JP2000281781A - ポリフェニレンエーテル製造における溶媒の分離方法 - Google Patents

ポリフェニレンエーテル製造における溶媒の分離方法

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JP2000281781A JP11092648A JP9264899A JP2000281781A JP 2000281781 A JP2000281781 A JP 2000281781A JP 11092648 A JP11092648 A JP 11092648A JP 9264899 A JP9264899 A JP 9264899A JP 2000281781 A JP2000281781 A JP 2000281781A
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Kiyoshi Yoshida
浄 吉田
Naohito Osaki
尚人 大崎
Hiroya Fujii
弘也 藤井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリフェニレンエーテル樹脂の製造に際し
て、芳香族化合物溶媒、ジ−n−ブチルアミン及びメタ
ノールを効率的よく分離回収することを目的とする。 【解決手段】 (a)芳香族化合物溶媒、銅化合物及び
ジ−n−ブチルアミンの存在下でフェノール類を酸化重
合させてポリフェニレンエーテルを合成する工程、
(b)(a)で得られるポリフェニレンエーテルの芳香
族化合物溶液にメタノールを加えてポリフェニレンエー
テル粒子を析出させる工程、(c)(b)で得られるポ
リフェニレンエーテルのスラリーを固液分離し、さらに
ポリフェニレンエーテルの粒子をメタノールで洗浄する
工程、(d)(c)で得られる、芳香族化合物、ジ−n
−ブチルアミン及びメタノールを含有する濾液に水を加
え、芳香族化合物相とメタノール・水相とに液々分離す
る工程、(e)(d)で得られる、ジ−n−ブチルアミ
ンを含有するメタノール・水相を蒸留塔の中間部に供給
し、メタノールを主成分とする留出液、水を主成分とす
る缶出液と、ジ−n−ブチルアミンを含むサイドカット
液とに分離し、留出液を(b)及び(c)工程にリサイ
クルさせ、サイドカット液を(d)工程にリサイクルさ
せる工程、を含むポリフェニレンエーテル製造における
溶媒の分離方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリフェニレンエ
ーテル樹脂を製造する際における、溶媒の分離方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンエーテルの合成方法とし
て、芳香族化合物溶媒中で銅化合物及びジ−n−ブチル
アミン等のアミン類の存在下でフェノール類を酸化重合
する方法がある。こうして得られたポリフェニレンエー
テル溶液にメタノール・水等のポリフェニレンエーテル
に対する非溶媒を添加してポリフェニレンエーテルの粒
子を析出させた後、固液分離、メタノール等による洗
浄、乾燥といった工程を経てポリフェニレンエーテルの
乾燥粒子を製造することができる。
【0003】上記のようなポリフェニレンエーテルの製
造方法において使用される芳香族化合物溶媒、アミン
類、メタノール・水等は各成分ごとに分離回収して再利
用することが、製造コスト低減化には是非とも必要であ
る。しかし、特にアミン類としてジ−n−ブチルアミン
を用いた場合の芳香族化合物溶媒、ジ−n−ブチルアミ
ン及びメタノールを効率よく経済的に分離回収する方法
は明確となっていない。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問
題点を解決するためになされたものであり、その目的
は、ポリフェニレンエーテルの製造に用いられる芳香族
化合物溶媒、ジ−n−ブチルアミン及びメタノールを効
率よく分離回収できる方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の問題
を解決するべく鋭意検討した結果、芳香族化合物溶媒、
ジ−n−ブチルアミン及びメタノールの混合溶液に水を
添加して液液分離により芳香族化合物溶媒及びジ−n−
ブチルアミンの大部分を分離した後、一部のジ−n−ブ
チルアミンを含有するメタノール・水相を蒸留塔に供給
し、ジ−n−ブチルアミンをサイドカットしながら蒸留
することによりジ−n−ブチルアミンの含有率の小さい
メタノール・水を回収できることを見いだし、本発明を
完成させた。
【0006】即ち本発明は、(a)芳香族化合物溶媒、
銅化合物及びジ−n−ブチルアミンの存在下でフェノー
ル類を酸化重合させてポリフェニレンエーテルを合成す
る工程、(b)(a)で得られるポリフェニレンエーテ
ルの芳香族化合物溶液にメタノールを加えてポリフェニ
レンエーテル粒子を析出させる工程、(c)(b)で得
られるポリフェニレンエーテルのスラリーを固液分離
し、さらにポリフェニレンエーテルの粒子をメタノール
で洗浄する工程、(d)(c)で得られる、芳香族化合
物、ジ−n−ブチルアミン及びメタノールを含有する濾
液に水を加え、芳香族化合物相とメタノール・水相とに
液々分離する工程、(e)(d)で得られる、ジ−n−
ブチルアミンを含有するメタノール・水相を蒸留塔の中
間部に供給し、メタノールを主成分とする留出液、水を
主成分とする缶出液と、ジ−n−ブチルアミンを含むサ
イドカット液とに分離し、留出液を(b)及び(c)工
程にリサイクルさせ、サイドカット液を(d)工程にリ
サイクルさせる工程、を含むポリフェニレンエーテル製
造における溶媒の分離方法である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明におけるポリフェニレンエ
ーテルは、一般式(1)で表される化合物から酸化重合
によって誘導されるものである。
【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 及びR4 は、各々独立に水
素、アルキル基、置換アルキル基、ハロゲン基、アリー
ル基、置換アリール基、フェニル基、置換フェニル基で
ある。)
【0008】本発明のポリフェニレンエーテルは、具体
的には、ポリ(2,6-ジメチル−1,4-フェニレン)エーテ
ル、ポリ(2-メチル−6-エチル−1,4-フェニレン)エー
テル、ポリ(2,6-ジエチル−1,4-フェニレン)エーテ
ル、ポリ(2-エチル−6-n-プロピル−1,4-フェニレン)
エーテル、ポリ(2-メチル−6-n-プロピル−1,4-フェニ
レン)エーテル、ポリ(2-エチル−6-イソプロピル−1,
4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル−6-クロロエ
チル−1,4-フェニレン)エーテル、ポリ(2-メチル−6-
ヒドロキシルエチル−1,4-フェニレン)エーテル等のホ
モポリマー、また2,6-ジメチルフェノールに共重合体成
分として2,3,6-トリメチルフェノールおよびo-クレゾー
ルの1種あるいは両方を組み合わせたポリフェニレンエ
ーテル共重合体等が挙げられる。
【0009】本発明の(a)工程は、フェノール類を酸
化重合してポリフェニレンエーテルを得る工程である。
【0010】重合反応に用いられる芳香族化合物溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン等が好ましく、
特にトルエンが好適に使用できる。重合反応液中のポリ
フェニレンエーテルの濃度は重量で5〜70%、好まし
くは10〜50%の範囲である。また、溶液中にはポリ
フェニレンエーテルのほかに重合触媒や、触媒除去のた
めの薬品、副生成物除去のための薬品等が含まれていて
もかまわない。
【0011】(b)工程は、(a)工程で得られるポリ
フェニレンエーテルの芳香族化合物溶液に、ポリフェニ
レンエーテルに対する非溶媒であるメタノールを加えて
ポリフェニレンエーテル粒子を析出させる工程である。
【0012】添加するメタノールの量はポリフェニレン
エーテル溶液中の芳香族化合物の1〜2重量倍とするこ
とが好ましく、芳香族化合物溶媒とメタノールとの混合
物が1液相を保つ範囲でさらに水を共存させることが好
ましい。また、重合反応液を供給する際には往復動式攪
拌機を備えた攪拌槽1段もしくは2段以上の槽中に、連
続的にポリフェニレンエーテル溶液及びメタノールを供
給するのが好ましい。さらに、メタノールの使用量を少
なくするためには、ポリフェニレンエーテル溶液を加熱
濃縮し、ポリフェニレンエーテルが析出しない程度に加
温したまま、攪拌槽内に供給するのが好ましい。
【0013】(c)工程は、(b)工程で得られるポリ
フェニレンエーテルのスラリーを固液分離し、さらにポ
リフェニレンエーテルの粒子をメタノールで洗浄する工
程である。
【0014】析出したポリフェニレンエーテル粒子を固
液分離する方法としては、通常の遠心力を利用した方
法、減圧による真空濾過法、またこれに限らずいずれの
方法を用いてもかまわない。固液分離されたポリフェニ
レンエーテルの湿潤粒子は、メタノールにより洗浄され
た後、加熱等により乾燥されて乾燥粒子となる。乾燥で
は除去されにくい芳香族化合物溶媒やジ−n−ブチルア
ミンは、湿潤粒子の段階でメタノール洗浄によって除去
されないと、乾燥粒子中に残存して悪臭の原因等にな
る。
【0015】(d)工程は、(c)工程で得られる、芳
香族化合物、ジ−n−ブチルアミン及びメタノールを含
有する濾液に水を加え、芳香族化合物相とメタノール・
水相とに液々分離する工程である。
【0016】添加する水の量は、液々分離原料液中の水
/メタノール重量比が0.5〜1.5となるようにする
ことが好ましい。また、液々分離方法としては、静置分
離、遠心分離、塔式分離、またこれに限らずいずれの方
法を用いてもかまわない。芳香族化合物及びジ−n−ブ
チルアミンの大部分は芳香族化合物相として回収された
後、必要ならば精留等を行って重合反応工程で再利用さ
れる。
【0017】(e)工程は、(d)工程で得られる、ジ
−n−ブチルアミンを含有するメタノール・水相を蒸留
塔の中間部に供給し、メタノールを主成分とする留出
液、水を主成分とする缶出液と、ジ−n−ブチルアミン
を含むサイドカット液とに分離する工程である。
【0018】蒸留塔の形式は、棚段塔及び充填塔のいず
れもが使用可能であるが、サイドカットの容易さを考え
ると棚段塔が好ましい。また、蒸留圧力に特に制限はな
い。蒸留により得られる、メタノールを主成分とする留
出液は、(b)工程のポリフェニレンエーテルを析出さ
せるための非溶媒及び(c)工程のポリフェニレンエー
テル湿潤粒子の洗浄液として再利用される。特に洗浄液
として用いられるメタノール中のジ−n−ブチルアミン
の含有量が多いと、ポリフェニレンエーテル粒子中のジ
−n−ブチルアミンの除去が不十分となるため、留出液
中のジ−n−ブチルアミン濃度は0.1重量%未満にす
ることが好ましい。
【0019】水を主成分とする缶出液は、(d)工程の
添加水として再利用することもできるが、蓄積不純物の
除去のために少なくとも一部は系外へ排出することが好
ましい。その場合、排水として排出するのが最も簡便で
あるが、排水中のCOD源となるジ−n−ブチルアミン
等の含有率が高い場合は排水処理が煩雑となる。また、
排出の補充によるコスト増となるので、缶出液中のジ−
n−ブチルアミン濃度は0.01重量%未満にすること
が好ましい。
【0020】本発明においては(e)工程の留出液及び
缶出液中のジ−n−ブチルアミン濃度を一定濃度未満に
するために、蒸留塔の中間部からジ−n−ブチルアミン
を含有する液をサイドカット液として抜出す。サイドカ
ット液の抜出し位置は、サイドカット液中のジ−n−ブ
チルアミン濃度ができるだけ高くなるような位置とする
のが好ましい。また、抜出し量は原料液の0.5〜5倍
重量とするのが好ましい。サイドカット液は(d)工程
に戻されるため、(d)工程でメタノール・水相に分配
される分のジ−n−ブチルアミンの大部分は(d)工程
と(e)工程の間を循環することになり、缶出液として
排出されるジ−n−ブチルアミンはごくわずかに抑えら
れる。
【0021】(e)工程の原料液には、蒸留を効率的に
行うためなどの理由で消泡剤や水酸化ナトリウムを添加
することができる。この場合、添加物が(d)工程へ戻
るのを避けるため、サイドカットを蒸留塔の原料液供給
段と塔頂部の間から行う。
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
【0023】実施例1 臭化第二銅2kgをジ−n−ブチルアミン35kg、ト
ルエン800kgに溶解させた。この触媒溶液に、2,
6−ジメチルフェノール200kgをトルエン500k
gに溶かした溶液を加えた。これらの混合液を反応器内
にて、酸素を供給しながら40℃で重合を3時間行っ
た。反応停止後、水と接触させて反応液から触媒を除去
し、ポリフェニレンエーテル重合反応液を得た。このポ
リフェニレンエーテル溶液を、溶液中のトルエンに対し
て1.5倍重量のメタノールと攪拌しながら混合し、ポ
リフェニレンエーテルの粒子を析出させた。その後、固
液分離機にて液を分離し、湿潤固体中のポリフェニレン
エーテルの5倍重量のメタノールで湿潤固体を洗浄し
た。固液分離した濾液に、添加後の水/メタノール重量
比が1.0となるように水を添加し、静置分離してトル
エン相とメタノール・水相を得た。このメタノール・水
相を原料として表1に示されるような条件でサイドカッ
トを行いながら蒸留を実施したところ、ジ−n−ブチル
アミン濃度の小さい留出液及び缶出液を得ることができ
た。結果を表1に示した。
【0024】
【表1】 段 流量 組成(wt%) (g/h) ME TL DBA 水 ───────────────────────────── 供給液 20 661 50.1 1,7 0.2 48.0 留出液 1 338 95.3 3.4 0.02 1.3 缶出液 40 305 0.02 <0.01 <0.01 99.98 サイト゛カット液 15 13 43.2 0.1 9.6 47.1 ───────────────────────────── ME:メタノール TL:トルエン DBA :シ゛-n-フ゛チルアミン
【0025】比較例1 メタノール・水相を原料として表2に示されるような条
件でサイドカットを行わずに蒸留を行うこと以外は、実
施例1と同様に実施した。蒸留による留出液及び缶出液
中のジ−n−ブチルアミン濃度は実施例1に比べて大幅
に増加したとともに、蒸留塔の各段の温度も不安定であ
った。結果を表2に示した。
【0026】
【表2】 段 流量 組成(wt%) (g/h) ME TL DBA 水 ───────────────────────────── 供給液 20 655 50.1 1.7 0.2 48.0 留出液 1 335 95.4 3.1 0.18 1.3 缶出液 40 320 0.04 <0.01 0.22 99.74 ───────────────────────────── ME:メタノール TL:トルエン DBA :シ゛-n-フ゛チルアミン
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、ポリフェニレンエーテ
ルの製造に用いられる芳香族化合物溶媒、ジ−n−ブチ
ルアミン及びメタノールを効率よく分離回収することが
でき、より低コストで残存溶媒濃度の小さいポリフェニ
レンエーテルを製造することができる。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)芳香族化合物溶媒、銅化合物及び
    ジ−n−ブチルアミンの存在下でフェノール類を酸化重
    合させてポリフェニレンエーテルを合成する工程、
    (b)(a)で得られるポリフェニレンエーテルの芳香
    族化合物溶液にメタノールを加えてポリフェニレンエー
    テル粒子を析出させる工程、(c)(b)で得られるポ
    リフェニレンエーテルのスラリーを固液分離し、さらに
    ポリフェニレンエーテルの粒子をメタノールで洗浄する
    工程、(d)(c)で得られる、芳香族化合物、ジ−n
    −ブチルアミン及びメタノールを含有する濾液に水を加
    え、芳香族化合物相とメタノール・水相とに液々分離す
    る工程、(e)(d)で得られる、ジ−n−ブチルアミ
    ンを含有するメタノール・水相を蒸留塔の中間部に供給
    し、メタノールを主成分とする留出液、水を主成分とす
    る缶出液と、ジ−n−ブチルアミンを含むサイドカット
    液とに分離し、留出液を(b)及び(c)工程にリサイ
    クルさせ、サイドカット液を(d)工程にリサイクルさ
    せる工程、を含むポリフェニレンエーテル製造における
    溶媒の分離方法。
  2. 【請求項2】 (b)工程で加えられるメタノールの量
    が溶液中の芳香族化合物の1〜2重量倍である請求項1
    記載のポリフェニレンエーテル製造における溶媒の分離
    方法。
  3. 【請求項3】 (d)工程の液々分離原料液中の水/メ
    タノール重量比が0.5〜1.5となるように水を添加
    する請求項1記載のポリフェニレンエーテル製造におけ
    る溶媒の分離方法。
  4. 【請求項4】 (e)工程の原料液がメタノール40〜
    60重量%、水40〜60重量%及びジ−n−ブチルア
    ミン0.1〜0.3重量%を含有する請求項1記載のポ
    リフェニレンエーテル製造における溶媒の分離方法。
  5. 【請求項5】 サイドカットを原料液に対して0.5〜
    5重量%の液を抜き出すことにより行う請求項1記載の
    ポリフェニレンエーテル製造における溶媒の分離方法。
  6. 【請求項6】 (e)工程の留出液中のジ−n−ブチル
    アミン濃度を0.1重量%未満にし、かつ、缶出液中の
    ジ−n−ブチルアミン濃度を0.01重量%未満にする
    請求項1記載のポリフェニレンエーテル製造における溶
    媒の分離方法。
  7. 【請求項7】 (e)工程の原料液に消泡剤及び/また
    は水酸化ナトリウムを添加し、かつ、サイドカットを蒸
    留塔の原料液供給段と塔頂部の間から行う請求項1記載
    のポリフェニレンエーテル製造における溶媒の分離方
    法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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