JP4272127B2 - 廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法 - Google Patents

Description

本発明は、芳香族ポリカーボネートを基板とする廃光ディスクを低級アルコールでエステル交換反応により分解し、芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法に関する。また、分解して得られた芳香族ジヒドロキシ化合物をポリカーボネートの製造原料として使用する芳香族ポリカーボネートの製造方法に関する。

芳香族ポリカーボネート（以下、ＰＣと略すことがある）は、優れた機械的性質、電気的性質、耐熱性、耐寒性、透明性等を有しており、レンズ、コンパクトディスク等の光ディスク、建築材料、自動車部品、ＯＡ機器のシャーシー、カメラボディー等様々な用途に利用されている材料であり、その需要は年々増加している。ＰＣの需要の増加に伴い、廃棄されるＰＣ製品の多くは焼却若しくは地中に埋める等の方法で処理される。これは、ＰＣの需要の増加から石油資源の枯渇を加速させるだけでなく、地球環境の悪化を促進する。そこで、廃棄されたプラスチックを再利用（リサイクル）することが重要になってきた。

廃プラスチックをリサイクルする方法としては、（１）廃プラスチックを熱エネルギーとして回収するサーマルリサイクル、（２）廃プラスチックを製品にある割合で混合し、加工して製品とするマテリアルリサイクル、（３）廃プラスチックを化学的に分解してプラスチックの原材料にまで戻して、プラスチック製造に再使用するケミカルリサイクルがある。これらのうち、サーマルリサイクルは、プラスチックを焼却して熱を取りだすので、二酸化炭素が生成し、本質的には地球環境を破壊し、資源を減少させていることになる。マテリアルリサイクルは、資源の消費や環境の負荷は一番少なく望ましいが、プラスチック自身の劣化は否めず、混合できる製品が限定され、混入できる割合が少なく、リサイクルできる量が限られるという問題がある。一方ケミカルリサイクルはプラスチックを原材料まで分解するので、新たなプラスチックの製造に利用され、元の製品を含め広範囲の用途に利用できるので、産業上有用なリサイクル方法といえる。

ＰＣをケミカルリサイクルする方法として、例えば特許文献１には、アルカリ触媒の存在下、ＰＣをフェノールで分解し、芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジアリールを回収する方法が示されている。また特許文献２にはトルエン、キシレン、ベンゼンまたはジオキサン溶剤中で、少量のアルカリを触媒として、エステル交換反応を行い、炭酸ジアルキルと芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法が示されている。特許文献３には、ＰＣを塩化アルキル、エーテル類または芳香族炭化水素系溶媒等の溶媒と触媒としての３級アミンの存在下、低級アルコールとエステル交換させて芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジアルキルを得る方法が提案されている。

しかしながら、特許文献１の方法は溶媒と分解生成物との分離回収工程が煩雑である。特許文献２の方法は反応終了後、水中に反応混合物を投入し、芳香族ジヒドロキシ化合物を晶出させるか、分解混合物の数倍の量の溶媒を投入して、芳香族ジヒドロキシ化合物を析出させ、水洗する方法であり、この方法は使用したアルコールおよび溶剤の回収が非常に煩雑である。また、使用した溶剤を固体芳香族ジヒドロキシ化合物から除去するのが困難である。特許文献３の方法は、触媒としての３級アミンが、有機溶媒より多量用いられており、エバポレータなどで減圧除去を試みても、３級アミン、炭酸ジアルキルおよび芳香族ジヒドロキシ化合物をそれぞれ分離するのが非常に困難である。さらに、得られた芳香族ジヒドロキシ化合物中に末端停止剤が含有しており、末端停止剤の分離も必要である。実際、ポリカーボネートを製造する際、反応初期段階に末端停止剤が混入していると分子量調節が困難になるという不都合がある。

また、光ディスクをケミカルリサイクルする際は、記録膜や反射膜としてアルミニウム等の金属膜が使用されており、この金属膜の除去が必須となるが、金属膜は微粉になりやすく、ろ過等で簡単に分離しがたいことも問題となっていた。

また、特許文献４には、ポリカーボネート樹脂を基板とする光磁気記録ディスクの廃棄物をアルカリ水溶液中で粉砕し、この粉砕物をアルカリ水溶液中に浸漬した状態で処理し、薄膜を剥離除去してポリカーボネート樹脂を回収する方法が示されている。この方法は廃光磁気記録ディスクからポリカーボネート樹脂を回収する方法である。

特開平０６−０５６９８５号公報 特開平１０−２５９１５１号公報 特開２００２−２１２３３５号公報 特開平０７−２５６６３９号公報

本発明の目的は、芳香族ポリカーボネートを基板とする廃光ディスク（例えば不要となったＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の芳香族ポリカーボネート製品）を安価で、分解時間が短く、大量に処理し、ポリカーボネート製造の原材料等に有用な高純度の芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法を提供することである。

本発明の他の目的は、得られた芳香族ジヒドロキシ化合物を用いてＣＤ等に使用できる高品質の芳香族ポリカーボネートを製造する方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、溶融重合法による芳香族ポリカーボネートの製造や他産業用に有用な炭酸ジアルキルを得る方法を提供することである。

本発明者は、これらの課題を解決するために鋭意検討した結果、廃光ディスクを有機溶媒と混合して廃光ディスクに使用されている芳香族ポリカーボネートを有機溶媒に溶解し、この有機溶媒溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液とを混合することにより光ディスクの薄膜層中のアルミニウム反射膜を容易に除去し、分液して得られた有機溶媒溶液を炭素数１〜４のアルコールおよび金属水酸化物の存在下、穏和な条件でエステル交換反応により分解反応を行うことにより高品質の芳香族ジヒドロキシ化合物が得られること、さらに該芳香族ジヒドロキシ化合物を用いて製造された芳香族ポリカーボネートの品質は市販のジヒドロキシ化合物を用いて製造した芳香族ポリカーボネートの品質と遜色ないことを見出し本発明に至った。

すなわち、本発明によれば、
１．廃光ディスクを有機溶媒と混合して廃光ディスクに使用されている芳香族ポリカーボネートを有機溶媒に溶解し、この有機溶媒溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液とを実質的に芳香族ポリカーボネートが分解しない条件で混合した後、有機溶媒相と水溶液相とを分液し、得られた有機溶媒相中の芳香族ポリカーボネートを炭素数１〜４のアルコールおよび金属水酸化物の存在下、エステル交換反応により分解反応させることを特徴とする廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。

２．前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液は、芳香族ポリカーボネートの濃度が８〜１２重量％である前項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。

３．前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液と混合するアルカリ金属水酸化物水溶液は、アルカリ金属水酸化物濃度が０．５〜２重量％である前項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。

４．前記有機溶媒は、ハロゲン化炭化水素化合物である前項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。

５．前項１記載の方法で得られた芳香族ジヒドロキシ化合物を芳香族ポリカーボネートの製造原料として用いる芳香族ポリカーボネートの製造方法。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において、使用される廃光ディスクはＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等であり、廃棄されたものや成形不良のものなど不要になった芳香族ポリカーボネートを基板とする廃光ディスクが使用される。なお、本発明においては、アルカリ金属水酸化物水溶液に溶解する薄膜層を有する光ディスクが対象となる。特に記録膜や反射膜として使用される金属薄膜層、殊にアルミニウム金属膜層を有する光ディスクが好ましく使用される。

廃光ディスクの基板として使用される芳香族ポリカーボネートは、界面重合法や溶融重合法等公知の方法で製造されたものでよく、分子量は粘度平均分子量で１００００〜２００００のものが好ましい。ここでポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍ）は塩化メチレン１００ｍｌにポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（η_ｓｐ）を次式に挿入して求めたものである。
η_ｓｐ／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］^２ｃ
［η］＝１．２３×１０^−４Ｍ^０．８３
ｃ＝０．７

該ポリカーボネートは、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４′−ジヒドロキシジフェニル、１，４−ジヒドロキシナフタレン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（３−イソプロピル−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２，２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−フェニル）フェニル｝プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、α，α′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｏ−ジイソプロピルベンゼン、α，α′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、α，α′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、１，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−５，７−ジメチルアダマンタン、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４′−ジヒドロキシジフェニルケトン、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテルおよび４，４′−ジヒドロキシジフェニルエステル等のジヒドロキシ化合物の単独または２種以上の混合物から製造されたものである。

本発明において、まず、廃光ディスクを有機溶媒と混合して廃光ディスクに使用されている芳香族ポリカーボネートを有機溶媒に溶解させる。

前記有機溶媒としては２５℃における芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解度が５０ｇ／Ｌ以上である溶媒が好ましく、具体的にはジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素化合物溶媒が好ましく、ジクロロメタン、ジクロロエタンまたはクロロホルムがより好ましく、ジクロロメタン（塩化メチレン）が特に好ましく用いられる。これらの溶媒は芳香族ポリカーボネート樹脂の良溶媒で、芳香族ポリカーボネート樹脂の製造工程に反応溶媒として用いられており、分解して得られた芳香族ジヒドロキシ化合物にこれらの有機溶媒が残留していても、芳香族ポリカーボネート樹脂の製造に悪影響を及ぼさない利点がある。

有機溶媒の使用量は、廃光ディスク１００重量部に対し６６９〜１９００重量部の範囲が好ましく（５〜１３重量％）、７３３〜１１５０重量部（８〜１２重量％）の範囲がより好ましい。有機溶媒の使用量が６６９重量部より少ないと芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液の粘度が高くなり、後述するアルカリ金属水酸化物水溶液と混合した際にアルミニウム膜等の除去に時間がかかると共に、アルカリ金属水酸化物水溶液との分離性に劣るため分液後の有機溶媒溶液に多量の水分が含まれることになり後工程の分解反応の反応速度が低下することがある。１９００重量部より多いと反応系内のカーボネート結合濃度や触媒濃度が低くなり、分解反応時に分解速度が低下し分解反応時間が長くなり、また溶媒の回収コストも高くなる。

なお、廃光ディスクはあらかじめ０．１〜２ｃｍ程度の大きさに粉砕して、この粉砕物を有機溶媒に溶解することが、溶解時間の短縮となるため好ましい。

廃光ディスクを有機溶媒と混合して得られた芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液は、次いでアルカリ金属水酸化物水溶液と混合させる。この操作により、有機溶媒に不溶であるアルミニウム反射膜等の金属膜をアルカリ金属水酸化物水溶液に溶解させる。

前記アルカリ金属水酸化物水溶液の使用量は前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液１００重量部に対し２０〜１００重量部の範囲が好ましく、２０〜４０重量部の範囲がより好ましく、２０〜３０重量部の範囲がさらに好ましい。アルカリ金属水酸化物水溶液量が２０重量部より少ないとアルミニウム膜等の金属膜の除去に時間がかかることがある。

また、アルカリ金属水酸化物水溶液のアルカリ金属水酸化物濃度は０．５〜５重量％の範囲が好ましく、０．５〜２重量％の範囲がより好ましい。かかる範囲において、実質的に芳香族ポリカーボネートは分解しない。０．５重量％より低いとアルミニウム膜等の金属膜が完全に溶解せず有機溶媒相に残り、ひいては分解反応で得られる芳香族ジヒドロキシ化合物に混入することがある。５重量％より高いと分液後の有機溶媒溶液に多量の水分が含まれることになり後工程の分解反応速度が低下することがある。

アルカリ金属水酸化物として、具体的には水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが好ましく使用され、特に水酸化ナトリウムが好ましい。

前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液とを混合させる際の混合温度は１０〜３５℃の範囲が好ましい。また、混合時間は５〜６０分の範囲が好ましい。かかる範囲の時間や温度に設定すれば、実質的に芳香族ポリカーボネートが分解せず、速やかにアルミニウム膜等の金属膜がアルカリ金属水酸化物水溶液に溶解することとなる。

前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液とを混合した後、次いで有機溶媒相と水溶液相とをデカンター等の液液分離器で分液して有機溶媒相を得る。

なお、分液前の混合溶液または分液後の有機溶媒相はろ過することが好ましい。ろ過の方法としてはろ過器、遠心分離機等を使用する方法が挙げられる。ろ過により廃光ディスク中に含まれる異物、印刷膜、ＵＶ硬化膜等を除去することができる。

分液して得られた有機溶媒相に含まれる芳香族ポリカーボネートは、炭素数１〜４のアルコールおよび金属水酸化物の存在下、エステル交換反応により分解（解重合）される。金属水酸化物を触媒として使用すると分解反応が低温で進み易く好ましい。

芳香族ポリカーボネートの分解に使用される炭素数１〜４のアルコールとしては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール（イソプロピルアルコール）、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール（イソブチルアルコール）、１，１−ジメチル−１−エタノール（ｔ−ブチルアルコール）が挙げられる。特にメタノールが好ましい。炭素数５以上のアルコールでは、分解反応が遅く、精製、分離工程において、分離が難しくなるので好ましくない。

アルコールの使用量は、芳香族ポリカーボネートのカーボネート結合１モルに対して、好ましくは２．４〜７モルであり、さらに好ましくは３〜７モルである。モル比が７モルより多いと芳香族ジヒドロキシ化合物の回収率が悪化し、さらに未反応アルコールの分離、回収に多大なコストがかかることがある。また、モル比が２．４モルより小さいと分解反応速度が遅いか、またはポリカーボネート樹脂が完全に分解されずにカーボネートオリゴマーが残存し易く、芳香族ジヒドロキシ化合物の回収率が低下することがある。

本発明において使用される分解触媒は金属水酸化物である。金属水酸化物の非存在下では分解反応は進行しない。金属水酸化物としては水酸化ナトリウムおよび／または水酸化カリウムが好ましく使用できる。特に水酸化ナトリウムが好ましい。

金属水酸化物の使用量は、ポリカーボネートのカーボネート結合１モルに対して０．００２〜０．４モルが好ましい。金属水酸化物の使用量が０．００２モルより少ないと分解反応速度は大きく低下する。０．４モルより多いと経済的に不利となり、また炭酸ジアルキルの分解が起こり易くなる。

通常、芳香族ポリカーボネートの製造で用いる金属水酸化物は固形、または水溶液の状態で購入、使用される。反応系内に水が多量に存在すると、触媒と生成した芳香族ジヒドロキシ化合物が反応して塩になり析出し、触媒が消費されてしまい、分解反応が非常に遅くなる。また、回収可能な炭酸ジアルキルの収率が低下する。特に、金属水酸化物の水溶液を使用する場合、反応系内に水分が多くなり易い。反応系内の水を除去する方法としては、有機溶媒と金属水酸化物水溶液を共沸してデカンタで分離する方法、混合液を脱水剤（吸着剤）に通す方法等いくつかの方法が挙げられるが、どの方法で除去しても差し支えない。分解反応を行う前（分解反応初期）の系内（すなわち分解反応処理される溶液中）の水分量は２．５重量％以下が好ましく、１重量％以下がより好ましく、０．５重量％以下がさらに好ましく、特に０．３重量％以下が好ましい。

本発明において、分解反応を行う温度は３０℃〜９０℃が好ましい。３０℃未満の場合は分解反応時間が長くなり、処理効率が著しく劣ることがある。また、９０℃を越えると、加熱のエネルギーが多く必要となり、さらに分解処理中に溶液の色が褐色に着色し易く、品質の良い芳香族ジヒドロキシ化合物が得られなくなることがある。

分解反応中に生成した芳香族ジヒドロキシ化合物は、塩基性条件下では酸化されやすいので、反応溶液中に酸化防止剤を添加することが好ましい。また、反応器中の酸素濃度を窒素などの不活性ガスにより、低減しておくことも有効である。

酸化防止剤として、重亜硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_５）、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_３）、ハイドロサルファイトナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_４）等が挙げられる。これらを１種または２種以上混合して用いても差し支えない。酸化防止剤の使用量は芳香族ポリカーボネート１００重量部に対し、０．０５〜４．０重量部が好ましい。０．０５〜４．０重量部の範囲であると酸化防止効果があり、また、コスト的に有利で、分解反応速度が低下せず好ましい。
不活性ガスの種類として、窒素、アルゴン等が挙げられる。窒素がコスト的に有利であり好ましい。

有機溶媒相中の芳香族ポリカーボネートを炭素数１〜４のアルコールおよび金属水酸化物の存在下、エステル交換反応により分解反応（解重合反応）させて得られた芳香族ジヒドロキシ化合物は、下記の方法で固型の芳香族ジヒドロキシ化合物として回収し、洗浄することが好ましい。

固型の芳香族ジヒドロキシ化合物を回収する方法としては、前記分解反応後の反応溶液に酸水溶液を加え、有機溶媒相と水溶液相とを分液し、得られた有機溶媒相から蒸留により固体の芳香族ジヒドロキシ化合物を回収する方法が好ましく採用される。

分解反応後の反応溶液に酸水溶液を加えることにより、芳香族ジヒドロキシ化合物は有機溶媒相に溶解する。酸水溶液としては塩酸、硫酸、硝酸またはリン酸等の無機酸の水溶液が好ましく用いられる。加える酸水溶液の量は、水溶液相が中性〜酸性になるような量が必要であり、中性のｐＨ６〜８の範囲になるような量が特に好ましい。酸を加えずに水を加えると炭酸ジアルキルの加水分解が起こり、さらに芳香族ジヒドロキシ化合物が金属水酸化物と反応して塩になり、芳香族ジヒドロキシ化合物の収率が低下することとなる。また、分解反応後の反応溶液から溶媒を除去すると、芳香族ジヒドロキシ化合物が金属水酸化物と反応して塩になり、着色成分が発生する。このため、着色成分を除去する工程が必要になり、不利な方法となる。

分解反応後の反応溶液に酸水溶液を加えると有機溶媒相と水溶液相とに分離する。デカンター等の液液分離器や遠心分離機を使用することにより、有機溶媒相と水溶液相とを分液し、有機溶媒相を得ることができる。分液が不十分であると、有機溶媒相に粒状に浮遊している水が次の工程に混入し、得られる芳香族ジヒドロキシ化合物の純度に影響を及ぼすので、有機溶媒相をさらに純水と接触させ、可能な限り除去することが好ましい。この方法は、洗浄塔による接触、撹拌機、液液分離器による分離、遠心分離機など、公知の方法が使用できる。なお、有機溶媒相と水溶液相とを分離せずにそのまま溶媒を除去すると、芳香族ジヒドロキシ化合物が金属水酸化物と反応して塩になり、着色成分が発生する。このため、着色成分を除去する工程が必要になり、不利な方法となる。

有機溶媒相から固体の芳香族ジヒドロキシ化合物を回収する方法としては、蒸留により有機溶媒、未反応アルコールおよびジアルキルカーボネートと芳香族ジヒドロキシ化合物とを分離する方法が好ましく採用される。

蒸留操作は減圧または常圧で行われ、その方法はバッチ式でも連続式でもよいが、芳香族ジヒドロキシ化合物を析出させるためにはバッチ式の方が好ましい。蒸留は有機溶媒、未反応アルコールおよびジアルキルカーボネートが留去できる温度、圧力条件が必要とされるが、芳香族ジヒドロキシ化合物の熱分解を抑えるため、蒸留温度（蒸留槽ボトム温度）は１００℃以下とすることが好ましい。また、蒸留槽に不活性ガスを流して、留去しやすくしてもよい。

なお、蒸留操作により分離して得られた芳香族ジヒドロキシ化合物は微量の未反応アルコール、ジアルキルカーボネート、モノヒドロキシ化合物（末端停止剤）、ポリカーボネート由来の炭酸塩および金属水酸化物と酸水溶液が反応して生成した中性塩等の不純物を含んでおり、これらの化合物は除去することが好ましい。これらの不純物を除去するために、芳香族ジヒドロキシ化合物をハロゲン化炭化水素化合物有機溶媒及び／又は水で洗浄する方法が採用される。

ハロゲン化炭化水素化合物有機溶媒としては、２５℃における芳香族ジヒドロキシ化合物の溶解度が２０ｇ／Ｌ以下で、２５℃における芳香族モノヒドロキシ化合物（末端停止剤）の溶解度が５０ｇ／Ｌ以上である溶媒が好ましく、具体的にはジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロエチレン等が好ましく、ジクロロメタン（塩化メチレン）が特に好ましく用いられる。水は５０μＳ／ｃｍ以下の電気伝導度の純水を用いることが好ましい。

洗浄の方法は、固体の芳香族ジヒドロキシ化合物を攪拌槽に移し、有機溶媒と水を同時または別々に投入し、攪拌、ろ過する方法、遠心分離機内で有機溶媒と水を同時または交互に振りかけそのまま遠心分離で脱液する方法等が挙げられる。ジアルキルカーボネートやモノヒドロキシ化合物は有機溶媒相に抽出され、未反応アルコールや塩は水相に抽出され芳香族ジヒドロキシ化合物の純度が向上する。

有機溶媒で洗浄する場合、一度の洗浄時間は１分〜６０分の範囲が好ましく、洗浄温度は５〜４０℃の範囲が好ましい。一度の洗浄に使用する有機溶媒の量は、芳香族ジヒドロキシ化合物１００重量部に対して好ましくは５０〜１０００重量部、より好ましくは１００〜５００重量部である。

水で洗浄する場合、一度の洗浄時間は１〜６０分の範囲が好ましく、洗浄温度は５〜８０℃の範囲が好ましい。一度の洗浄に使用する水の量は、芳香族ジヒドロキシ化合物１００重量部に対して好ましくは５０〜１０００重量部、より好ましくは１００〜５００重量部である。

また、洗浄される芳香族ジヒドロキシ化合物は、その平均粒径（重量平均粒子径）が好ましくは１００〜１０００μｍ、より好ましくは１００〜８００μｍ、特に好ましくは２００〜６００μｍである。前記範囲の平均粒径の芳香族ジヒドロキシ化合物を使用すると効率良く洗浄できるため好ましい。

得られた固形の芳香族ジヒドロキシ化合物は、芳香族ポリカーボネートの製造工程に原料として再使用することができる。再使用する方法としては、溶融重合法ではそのまま使用することができ、また、界面重合法では金属水酸化物水溶液に所望の濃度で溶解し、芳香族ポリカーボネートの製造に使用することが可能である。その際、芳香族ジヒドロキシ化合物を金属水酸化物水溶液に溶解した溶液を加熱し、残存する有機溶媒を揮発したものを使用することも好ましい。

また、本発明で得られた芳香族ジヒドロキシ化合物と市販の芳香族ジヒドロキシ化合物とを一緒に芳香族ポリカーボネートの製造原料として使用しても構わない。回収した芳香族ジヒドロキシ化合物と市販の芳香族ジヒドロキシ化合物を混合する方法は、固体同士、固体と液体、液体同士を混合する方法のどの方法であってもよい。

一方、芳香族ポリカーボネートを分解して得られるジアルキルカーボネートを回収する方法としては、前記Ｃ工程で分液した水相から未反応アルコールとジアルキルカーボネートとをそれぞれ回収し、また、有機溶媒相から蒸発させた留分から塩素化合物有機溶媒、未反応アルコールおよびジアルキルカーボネートをそれぞれ回収する方法が好ましい。その操作方法としては、抽出法や蒸留法が挙げられ、蒸留法が好ましく用いられる。

回収した炭酸ジアルキルは溶融重合法による芳香族ポリカーボネートの製造工程の原材料等に使用できる。また、回収された塩素化合物有機溶媒やアルコールは、ポリカーボネート樹脂の分解反応に再使用することが可能である。

本発明の方法で回収した芳香族ジヒドロキシ化合物を原料として用いて得られるポリカーボネート樹脂は、色相および熱安定性に優れることから、例えば光磁気ディスク、各種追記型ディスク、デジタルオーディオディスク（いわゆるコンパクトディスク）、光学式ビデオディスク（いわゆるレーザディスク）、デジタル・バーサイル・ディスク（ＤＶＤ）等の光学ディスク基板用の材料として、あるいはシリコンウエハー等の精密機材収納容器の材料として好適に使用でき、殊に光学ディスク基板用の材料として好適に採用される。

本発明によれば、廃光ディスクの基板に使用されている芳香族ポリカーボネート樹脂から分解時間が短く、エネルギーコストも高くない方法で、高品質の芳香族ジヒドロキシ化合物が得られ、この芳香族ジヒドロキシ化合物は芳香族ポリカーボネート製造の原材料として再利用できる。したがって、本発明の奏する工業的効果は格別である。

以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。特に断り書きのない場合、部は重量部を表す。なお、評価は次に示す方法で行った。
（１）色相（ｂ値）
ポリカーボネート樹脂ペレットを射出成形機（日本製鋼所（株）製：日鋼アンカー Ｖ−１７−６５型）を用い、シリンダー温度３４０℃で、厚さ２ｍｍの５０ｍｍ角板を成形した。その成形板を色差計（日本電色（株）製）を用いてｂ値を測定した。

（２）熱安定性（△Ｅ）
ポリカーボネート樹脂ペレットを射出成形機（日本製鋼所（株）製：日鋼アンカー Ｖ−１７−６５型）を用い、シリンダー温度３４０℃で１０分間滞留させたものとさせないものの試験片（厚さ２ｍｍの５０ｍｍ角板）をそれぞれ作成し、その色相の変化（△Ｅ）を測定した。色相の変化は、色差計（日本電色（株）製）でそれぞれのＬ、ａ、ｂ値を測定し、下記式を用いて算出した。
ΔＥ＝［（Ｌ′−Ｌ）^２＋（ａ′−ａ）^２＋（ｂ′−ｂ）^２］^１／２
（Ｌ、ａ、ｂは滞留させないもの、Ｌ′、ａ′、ｂ′は１０分間滞留させたもの）

（３）ビスフェノールＡの純度（有機物中のビスフェノールＡ純度）
Ｗａｔｅｒｓ社製高速液体クロマトグラフを用い、サンプル（有機物）０．２ｇに内部標準としてｏ−クレゾールを添加したアセトニトリル１ｍＬを加え、溶解し、アセトニトリル／０．２％酢酸水溶液を展開溶媒としてクロマトグラフを得、あらかじめ作成した検量線により、ビスフェノールＡの純度を求めた。

（４）ビスフェノールＡのナトリウムイオン含有量
ビスフェノールＡ１ｇに超純水１０ｍＬを加えて２４時間静置し、イオン成分を抽出した。この液からイオンクロマトグラフを得、あらかじめ作成した検量線によりナトリウムイオンの量を求めた。

（５）ビスフェノールＡのアルミニウム含有量
ビスフェノールＡ０．５ｇを石英るつぼに秤量し電気炉で灰化させた。灰化物を硝酸で加熱分解し、希硝酸で定容した。得られた溶液はＩＣＰ質量分析法でアルミニウム量を求めた。

［実施例１］
撹拌槽に市販のコンパクトディスク１００部と塩化メチレン８００部を投入し、６時間撹拌した。コンパクトディスクのアルミニウム膜は、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液中に分散していた。この溶液に１重量％水酸化ナトリウム水溶液２００部を添加し、２５℃で撹拌した。３０分後にはアルミニウム膜は完全に消失していた。この混合液を目開き１０μｍのセルロース製フィルターを取り付けたろ過器（アドバンテック製）に通し、コンパクトディスクの膜（印刷膜、ＵＶ硬化樹脂膜）等を除去した。次いで、分液ロートに混合液を移して分液し、有機溶媒相を取り出した。

温度計、撹拌機及び還流冷却器、水浴付き反応器に、固体の水酸化ナトリウム４部（芳香族ポリカーボネートのカーボネート結合に対し２０モル％）、メタノール８０部（芳香族ポリカーボネートのカーボネート結合１モルに対し５モル）、前記分液して得られた有機溶媒相（ポリカーボネートの塩化メチレン溶液）１１４３部、酸化防止剤としてハイドロサルファイトナトリウム２部を投入し、攪拌した。ここで、系内の溶液の一部をサンプリングして水分量を測定したところ、０．０５重量％であった。その後、内温を４０℃にするため、水浴を調節した。

反応開始（内温が４０℃になって）から４時間後、反応混合物中のカーボネートオリゴマーを^１Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、完全に消失しており、メタノール／ジメチルカーボネートのピーク面積比が１．５であり理論量のジメチルカーボネートが生成していることを確認できたので、０．５ｍｏｌ／Ｌ塩酸水溶液２０２部投入し、分解反応を停止させた。

分液ロートに反応混合物を移し、有機相１１９８部と水相２３３部に分離した。水相にはメタノール、ジメチルカーボネート、塩化メチレンが含有されており、これらの有機物は蒸留を繰り返し、それぞれ回収した。蒸留において塩化ナトリウム等の塩分は、水と一緒に廃棄した。

有機相は４０℃の水浴を設けたエバポレータにより減圧して、塩化メチレン、メタノールおよびジメチルカーボネートを除去し、固形分１３３部を得た。留分からさらに蒸留を繰り返し行い、塩化メチレン、メタノールおよびジメチルカーボネートをそれぞれ分離した。固形分の^１Ｈ−ＮＭＲの分析結果より、ビスフェノールＡ、ｐ−ターシャリーブチルフェノールおよびジメチルカーボネートが存在していた。青色色素は確認できなかったが、固体が少し青みがかっていた。

この固形分に塩化メチレン２００部および純水２００部を加え、２５℃で３０分攪拌してスラリーとした。このスラリーを孔径５０μｍのステンレス製フィルターで濾過し、塩化メチレン１００部を固形分にかけて洗浄した。洗浄後固形分を乾燥したところ、１０７部のビスフェノールＡが得られた。ビスフェノールＡ純度は９９．８％、ナトリウムイオン含有量は４ｐｐｍ、アルミニウム含有量は３ｐｐｂであった。

洗浄後のろ液の有機相は青みがかっており、有機相中にｐ−ターシャリーブチルフェノール、ジメチルカーボネートおよびビスフェノールＡ、また水相中にジメチルカーボネートとメタノールが存在していた。有機相から蒸留により塩化メチレンとジメチルカーボネートをそれぞれ回収し、水相から蒸留によりジメチルカーボネートとメタノールをそれぞれ回収した。

［比較例１］
実施例１において、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液に１重量％水酸化ナトリウム水溶液２００部を添加せず、そのままろ過器に通した以外は実施例１と同様の操作を行い固体のビスフェノールＡを得た。ビスフェノールＡ純度は９９．８％、ナトリウムイオン含有量は４ｐｐｍ、アルミニウム含有量は８００ｐｐｂであった。

［参考例１］
実施例１において、コンパクトディスク１００部に対し塩化メチレン６００部を使用しポリカーボネートを溶解させる以外は実施例１と同様の操作を行った。反応開始から４時間後、反応混合物中のカーボネートオリゴマーを^１Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、ほとんど減少しておらず分解反応が充分に進んでいなかった。

［参考例２］
実施例１において、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液に１重量％水酸化ナトリウム水溶液の代わりに０．３重量％水酸化ナトリウム水溶液２００部を添加し、２５℃で撹拌を行った。３時間撹拌を続けたが、アルミニウム膜は完全に消失していなかった。

［参考例３］
実施例１において、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液に１重量％水酸化ナトリウム水溶液の代わりに１０重量％水酸化ナトリウム水溶液を使用する以外は実施例１と同様の操作を行った。反応開始（内温が４０℃になって）から４時間後、反応混合物中のカーボネートオリゴマーを^１Ｈ−ＮＭＲで分析したところ、ほとんど減少しておらず分解反応が充分に進んでいなかった。

［参考例４］ ポリカーボネート樹脂の製造
（Ａ）温度計、撹拌機、還流冷却器、循環器付き反応器に、イオン交換水６５０部、２５％水酸化ナトリウム水溶液２５２部を仕込み、これに購入した市販のビスフェノールＡ１７０部、塩化メチレン１３部およびハイドロサルファイト０．３４部を加え、循環しながら温度を３０℃に保持し４０分間で溶解し、ビスフェノールＡ水溶液を調製した。

（Ｂ）温度計、撹拌機及び還流冷却器付き反応器に、前記（Ａ）の方法で調製したビスフェノールＡ水溶液３６７部を仕込み、塩化メチレン１８１部を加え、撹拌下１５〜２５℃でホスゲン２８．３部を４０分間を要して吹込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、４８％水酸化ナトリウム水溶液７．２部および固体のｐ−ターシャリーブチルフェノール１．５５部を加え、乳化せしめた後、１０分後にトリエチルアミン０．０６部を加え、さらに２８〜３３℃で１時間撹拌して反応を終了した。反応終了後生成物に塩化メチレン４００部を加え混合した後、攪拌を停止し、水相と有機相とを分離して、ポリカーボネート樹脂濃度１４．５重量％の有機溶媒溶液を得た。（この操作を、反応機２機を用いて繰り返し行った。）

この有機溶媒溶液に水１５０部を加えて攪拌混合した後、攪拌を停止し、水相と有機相とを分離した。この有機相にｐＨ３の塩酸水２００部を加え、攪拌混合しトリエチルアミンを抽出した後、攪拌を停止し、水相と有機相とを分離した。次いでさらに分離した有機相にイオン交換水２００部を加え攪拌混合した後、攪拌を停止し、水相と有機相とを分離した。この操作を水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになるまで（４回）繰返した。得られた精製ポリカーボネート樹脂溶液をＳＵＳ３０４製の濾過精度１μｍのフィルターで濾過した。

次に、該有機溶媒溶液を軸受け部に異物取出口を有する隔離室を設けた内壁の材質がＳＵＳ３１６Ｌ製の１０００Ｌニーダーにイオン交換水１００Ｌとともに投入し、水温４２℃にて塩化メチレンを蒸発させて粉粒体とし、該粉粒体と水の混合物を水温９５℃にコントロールされた攪拌機付熱水処理槽に投入し、粉粒体２５部対水７５部の混合比で３０分間攪拌混合した。この粉粒体と水の混合物を遠心分離機で分離して塩化メチレン０．５重量％と水４５重量％を含有する粉粒体を得た。この粉粒体を１４０℃にコントロールされているＳＵＳ３１６Ｌ製伝導受熱式溝型２軸攪拌連続乾燥機に５０ｋｇ／ｈ（ポリカーボネート樹脂換算）で連続供給して、平均乾燥時間３時間の条件で乾燥して粉粒体を得た。

この粉粒体１００重量部にトリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイトを０．０１重量部、４，４’−ビフェニレンジホスホスフィン酸テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）を０．０１重量部およびステアリン酸モノグリセリドを０．０８重量部加え混合した。かかる粉粒体をベント式二軸押出機［東芝機械（株）製ＴＥＭ−５０Ｂ］によりシリンダー温度２８０℃、乾式真空ポンプを用いてベント吸引圧７００Ｐａで吸引脱気しながら溶融混練押出し、ペレットを得た。得られたペレットを成形して、色相および熱安定性を評価し、その結果を表１に示した。

［実施例２］
参考例４（Ａ）において、市販のビスフェノールＡの代わりに実施例１で得られたビスフェノールＡを使用する以外は、参考例４と同様な操作を行いペレットを得た。得られたペレットを成形して、色相および熱安定性を評価し、その結果を表１に示した。

［比較例２］
参考例４（Ａ）において、市販のビスフェノールＡの代わりに比較例１で得られた回収ビスフェノールＡを使用する以外は、参考例４と同様な操作を行いペレットを得た。得られたペレットを成形して、色相および熱安定性を評価し、その結果を表１に示した。

Claims (5)

1. 廃光ディスクを有機溶媒と混合して廃光ディスクに使用されている芳香族ポリカーボネートを有機溶媒に溶解し、この有機溶媒溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液とを実質的に芳香族ポリカーボネートが分解しない条件で混合した後、有機溶媒相と水溶液相とを分液し、得られた有機溶媒相中の芳香族ポリカーボネートを炭素数１〜４のアルコールおよび金属水酸化物の存在下、エステル交換反応により分解反応させることを特徴とする廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。
2. 前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液は、芳香族ポリカーボネートの濃度が８〜１２重量％である請求項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。
3. 前記芳香族ポリカーボネートの有機溶媒溶液と混合するアルカリ金属水酸化物水溶液は、アルカリ金属水酸化物濃度が０．５〜２重量％である請求項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。
4. 前記有機溶媒は、ハロゲン化炭化水素化合物である請求項１記載の廃光ディスクから芳香族ジヒドロキシ化合物を得る方法。
5. 請求項１記載の方法で得られた芳香族ジヒドロキシ化合物を芳香族ポリカーボネートの製造原料として用いる芳香族ポリカーボネートの製造方法。