件で行われ
る。温度が100℃より低いと高真空が必要となり、1
70℃より高いと次の晶析工程で余分な除熱が必要とな
る。また、濃縮残液のビスフェノールAの濃度は20〜
50重量%、好ましくは20〜40重量%の範囲であ
る。この濃度が20重量%未満であるとビスフェノール
Aの回収率が低く、50重量%を超えると晶析後のスラ
リーの移送が困難となる。
却され、ビスフェノールAとフェノールとの付加物(以
下、フェノールアダクトと略称する)が晶析し、スラリ
ー状になる。冷却は、外部熱交換器や晶析機に加えられ
る水の蒸発による除熱によって行われる。次に、スラリ
ー状の濃縮残液は、濾過、遠心分離等によりフェノール
アダクトと反応副生物を含む晶析母液に分離される。こ
の晶析母液は、直接又は一部反応器へリサイクルした
り、一部又は全部をアルカリ分解しフェノールとイソプ
ロペニルフェノールとして回収する。また、一部又は全
部を異性化して晶析原料にリサイクルすることもできる
(特開平6−321834号公報参照)。
融工程) 工程(4)で得られたビスフェノールAとフェノールと
の1:1アダクトの結晶は100〜160℃で加熱溶融
され、液状混合物になる。
程) 工程(5)で得られた液状混合物から、減圧蒸留によっ
てフェノールを除去し、ビスフェノールAが回収され
る。減圧蒸留の条件は、圧力10〜100Torr,温
度150〜190℃の範囲である。更に、スチームスト
リッピングにより残存するフェノールを除去する方法も
知られている。
程) 工程(6)で得られた溶融状態のビスフェノールAは、
スプレードライヤー等の造粒装置により液滴にされ、冷
却固化されて製品となる。液滴は、噴霧、散布等により
作られ、窒素や空気等によって冷却される。
る。本願の第一発明は、上記の工程(1)の反応工程に
おいて、触媒のスルホン酸型陽イオン交換樹脂(以下、
単に樹脂ともいう)を反応器に充填後、該スルホン酸型
陽イオン交換樹脂の水洗を洗浄廃水のpHが6以上にな
るまで行い、次いでフェノール洗浄を洗浄廃フェノール
の脱離スルホン酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)
が2重量ppm以下になるまで行うことを特徴とするビ
スフェノールA製造用触媒の前処理方法である。
下、単に樹脂ともいう)としては、例えばスルホン化ス
チレン・ジビニルベンゼンコポリマー,スルホン化架橋
スチレンポリマー,フェノールホルムアルデヒド−スル
ホン酸樹脂,ベンゼンホルムアルデヒド−スルホン酸樹
脂などが挙げられる。これらの樹脂はゲル型やポーラス
型どちらでも使用できるが、ゲル型の方が好ましい。こ
れらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用
いてもよい。
以上、すなわち6〜7になるまで行う必要がある。水洗
によりスルホン酸はほとんど脱離しなくなる。次に、反
応原料のフェノールで樹脂を置換湿潤させるために、フ
ェノール洗浄を脱離スルホン酸濃度(パラトルエンスル
ホン酸換算)が2重量ppm以下になるまで行う必要が
ある。フェノール洗浄の初めの段階では、水洗の終わり
の段階よりスルホン酸が脱離するが、次第に脱離スルホ
ン酸量が減少してゆく。好ましくは、フェノール洗浄を
脱離スルホン酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)が
1重量ppm以下になるまで行う。
理されたビスフェノールA製造用触媒を使用し、助触媒
のアルキルメルカプタンの存在下、フェノールとアセト
ンを反応させることを特徴とする色相が安定なビスフェ
ノールAの製造方法である。助触媒のアルキルメルカプ
タンとして、炭素数1〜10のアルキル基のメルカプタ
ンが好適であり、例えばメチルメルカプタン,エチルメ
ルカプタン,プロピルメルカプタン,オクチルメルカプ
タン,シクロヘキシルメルカプタンなどを挙げることが
できる。これらの中で、エチルメルカプタンが特に好ま
しい。なお、これらのアルキルメルカプタンは単独で用
いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
囲が好ましい。60℃未満であるとフェノール相が固化
することがあり、また、100℃を超えるとスルホン酸
型陽イオン交換樹脂の劣化が大きくなる場合がある。フ
ェノール/アセトン(モル比)については、6〜13の
範囲が好ましい。6未満であるとビスフェノールAの色
相の安定性が不良になる場合がある。また、13を超え
ると反応速度が遅くなったり、フェノールの回収量が多
くなる場合がある。さらに好ましくは8〜12の範囲で
ある。
ては、13〜25の範囲が好ましい。13未満であると
ビスフェノールAの色相の安定性が不良になる場合があ
る。また、25を超えると反応速度が遅くなったり、反
応選択性が低くなる場合がある。さらに好ましくは17
〜22の範囲である。この反応における反応方法は、特
に限定されないが、固定床連続反応や回分式反応が望ま
しい。固定床連続反応を実施する場合には、液時空間速
度(LHSV)は、通常0.2〜30Hr-1、好ましく
は0.5〜6Hr-1の範囲で選ばれる。
充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換樹脂(水
で膨潤したもので350ml)を充填した。該イオン交
換樹脂として三菱化学社製、ゲル型、ジビニルベンゼン
4%架橋、酸当量5.2meq/g(乾燥樹脂)を使用
した。まず、水1,050mlで洗浄を行うと、反応器
出口における洗浄廃水のpHは6.3となった。次に、
フェノール1,450mlで洗浄すると、反応器出口に
おける洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度(パラトル
エンスルホン酸換算)は0.1重量ppmとなった。
口より、フェノール,アセトン及びエチルメルカプタン
を、フェノール/アセトン(モル比)=10、アセトン
/エチルメルカプタン(モル比)=20、LHSV=1
Hr-1の条件で流通させ、反応を行った。アセトン転化
率75%に落ち着いたところで、反応液を圧力500T
orr、温度172℃にて未反応アセトン,生成した水
及び一部の過剰フェノールを留去した。更に、圧力11
8Torr、温度134℃にて過剰フェノールを留去
し、ビスフェノールA濃度を40重量%に濃縮した。こ
の濃縮液を43℃に冷却してフェノールアダクトを晶析
し、次いで固液分離した。フェノールアダクトは、圧力
30Torr,温度170℃にてフェノールを除去しビ
スフェノールAを得た。晶析母液は、その90%をスル
ホン酸型陽イオン交換樹脂(三菱化学社製、ダイヤイオ
ンSK−104H)により、反応温度80℃にて異性化
反応を行った後、晶析原料としてリサイクルした。残り
の10%は、フェノールを回収してブローした。得られ
たビスフェノールAの色相評価は、空気雰囲気下で22
0℃,30分間加熱し、目視によりAPHA標準液を用
いて行った。その結果10APHAで良好であった。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂として三菱化学社製、ゲル型、ジビニル
ベンゼン6%架橋、酸当量5.0meq/g(乾燥樹
脂)を使用した。まず、水1,250mlで洗浄を行う
と、反応器出口における洗浄廃水のpHは6.2となっ
た。次に、フェノール1,550mlで洗浄すると、反
応器出口における洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度
(パラトルエンスルホン酸換算)は0.2重量ppmと
なった。上記の触媒を使用し、実施例1と同様に反応を
行いビスフェノールAを得た。その色相は10APHA
で良好であった。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂としてローム・アンド・ハース社製、ゲ
ル型、ジビニルベンゼン4%架橋、酸当量5.2meq
/g(乾燥樹脂)を使用した。まず、水1,620ml
で洗浄を行うと、反応器出口における洗浄廃水のpHは
6.2となった。次に、フェノール1,730mlで洗
浄すると、反応器出口における洗浄廃フェノール中のス
ルホン酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)は0.4
重量ppmとなった。上記の触媒を使用し、実施例1と
同様に反応を行いビスフェノールAを得た。その色相は
10APHAで良好であった。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂としてバイエル社製、ゲル型、ジビニル
ベンゼン4%架橋、酸当量5.2meq/g(乾燥樹
脂)を使用した。まず、水2,250mlで洗浄を行う
と、反応器出口における洗浄廃水のpHは6.2となっ
た。次に、フェノール1,850mlで洗浄すると、反
応器出口における洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度
(パラトルエンスルホン酸換算)は0.8重量ppmと
なった。上記の触媒を使用し、実施例1と同様に反応を
行いビスフェノールAを得た。その色相は15APHA
で良好であった。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂として三菱化学社製、ゲル型、ジビニル
ベンゼン4%架橋、酸当量5.0meq/g(乾燥樹
脂)を使用した。まず、水450mlで洗浄を行うと、
反応器出口における洗浄廃水のpHは5.5となった。
次に、フェノール920mlで洗浄すると、反応器出口
における洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度(パラト
ルエンスルホン酸換算)は3.3重量ppmとなった。
上記の触媒を使用し、実施例1と同様に反応を行いビス
フェノールAを得た。その色相は30APHAであっ
た。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂としてローム・アンド・ハース社製、ゲ
ル型、ジビニルベンゼン4%架橋、酸当量5.0meq
/g(乾燥樹脂)を使用した。まず、水750mlで洗
浄を行うと、反応器出口における洗浄廃水のpHは5.
1となった。次に、フェノール920mlで洗浄する
と、反応器出口における洗浄廃フェノール中のスルホン
酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)は4.1重量p
pmとなった。上記の触媒を使用し、実施例1と同様に
反応を行いビスフェノールAを得た。その色相は35A
PHAであった。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂としてバイエル社製、ゲル型、ジビニル
ベンゼン6%架橋、酸当量5.1meq/g(乾燥樹
脂)を使用した。まず、水820mlで洗浄を行うと、
反応器出口における洗浄廃水のpHは5.1となった。
次に、フェノール1,220mlで洗浄すると、反応器
出口における洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度(パ
ラトルエンスルホン酸換算)は4.8重量ppmとなっ
た。上記の触媒を使用し、実施例1と同様に反応を行い
ビスフェノールAを得た。その色相は40APHAであ
った。
0mmの充填層式の反応器にスルホン酸型陽イオン交換
樹脂(水で膨潤したもので350ml)を充填した。該
イオン交換樹脂としてバイエル社製、ゲル型、ジビニル
ベンゼン4%架橋、酸当量5.0meq/g(乾燥樹
脂)を使用した。まず、水1,520mlで洗浄を行う
と、反応器出口における洗浄廃水のpHは6.0となっ
た。次に、フェノール830mlで洗浄すると、反応器
出口における洗浄廃フェノール中のスルホン酸濃度(パ
ラトルエンスルホン酸換算)は2.5重量ppmとなっ
た。上記の触媒を使用し、実施例1と同様に反応を行い
ビスフェノールAを得た。その色相は25APHAであ
った。
イオン交換樹脂を反応器に充填後、該スルホン酸型陽イ
オン交換樹脂の水洗を洗浄廃水のpHが6以上になるま
で行い、次いでフェノール洗浄を洗浄廃フェノールの脱
離スルホン酸濃度(パラトルエンスルホン酸換算)が2
重量ppm以下になるまで行うことにより、色相が高温
において安定で着色しないビスフェノールAを製造する
ことができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 スルホン酸型陽イオン交換樹脂からなる
ビスフェノールA製造用触媒の前処理方法において、該
スルホン酸型イオン交換樹脂を反応器に充填後、該スル
ホン酸型イオン交換樹脂の水洗を洗浄廃水のpHが6以
上になるまで行い、次いでフェノール洗浄を洗浄廃フェ
ノールの脱離スルホン酸濃度(パラトルエンスルホン酸
換算)が2重量ppm以下になるまで行うことを特徴と
するビスフェノールA製造用触媒の前処理方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法により前処理された
ビスフェノールA製造用触媒を使用し、助触媒のアルキ
ルメルカプタンの存在下、フェノールとアセトンを反応
させることを特徴とする色相が安定なビスフェノールA
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10322187A JP2000143565A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | ビスフェノールa製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノールaの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10322187A JP2000143565A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | ビスフェノールa製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノールaの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000143565A true JP2000143565A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18140922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10322187A Pending JP2000143565A (ja) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | ビスフェノールa製造用触媒の前処理方法及び色相が安定なビスフェノールaの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000143565A (ja) |
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---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-11-12 JP JP10322187A patent/JP2000143565A/ja active Pending
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