JP2641023B2 - 4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方法 - Google Patents
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方法Info
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Description
フェニルスルホン粗製品から、高分子原料に適した高純
度4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン製品を、一
浴一段階の工程によって得ることができる精製方法に関
するものである。
ホン(以下4,4’体と言う)は透明性が良好で機械的
性質に優れ、耐熱性が高く、難燃性で耐薬品性に優れた
ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等のプラスチック
の原料及びその他高分子工業分野の原料として使用され
ている。しかしジヒドロキシジフェニルスルホンには
4,4’体の他に2,4’−ジヒドロキシジフェニルス
ルホンもあり、4,4’体を高収率よく精製し製造する
方法は得られていなかった。4,4’体の精製方法とし
ては各種の有機混合溶媒を用いて処理する方法(特公昭
51−36264号公報、特公昭57−48152号公
報、特公昭57−48153号公報、特公昭58−22
34号公報等)が提案されているが、いずれもハロゲン
系溶剤を用いているため、作業環境を汚染する問題があ
った。また、4,4’体モノアルカリ塩水溶液に塩析剤
を加えて塩析し、一旦4,4’体を分離し、再度水溶液
としたうえで酸析処理する二浴二段工程の方法(特開昭
64−50855号公報、特開昭64−50856号公
報、特公平4−78609号公報、特公平5−1234
4号公報等)が提案されているが、塩析剤を必要とする
うえ、4,4’体アルカリ塩を分離する必要があり、再
度水に溶解しなければならないこと、また単純な酸析法
で精製したものは、高分子原料として用いた場合の黄変
色したポリマーが生成するという問題が発生する。ま
た、4,4’体と2,4’体の混合物のモル当たり塩基
約1モルの塩基性水溶液に溶解してpHを約11とな
し、この異性体溶液に、4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホンの1モル当たり約0.85ないし約0.9
5当量の酸を加えて溶液pHを約9として4,4’体を
回収する方法(特公平4−82142号公報)が開示さ
れているが、この方法では塩基の量が4,4’体に対し
ほぼ1当量使用しているため溶解性が低く、そのため約
5倍量の水を必要としている。さらに使用する酸の量は
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンのアルカリ
金属塩1モル当たり約0.85ないし約0.95当量で
あるためその溶液のpHは約9であり、このpHでは
4,4’体の回収率は大きいとはいえず、また水溶液と
不純物の痕跡量を除くために、回収生成物を水洗してい
るが決して純度が高いとは言えない。高分子工業の分野
の原料としては、黄変色しない、すなわち、耐黄変色性
が大きい4,4’体の精製方法が望まれている。
に不利な有機溶媒あるいは塩析剤を用いて4,4'体モノ
アルカリ塩を分離することなく、4,4'体粗製品を当量
以下のアルカリ水溶液に加熱溶解した溶液から有機酸あ
るいは有機酸と鉱酸の併用によりpHをコントロールする
ことで高分子工業の分野に適した高純度で耐黄変色性の
ある4,4'体を一浴一段階で得ることができる効率的で
製品品質の良好な精製方法を提供することにある。
を達成するべく鋭意研究した結果、水溶液中でジヒドロ
キシジフェニルスルホン1モルに対し0.4〜0.8当量
の塩基を加えて溶液のpHを9以下とし80℃以上に加熱
するだけで4,4'体粗製品が4,4'体モノアルカリ塩よ
りもはるかに優れた溶解度を示すことを見出し本発明を
完成するに至ったものである。この溶解性は塩基が0.
4当量未満、0.9当量以上では極端に悪くなる。この
事実は4,4'体が当量以上のアルカリ水溶液にしか溶解
しないという一般概念を覆す発見であり、この知見をも
とに4,4'体のモノあるいはジアルカリ塩を生成分離さ
せることなく、当量以下の塩基水溶液中で均一系を保っ
たまま、この中に有機酸又は有機酸と鉱酸を併用してpH
を6〜7に調整することにより一段階で耐黄変色性に優
れた高純度の4,4'体が得られるという驚くべき事実を
見い出したものであり、この事実に関して特に重要なこ
とは、鉱酸だけでpHを6〜9に調整して得られる4,4'
体は高分子工業用原料として要求される耐黄変色性がな
いのに対して、この耐黄変色性は、生成した4,4'体の
純度にかかわらず、ここに不純物として存在する有機酸
塩が耐黄変色性を付与する物質であること、そしてその
含有量が金属分として最低10ppm含有していれば驚異
的に耐黄変色性が改善されることを発見したことであ
り、本発明はこの知見に基づき発明を完成したものであ
る。
シジフェニルスルホン粗製品を水溶媒中で精製するにあ
たり、0.4〜0.8当量の塩基を用いて水に溶解し、有
機酸単独又は有機酸及び鉱酸を併用してpHを6〜7に調
整して析出させることを特徴とする4,4'−ジヒドロキ
シジフェニルスルホンの精製方法及び4,4'−ジヒドロ
キシジフェニルスルホン粗製品を水溶媒中で精製するに
あたり、0.4〜0.8当量の塩基を用い、pHを約9とし
て水に溶解し、該水溶液に有機酸塩を添加してから鉱酸
によって、pHを6〜7に調整して析出させることを特徴
とする4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製
方法を提供するものである。
と塩基を水に加熱溶解する。この水溶液のpHは約9とな
る。使用する水の量としては4,4'体粗製品1重量あた
り1.5重量以上使用することが好ましい。水の使用量
が1.5重量倍より低い場合は4,4'体結晶を析出させ
た場合にろ過性が悪く、純度も悪くなる。塩基の使用量
は、4,4'体粗製品1モル当たり0.4〜0.8当量、好
ましくは0.4〜0.6当量、特に好ましくは0.45〜
0.55当量が好適である。本発明に用いる塩基として
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バ
リウムなどが好適に用いられ、塩基等価体としてそれら
の炭酸塩も好適に使用することができる。この溶液の温
度を80℃以上に保持した状態で、有機酸あるいは鉱酸
と有機酸を併用して所定のpHに調整する。本発明の別の
pH調整の態様として、予め有機酸塩を系内に溶解した
後、鉱酸を添加して所定のpH調整を行うことができる。
本発明における酸によるpHの調整範囲は6〜7、好まし
くは6.4〜6.8である。この範囲で調整を行えば収率
を低下させることなく、収率83%以上の収率でしかも
純度99.6%以上の4,4'体を得ることができる。本
発明に用いられる有機酸は、有機酸であれば特に制限な
く使用することができ、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナンチル酸、カプ
リル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリ
スチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの一塩基
酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジ
ピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバ
シン酸などの二塩基酸、安息香酸、フタル酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット
酸、4,4'−ジカルボキシジフェニルスルホンなどの芳
香族酸が特に好適に使用することができる。本発明に用
いる鉱酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸
が上げられる。本発明に用いる有機酸塩は、前記有機酸
と塩基を用いて得られる塩を使用することができ、有機
酸塩の添加量は、4,4'体粗製品の35%水溶液100
重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜
5重量部を添加することができる。
的に説明する。なお、4,4'−ジヒドロキシジフェニル
スルホンの割合は、高速液体クロマトグラフィーで測定
した。また、耐黄変色性は空気中、280℃で10分熱
処理後の変化をAPHA法で判定した。 (4,4'体粗製品の製造)フェノール720重量部、硫
酸300重量部を無溶媒、減圧下で脱水反応を行い、酸
価が10以下になった時点で反応を終了し、4,4'体の
粗製品(4,4'体純度94.0%、2,4'体純度2.0
%、その他4.0%)を得た[商品名:BPS−1]。
この粗製品を下記の実施例及び比較例に用いた。
ム24.8gを反応容器に仕込み、80℃以上で加熱溶
解する。この中に硫酸37g、酢酸10gを加えてpHを
6.7に調整した後、室温まで冷却する。析出する4,
4'体の結晶を吸引ろ過し乾燥すると収率85%であっ
た。この時の組成は4,4'体が99.6%、2,4'体が
0.3%、その他が0.1%、酢酸ナトリウムのナトリウ
ム分として15ppmであった。耐黄変色性試験後の色相
はAPHAで≦350であった。 実施例2 4,4'体粗製品300g、水450g、水酸化ナトリウ
ム24.8g、イソフタル酸二ナトリウム8gを反応容
器に仕込み、80℃以上で加熱溶解する。この中に硫酸
42gを加えてpHを6.5に調整した後、室温まで冷却
する。析出する4,4'体の結晶を吸引ろ過し乾燥すると
収率87%であった。この時の組成は4,4'体が99.
5%、2,4'体が0.4%、その他が0.1%、イソフタ
ル酸二ナトリウムのナトリウム分として15ppmであっ
た。耐黄変色性試験後の色相はAPHAで≦350であ
った。
と以外は、実施例1と同様に実施した。このときの組成
は4,4'体が99.6%、2,4'体が0.3%、その他が
0.1%であった。耐黄変色性試験において、タール化
したため、試験後の色相はAPHAでは測定できなかっ
た。
純度4,4'体は、微量の有機酸アルカリ金属塩を含有し
ていることにより高分子原料として使用した場合に黄変
しない利点があり、本発明精製方法によって、一浴一段
工程によって品質の良い4,4'体を効率良く精製するこ
とができる。
Claims (6)
- 【請求項1】4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン
粗製品を水溶媒中で精製するにあたり、0.4〜0.8当
量の塩基を用い、溶液のpHを9以下で水に溶解し、有機
酸単独又は有機酸及び鉱酸を併用してpHを6〜7に調整
して析出させることを特徴とする4,4'−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホンの精製方法。 - 【請求項2】4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン
粗製品を水溶媒中で精製するにあたり、0.4〜0.8当
量の塩基を用い、溶液のpHを9以下で水に溶解し、該水
溶液に有機酸塩を添加してから鉱酸によって、pHを6〜
7に調整して析出させることを特徴とする4,4'−ジヒ
ドロキシジフェニルスルホンの精製方法。 - 【請求項3】有機酸が脂肪族カルボン酸、芳香族カルボ
ン酸であり少なくとも1種以上を使用することを特徴と
する請求項1又は2記載の4,4'−ジヒドロキシジフェ
ニルスルホンの精製方法。 - 【請求項4】塩基が水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カル
シウム又は水酸化バリウムである請求項1、2又は3記
載の4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホンの精製方
法。 - 【請求項5】鉱酸が硫酸、塩酸、硝酸又はリン酸である
請求項1、2、3又は4記載の4,4'−ジヒドロキシジ
フェニルスルホンの精製方法。 - 【請求項6】有機酸塩が、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、
酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナンチル酸、カプリル
酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチ
ン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの一塩基酸、シ
ュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン
酸などの二塩基酸、安息香酸、フタル酸、テレフタル
酸、イソフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、
4,4'−ジカルボキシジフェニルスルホンなどの芳香族
酸の有機酸及び水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウムの塩基から生成されたものである請
求項2、3、4又は5記載の4,4'−ジヒドロキシジフ
ェニルスルホンの精製方法。
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