JP2003040822A - 4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法 - Google Patents
4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法Info
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Abstract
して用いた際に、得られた芳香族ポリカーボネートが着
色せず、光学記録媒体や光学情報伝達媒体用途に好適に
用いることができる、不純物の少ないPTBPの製造方
法を提供すること。 【解決手段】 フェノール(a)と、イソブチレン
(b)好ましくはジアルキルエーテルの含有率が100
ppm未満のイソブチレン(b1)とを、触媒の存在
下、200kPa以下の圧力下、好ましくは大気圧下で
反応させる、4−ターシャリーブチルフェノールの製造
方法。
Description
−ターシャリーブチルフェノール(以下、必要により、
「PTBP」と略記する。)の製造方法に関し、より詳
しくは、光学記録媒体、光学情報伝達記録媒体等の材料
として有用な芳香族ポリカーボネートの末端封止剤とし
て好適に用いられるPTBPの製造方法に関する。
アルキル化触媒の存在下、フェノールとイソブチレンと
をアルキル化反応させた後、反応液の精製工程を経て得
ることができる。アルキル化反応を行うには50℃以上
の反応温度とすることが必要で、イソブチレンの蒸気圧
に起因する加圧状態が起きるため、アルキル化反応時の
圧力は少なくとも300kPa、工業的な反応速度を得
るためには反応温度を50℃よりも高く設定すると30
0kPaを大幅に超過する加圧状態が生じる。
ェノール樹脂等の樹脂変性材料、芳香族ポリカーボネー
ト樹脂の末端封止剤等に広く用いられている。このうち
光学記録媒体、光学情報伝達記録媒体等に用いられる芳
香族ポリカーボネートの末端封止剤用途に用いられる材
料については、特に芳香族ポリカーボネート樹脂に着色
を引き起こさないものであることが重量な課題であっ
た。
が原因となって、得られた芳香族ポリカーボネートが黄
色に着色するという問題があった。このような着色した
ポリカーボネートは、光学記録ディスク盤等の光学記録
媒体や光ファイバー等の光学情報伝達媒体用途には用い
ることができないという問題がある。
リカーボネート樹脂の着色の問題を解決する方法とし
て、PTBPの原料であるイソブチレンを蒸留精製し、
不純物の少ないイソブチレンを用いてPTBPを製造す
る方法が挙げられる。しかしながら、イソブチレンを蒸
留することにより、PTBPの製造に用いることができ
るイソブチレンの量が減少することによって、PTBP
の得量が減少するという問題があった。さらに、イソブ
チレン中の不純物のうち、蒸留では除去できない不純物
がPTBP中に残存するため、PTBPを末端封止剤と
して用いた芳香族ポリカーボネートの着色を完全に抑え
ることはできていないという問題がある。
なる芳香族ポリカーボネート樹脂の着色の問題を解決す
る別の方法として、フェノールにイソブチレンを付加さ
せた反応液から芳香族ポリカーボネート樹脂の着色原因
となる不純物を蒸留によって分留除去してPTBPを製
造する方法が挙げられる。しかしながら、着色原因とな
る不純物を分留除去する際には多量の有効成分を伴った
形でしか分留が行えず、しかもその着色原因となる不純
物と有効成分からなる該分留除去液は、もはや芳香族ポ
リカーボネート樹脂の末端封止剤として用いられるPT
BPを製造するための回収原料とはなり得ないために、
PTBPの得量が減少するばかりか、原料費も増加して
しまうという問題がある。なお、ここでいう有効成分と
は、フェノール、2−ターシャリーブチルフェノールお
よび4−ターシャリーブチルフェノールのうち少なくと
も1つ以上を指し、多くの場合、それらすべてが該分留
除去液に多量に含まれ、該分留除去液中に含まれるそれ
ら有効成分の総和量が同じ該分留除去液中に含まれる該
不純物量の10倍以上となることも珍しいことではな
い。
する課題は、芳香族ポリカーボネートの末端封止剤とし
てPTBPを用いた際に、得られた芳香族ポリカーボネ
ートが着色せず、光学記録媒体や光学情報伝達媒体用途
に好適に用いることができる、不純物の少ないPTBP
の製造方法を提供することである。
な問題について鋭意研究を重ねた結果、イソブチレンと
フェノールとを200kPa以下の圧力条件下で反応し
て得られたPTBPは、芳香族ポリカーボネートの末端
封止剤として用いた際に、得られた芳香族ポリカーボネ
ートが着色せずに光学記録媒体や光学情報伝達媒体用途
に好適に用いることができることを見い出し、本発明を
完成するに至った。
イソブチレン(b)とを、触媒の存在下、200kPa
以下の圧力下で反応させることを特徴とする、4−ター
シャリーブチルフェノールの製造方法を提供するもので
ある。
する。本発明の製造方法では、フェノール(a)とイソ
ブチレン(b)とを、触媒の存在下、200kPa以下
の圧力下で付加反応させることが必須であり、200k
Paを超える圧力で反応させると、イソブチレン(b)
中に含有する不純物であるブテン−1、ブテン−2等の
ノルマルブテン類がフェノールに付加反応するため好ま
しくない。
付加反応した場合には、4−セカンダリーブチルフェノ
ール(以下、「PSBP」略記する。)が生成し、目的
とする生成物であるPTBPとPSBPとの蒸気圧が非
常に近いため、蒸留精製により分離することが非常に困
難となる上に、これを末端封止剤として用いた芳香族ポ
リカーボネート樹脂の耐熱性が低下するため、好ましく
ない。また、ノルマルブテン類がフェノールのオルソ位
に付加反応した場合には、2−セカンダーリーブチルフ
ェノール(以下、「OSBP」と略記する。)が生成
し、目的とする生成物であるPTBP中にOSBPが不
純物として混入すると、これを末端封止剤として用いた
芳香族ポリカーボネートの耐熱性が低下し、さらに着色
を引き起こすため、好ましくない。
とイソブチレン(b)とを、200kPa以下の圧力で
付加反応させることによって、イソブチレン(b)中に
不純物として含有するノルマルブテン類は反応系外へ排
出され、PSBP、OSBPが不純物として生成するこ
とを避けることが可能となる。
用として用いられるものであれば特に限定はされない。
また、イソブチレン(b)としては、ジアルキルエーテ
ルの含有量が100ppm未満のイソブチレン(b1)
であることが好ましく、気体状態であることが更に好ま
しい。
の製造工程で副生成物として混入してくるものであり、
具体的には、ジメチルエーテル、メチルターシャリーブ
チルエーテル等が挙げられる。これらのジアルキルエー
テルがイソブチレン中に100ppm以上含有した場
合、この様なイソブチレン用いて製造したPTBPは酸
化着色しやすく、このPTBPを末端封止剤として使用
した芳香族ポリカーボネートも着色が生じ、光学記録媒
体、光学情報伝達媒体用途の材料としては適さなくなる
ため、ジアルキルエーテルの含有率が100ppm未満
のイソブチレン(b1)であることが好ましい。
率が100ppm未満であるイソブチレン(b1)とし
ては、例えば、ジアルキルエーテルを多量に含有する粗
イソブチレンを精留し、ジアルキルエーテルを塔頂から
除去することにより得ることができる。その際、イソブ
チレンの揮発を抑制するために精留塔内を加圧にするこ
とが望ましい。また、その他の方法としては、モレキュ
ラーシーブを充填したカラム中に粗イソブチレンを導
入、通過させ、ジアルキルエーテルを吸着除去すること
も可能である。その際も、カラム内を加圧にすることが
望ましく、更に必要に応じて適切な加熱を行うことによ
って吸着効率を向上することもできる。
付加反応を行う際、イソブチレン(b)を気体状態で用
いると、イソブチレン(b)中に不純物として含有する
ノルマルブテン類が反応系外へより効率的に排出され、
PSBP、OSBPが不純物として生成するのをより避
けやすくできるため、特に好ましい。
の反応の際の圧力としては、200kPa以下であれば
特に制限はないが、なかでも大気圧〜150kPa、特
に大気圧であることが好ましい。
く、なかでも80〜130℃が特に好ましい。また、触
媒としては、酸触媒であれば特に限定されないが、例え
ば、硫酸、パラトルエンスルホン酸、フェノールスルホ
ン酸、スルホイソフタル酸、スルホン化スチレンジビニ
ルベンゼン共重合体等が挙げられ、なかでもフェノール
スルホン酸、スルホン化スチレンジビニルベンゼン共重
合体が好ましい。
後に、アルカリを用いて酸触媒の残渣を中和し、その
後、蒸留精製してPTBPを得ることができる。蒸留は
留出効率の良い減圧蒸留で行うことが望ましく、未反応
のフェノールを留出させる工程、目的物であるPTBP
を留出させる工程および必要に応じてPTBP留出後の
高沸点液からフェノール系成分を回収する工程から構成
されるのが好ましい。これらの工程は、回分式の蒸留法
で行うこともできるし、複数の蒸留塔を用いて連続式の
蒸留法で行っても良い。
らに具体的に説明する。以下において部および%は特に
断りのない限り、すべて重量基準であるものとする。
放管を兼ねた冷却管を設けた容積2リットルのガラスフ
ラスコに、フェノール940部(10モル)およびカチ
オン交換樹脂(ロームアンドハース社製アンバーリスト
15DRY)94部を仕込み、系内を攪拌、窒素置換し
ながら70℃に加温し、反応系内の圧力を98kPa
(大気圧)に一定させた。
06%、ブテン−2を0.18%含有し、さらにジアル
キルエーテルとしてジメチルエーテルを632ppm、
メタターシャリーブチルエーテルを39ppm含有する
イソブチレン280部(5モル)を、1時間あたり70
部の速度で上記の系内へ気体状態で導入した。大気開放
管からは1時間あたり0.3部の未反応ガスが系外へ排
出され、これを液体窒素トラップで捕集して分析したと
ころ、70%がノルマルブテン類で、残りがイソブチレ
ンとフェノールおよびアルキルフェノールから成る混合
物であった。
保ったままで2時間反応を継続し、フェノールへのイソ
ブチレン付加反応を完結させた。その後、ろ過により反
応液からカチオン交換樹脂を分離し、分離した反応液に
水酸化ナトリウム0.5部を加えて反応液のpHを8に
調整した。この反応中和液を、理論段数20段の蒸留塔
底に移し、塔頂圧力8kPa、塔頂温度110〜160
℃の条件で減圧蒸留を行って未反応のフェノールを塔頂
から除去した後、更に減圧蒸留を続行して塔頂からPT
BP683部を得た。
分析をガスクロマトグラフにて実施したところ、OSB
Pを17ppm、PSBPを45ppm、メチル(4−
ターシャリーブチルフェニル)エーテルを5ppm、メ
チル(2,4−ジターシャリーブチルフェニル)エーテ
ルを8ppm含有する、純度99.99%のPTBP
(以下、X1と称す。)であった。
pm、メチルターシャリーブチルエーテルを39ppm
を含有するイソブチレン280部の代りに、ジメチルエ
ーテルを5ppm、メチルターシャリーブチルエーテル
を11ppm含有するイソブチレン280部を用いた以
外は実施例1と同様にして、OSBPを19ppm、P
SBPを48ppm、メチル(4−ターシャリーブチル
フェニル)エーテルを0.05ppm、メチル(2,4
−ジ−ターシャリーブチルフェニル)エーテルを1pp
m含有する、純度99.99%のPTBP(以下、X2
と称す。)681部を得た。
チレン導入ノズルを設けた容積2リットルのSUS31
6製耐圧反応器を用い、反応系内の圧力を98kPaか
ら900kPaに変更し、液体状態のイソブチレンを供
給した以外は実施例1と同様にして、OSBPを120
ppm、PSBPを775ppm、メチル(4−ターシ
ャリーブチルフェニル)エーテルを13ppm、メチル
(2,4−ジターシャリーブチルフェニル)エーテルを
66ppm含有する、純度99.90%のPTBP(以
下、RX1と称す。)622部を得た。
pm、メチルターシャリーブチルエーテルを39ppm
含有するイソブチレン280部の代りに、実施例1で用
いたイソブチレン蒸留精製して得られたイソブチレン2
80部を用い、反応系内の圧力を98kPaから900
kPaに変更し、液体状態のイソブチレンを供給した以
外は実施例1と同様にして、OSBPを145ppm、
PSBPを727ppm、メチル(4−ターシャリーブ
チルフェニル)エーテルを0.1ppm、メチル(2,
4−ジ−ターシャリーブチルフェニル)エーテルを10
ppm含有する、純度99.91%のPTBP(以下、
RX2と称す。)680部を得た。
TBP中に含有する不純物量を第1表にまとめる。
形分100重量部に含有されるPTBPの重量%を示
す。 PTBP収率(%):回収使用が不可能な蒸留成分、す
なわちOSBPを分離除去する際に同時に留去される成
分中に含まれるPTBPを損失分として100%から差
し引いた収率。
(X1、2およびRX1、2)を末端封止剤に用いて、
下記に示す方法で芳香族ポリカーボネート樹脂を製造
し、下記の評価試験を行った。評価結果を第2表に示
す。
ットルのガラスフラスコに、2,2−(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン228部(1モル)、塩化メチレン
1リットルおよびイオン交換水1リットルを仕込み、窒
素置換を行って系内の酸素を除去しながら攪拌して懸濁
液を調製した。その中へ、ナトリウムハイドロサルファ
イト0.5部、水酸化ナトリウム110部〔2,2−
(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに対して2.75
倍モル〕を溶解した水溶液0.4リットルを投入し、液
温を20℃以下に保ちながら塩化メチレン層に溶解して
いる2,2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパンをア
ルカリ塩として水層へ移行させた。
−(4−ヒドロキシフェニル)プロパンに対して1.2
倍モル〕を1時間かけて供給し、40℃で塩化メチレン
の還流を伴いつつ重縮合反応を行った。その後、PTB
P5部〔2,2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
に対して3.33モル%〕、トリエチルアミン0.08
部を加え、40℃で2時間反応させて重縮合反応を完結
させた。反応液から静置分液によって水層を分離除去
し、得られた塩化メチレン層を塩酸でpH7に中和した
後、イオン交換水による水洗、静置分液を繰り返し、芳
香族ポリカーボネートの塩化メチレン溶液を得た。
水1リットルを加え、95℃まで加熱して塩化メチレン
とシクロヘキサンを留出させ、芳香族ポリカーボネート
の水懸濁液を得て、更にろ別、常圧乾燥を経て、120
℃、1kPaの条件で10時間減圧乾燥を行い、芳香族
ポリカーボネートの粉体を得た。
レス成形し、厚さ1mmのテストピースを得た。得られ
たテストピースを用いて透過測定法黄色度色差計で色差
(△E)を測定した。 (2)ガラス転移温度 得られた芳香族ポリカーボネート粉体を用いて、走査型
示差熱分析(DSC)によりガラス転移温度を測定し
た。
ールの製造方法によれば、不純物の含有量の少ないPT
BPを製造することができ、このPTBPを芳香族ポリ
カーボネートの末端封止剤として用いた場合、色調に優
れた芳香族ポリカーボネートを得ることが可能で、光学
記録媒体、光学伝達媒体等に好適に用いることができ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 フェノール(a)とイソブチレン(b)
とを、触媒の存在下、200kPa以下の圧力下で反応
させることを特徴とする、4−ターシャリーブチルフェ
ノールの製造方法。 - 【請求項2】 イソブチレン(b)が、ジアルキルエー
テルの含有率が100ppm未満のイソブチレン(b
1)である、請求項1記載の4−ターシャリーブチルフ
ェノールの製造方法。 - 【請求項3】 フェノール(a)とイソブチレン(b)
とを、大気圧〜150kPaの圧力下で反応させる、請
求項1または2記載の4−ターシャリーブチルフェノー
ルの製造方法。 - 【請求項4】 フェノール(a)とイソブチレン(b)
とを、大気圧下で反応させる、請求項1または2記載の
4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法。 - 【請求項5】 イソブチレン(b)が、気体状態のイソ
ブチレンである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の
4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001229475A JP2003040822A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003040822A true JP2003040822A (ja) | 2003-02-13 |
JP2003040822A5 JP2003040822A5 (ja) | 2008-09-18 |
Family
ID=19061817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001229475A Pending JP2003040822A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 4−ターシャリーブチルフェノールの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003040822A (ja) |
Citations (4)
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JPS4834839A (ja) * | 1971-08-30 | 1973-05-22 | ||
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-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001229475A patent/JP2003040822A/ja active Pending
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