JP7404873B2 - ビスフェノール組成物及びその製造方法、並びにポリカーボネート樹脂及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態であるビスフェノール組成物は、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、芳香族ポリエステル樹脂などの樹脂原料や、硬化剤、顕色剤、退色防止剤、その他殺菌剤や防菌防カビ剤等の添加剤として有用である。
本発明はまた、ビスフェノール組成物を反応させて得られるポリカーボネート樹脂及びその製造方法を提供することを目的とする。
[10] ビスフェノール構造単位に対して1質量ppb以上のアリールアルキルスルフィド構造単位を含有する、ポリカーボネート樹脂。
なお、本明細書において「~」という表現を用いる場合、その前後の数値又は物性値を含む表現として用いるものとする。
本発明の一実施形態であるビスフェノール組成物(以下、単に「ビスフェノール組成物」とも称する)は、ビスフェノールに対して0.1質量ppb以上、1質量%以下のアリールアルキルスルフィド又はジアルキルジスルフィドを含有するものである。
ビスフェノール組成物は、所定量のアリールアルキルスルフィド又はジアルキルジスルフィドを含むものであるが、アリールアルキルスルフィドとジアルキルジスルフィドとを合計でビスフェノールに対して0.1質量ppb以上、1質量%以下含んでいてもよい。
なお、以下において、アリールアルキルスルフィド及び/又はジアルキルジスルフィドを「(ジ)スルフィド」と称す場合がある。
アリールアルキルスルフィドとしては、下記一般式(1)に示される、置換基を有していてもよい、4-ヒドロキシフェニルアルキルスルフィドが挙げられる。
ビスフェノール組成物に含まれるビスフェノールは、通常、以下の一般式(3)で表される化合物である。
また、ビスフェノール組成物は、ビスフェノールと芳香族アルコールスルホン酸塩以外の成分の含有量が少ないことが好ましい。
特に、ポリカーボネート樹脂の原料として使用する場合、炭酸ジエステルとの重合を阻害する成分の含有量が少ないビスフェノール組成物であることが好ましい。
ビスフェノール組成物の製造方法としては特に制限はないが、例えば次のような方法が挙げられる。
(1) 固体のビスフェノールに所定量の(ジ)スルフィドを添加する方法
(2) 溶融したビスフェノールに所定量の(ジ)スルフィドを添加する方法
(3) ビスフェノールを製造する際に(ジ)スルフィドを副生させて(ジ)スルフィドを含有するビスフェノール生成物を得る方法
ビスフェノールの製造時に反応系内でビスフェノールと共に(ジ)スルフィドを生成させて(ジ)スルフィドを含むビスフェノール生成物をビスフェノール組成物として得る方法としては、ケトン又はアルデヒドと芳香族アルコールを酸触媒及びチオール触媒の存在下で縮合させてビスフェノールを製造する方法が挙げられ、この方法によれば、チオール触媒に由来して(ジ)スルフィドを反応系内で生成させることができる。
以下、この方法について説明する。
硫酸モノアルキルを製造する方法は、特に限定されないが、硫酸モノアルキルを安価に得られるため 、硫酸と脂肪族アルコールとの反応から製造する方法が挙げられる。
反応液中の硫酸モノアルキルの濃度としては、0.0001重量%以上、50重量%以下であることが好ましい。
反応液中の脂肪族アルコールの濃度としては、0.01重量%以上であることが好ましく、0.05重量%以上であることがより好ましく、40重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがより好ましい。
反応液中のチオールとしては、0.01重量%以上であることが好ましく、0.1重量%以上であることがより好ましく、20重量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましい。
また、溶媒を使わず原料の芳香族アルコールを多量に使用して溶媒の代わりにしてもよい。この場合、未反応の芳香族アルコールはロスとなるが、蒸留などにより回収及び精製して再使用することでロスを低減できる。
生成反応の反応時間は、長すぎると生成したビスフェノールが分解することから、好ましくは30時間以内、より好ましくは25時間以内、更に好ましくは20時間以内である。反応時間の下限は通常15時間以上である。なお、用いる硫酸と同等量以上の水を加えて硫酸濃度を低下させ、反応を停止することが可能である。
ビスフェノール組成物は、光学材料、記録材料、絶縁材料、透明材料、電子材料、接着材料、耐熱材料など種々の用途に用いられるポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレ-ト樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂など種々の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ポリベンゾオキサジン樹脂、シアネート樹脂など種々の熱硬化性樹脂などの構成成分、硬化剤、添加剤もしくはそれらの前駆体などとして用いることができる。また、感熱記録材料等の顕色剤や退色防止剤、殺菌剤、防菌防カビ剤等の添加剤としても有用である。
次に、ビスフェノール組成物を原料とするポリカーボネート樹脂及びその製造方法につき説明する。
本発明の一実施形態であるポリカーボネート樹脂は、ビスフェノール構造単位に対して1質量ppb以上のアリールアルキルスルフィド構造単位を含有する、ポリカーボネート樹脂である。
樹脂中のビスフェノール構造単位に対するジアルキルジスルフィド構造単位又はアリールアルキルスルフィド構造単位の含有量は、優れた色調を確保する観点から、1質量ppb以上が好ましく、5質量ppb以上がより好ましく、8質量ppb以上がさらに好ましく、10質量ppb以上がよりさらに好ましく、20質量ppb以上が特に好ましく、また、1.0質量%以下であり、100質量ppm以下が好ましく、80質量ppm以下がより好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましい。
エステル交換法によるポリカーボネート樹脂の製造においては、通常、原料混合槽に供給された両原料は、均一に攪拌された後、触媒が添加される重合槽に供給され、ポリマーが生産される。
以下の実施例及び比較例において、ドデカンチオール、エタノール、ヨウ素、塩化メチレン、チオ硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、アセトン、アセトニトリル、オルトクレゾール、チオシアン酸ナトリウム、メタノール、臭素、臭化ナトリウム、酢酸エチル、水素化リチウムハイドライド、テトラヒドロフラン、塩酸、重曹(炭酸水素ナトリウム)、炭酸セシウム、ヘキサン、オルトキシレン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(以下、ビスフェノールCと称する)、オルトキシレン、硫酸、トルエン、シクロヘキサノンは、和光純薬株式会社製の試薬を使用した。
1-ブロモドデカン、4-ヒドロキシチオフェノール、1-ブロモデカン、ジデシルジスルフィド、9-フルオレノン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンは、東京化成株式会社製の試薬を使用した。
炭酸ジフェニルは、三菱ケミカル株式会社製の製品を使用した。
<ビスフェノール生成物の組成分析>
ビスフェノール生成物(反応生成液)の組成分析は、高速液体クロマトグラフィーにより、以下の手順と条件で行った。
装置:島津製作所社製LC-2010A、Imtakt ScherzoSM-C18 3μm 150mm×4.6mmID
低圧グラジェント法
分析温度:40℃
溶離液組成
A液 酢酸アンモニウム:酢酸:脱塩水=3.000g:1mL:1Lの溶液
B液 酢酸アンモニウム:酢酸:アセトニトリル=1.500g:1mL:900mLの溶液
分析時間0分ではA液:B液=60:40(体積比、以下同様。)、
分析時間0~25分では溶離液組成をA液:B液=90:10へ徐々に変化させ、
分析時間25~30分ではA液:B液=90:10に維持し、
流速0.8mL/分で分析した。
アセトン基準のビスフェノールCの反応収率(モル%)は、高速液体クロマトグラフィーで波長280nmにより検出されたピークより反応液中に含まれるビスフェノールCの濃度を算出し、その濃度よりビスフェノールC生成反応液中に含まれる該ビスフェノールCのモル量を算出して、該ビスフェノールCのモル量÷原料アセトンのモル量×100%で算出した。
1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン及び9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンの生成量は、高速液体クロマトグラフィーで波長280nmにより検出されたピークの面積から、面積%を算出した。
ドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド、デシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、デシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィドの同定は、ガスクロマト質量計を用いて、以下の手順と条件で行った。
装置は、アジレント・テクノロジー社製「Agilent6890」を使用した。カラムはアジレント・テクノロジー社製「DB-1MS」(内径0.25mm×30m×0.25μm)を使用した。キャリアーガスはヘリウムとして、その流量を毎分1cm3とした。注入口温度を280℃、トランスファー温度を250℃、イオンソース温度を250℃とした。カラムの昇温パターンは、先ず60℃で3分間保持させた後に毎分10℃で280℃まで昇温させ、280℃で5分間保持させて分析した。
ドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィドの分析は、ガスクロマトグラフィーにより、以下の手順と条件で行った。
装置は、島津製作所社製「GC-17A」を使用した。カラムは、アジレント・テクノロジー社製「DB-1」(内径0.53mm、カラム長30m、膜厚1μm)を使用した。キャリア-ガスはヘリウムとし、その流量を毎分5.58cm3、線速を毎秒47.4cmとした。注入口温度を250℃、検出器温度を280℃とした。カラムの昇温パターンは、先ず150℃で5分間保持させた後に毎分13℃で295℃まで昇温させ、295℃で15分間保持させて分析した。
ビスフェノール組成物又はビスフェノールの溶融時のハーゼン色数の測定は、色差計を用いて、以下の手順と条件で行った。
分光色差計用の試験管は、日本理化硝子製の試験管(24mm×200m/m P-24)を使用した。装置は、日本電色工業株式会社製「SE-6000」を使用した。ハーゼン色数の測定は、ビスフェノール又はビスフェノール組成物(ビスフェノール生成物)を入れた分光色差計用の試験管をアルミブロックヒーターで所定の温度で加熱し、所定時間となったところで30秒以内に行った。
ジドデシルジスルフィド(以下、C12SSC12と称する)は、Langmuir 2001,17,7735-7741を参考にして合成した。
ドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(以下、C12SoCRSと称する)は、以下の通り合成した。
デシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド(以下、C10SPhlと称する)は、国際公開2000/034254号の実施例13を参考にして合成した。
ドデシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド(以下、C12SPhlと称する)は、国際公開2000/034254号の実施例13を参考にして合成した。
分光色差計用の試験管に試薬のビスフェノールC15g及び参考例2で合成したドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(C12SoCRS)1.3mgを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、ビスフェノールCの溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は40であった。該溶液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は50であった。
分光色差計用の試験管に試薬のビスフェノールC15g及び参考例3で合成したデシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド(C12SPhl)1.7mgを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、ビスフェノールCの溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は50であった。該溶液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は70であった。
分光色差計用の試験管に試薬のビスフェノールC15g及び参考例4で合成したドデシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド(C12SPhl)5.3mgを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、ビスフェノールCの溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は50であった。該溶液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は75であった。
分光色差計用の試験管に試薬の1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン7.5g、炭酸ジフェニル7.5g及びドデシル(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド(C12Phl)10mgを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は15であった。該溶融液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は25であった。
分光色差計用の試験管に試薬のビスフェノールC(和光純薬社製)15gを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、ビスフェノールCの溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は60であった。該溶液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は100であった。
なお、ビスフェノール中のアリールアルキルスルフィドの含有量を正確に求めるため、以下の濃縮を行った。該ビスフェノール組成物20g、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を設置して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。この抽出操作を10回行い、得られた液10gを100mLのフラスコに入れ、減圧下、軽沸成分を留去したところ、固体が得られた。得られた固体に、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を世知して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。上記のようにビスフェノールC組成物を濃縮した後に、アリールアルキルスルフィドの分析を行った。しかし、検出限界の0.5質量ppb未満であり、アリールアルキルスルフィドは検出できなかった。
分光色差計用の試験管に試薬の1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン7.5g及び炭酸ジフェニル7.5gを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は20であった。該溶融液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は60であった。
なお、ビスフェノール中のアリールアルキルスルフィドの含有量を正確に求めるため、以下の濃縮を行った。該ビスフェノール組成物20g、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を設置して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。この抽出操作を10回行い、得られた液10gを100mLのフラスコに入れ、減圧下、軽沸成分を留去したところ、固体が得られた。得られた固体に、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を世知して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。上記のようにビスフェノールC組成物を濃縮した後に、アリールアルキルスルフィドの分析を行った。しかし、検出限界の0.5質量ppb未満であり、アリールアルキルスルフィドは検出できなかった。
また、実施例4及び比較例2について、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンに添加したC12SPhlの濃度、15分後及び2時間後の溶融液のハーゼン色数、2時間後-15分後の溶融液のハーゼン色数差を表1に纏めた。表1より、4-ヒドロキシフェニル基を有するビスフェノールにおいても(ジ)スルフィドを添加することで、溶融時の色調を安定化できることが分かる。
温度計、撹拌機及び100mLの滴下ロートを備えたフルジャケット式1Lのセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下でメタノール35.0g(1.1モル)を入れた後に、88質量%硫酸77.7g(0.7モル)をゆっくり加えた。その後、反応器にトルエン72.6g、オルトクレゾール255.0g(2.4モル)及びドデカンチオール7.3g(0.04モル)をセパラブルフラスコに入れ、セパラブルフラスコ内の温度を50℃にした。前記滴下ロートにアセトン57.0g(1.0モル)を入れて、30分かけてゆっくりセパラブルフラスコへ滴下して供給した。アセトンの滴下終了後、反応液の色は橙色であった。この反応液を15時間、50℃で反応させた。反応終了後、トルエン135.0g及び脱塩水175.5gを供給して80℃まで昇温した。80℃に到達後、静置して反応中に析出していたものが有機相及び水相に溶解したことを確認した後、下相の水相を抜き出した。その後、得られた有機相へ飽和の炭酸水素ナトリウム溶液を加えて中和し、下相の水相pHが9以上になったことを確認した。下相の水相を抜出した後、得られた有機相に脱塩水を加えて10分間撹拌した。撹拌後、静置し、水相を抜き出した。得られた有機相の一部を取り出し、高速液体クロマトグラフィーで生成したビスフェノールCの量を確認したところ、アセトン基準の反応収率は85モル%であった。また、該有機相の一部を取出し、ガスクロマトグラフィーで生成したジドデシルジスルフィド(C12SSC12)及びドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(C12SoCRS)の量を確認したところ、各々61面積%と24面積%であった(該面積%は、C12SSC12、C12SoCRS及びドデカンチオールの面積の合計が100面積%となるように算出)。この有機相を80~30℃まで冷却して、30℃に到達時にした時に種晶ビスフェノールC 1gを添加させて析出を確認した。その後、10℃まで冷却して10℃到達後、ガラスフィルターを用いて減圧濾過を行い、ウェットケーキとして粗ビスフェノールC生成物239.9gを得た。
温度計、撹拌機及び100mLの滴下ロートを備えたフルジャケット式1Lのセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下でメタノール26.2g(モル)を入れた後に、92質量%硫酸58.5g(0.6モル)をゆっくり加えることで、硫酸モノメチルを発生させた溶液にした。その後、トルエン58.5g、オルトクレゾール192g(1.8モル)及びドデカンチオール5.5g(0.03モル)を入れ、セパラブルフラスコ内の温度を50℃にした。前記滴下ロートにシクロヘキサノン71.8g(0.7モル)を入れて、30分かけてゆっくりセパラブルフラスコへ滴下して供給した。シクロヘキサノンの滴下終了後、5時間、50℃で反応させた。反応終了後、酢酸エチル100.0g及び脱塩水100.0gを供給して混合した。その後、静置して下相の水相を抜き出した。その後、得られた有機相へ飽和の炭酸水素ナトリウム溶液を加えて中和し、下相の水相pHが9以上になったことを確認した。下相の水相を抜出した後、得られた有機相に脱塩水を加えて10分間撹拌した。撹拌後、静置し、水相を抜き出した。得られた有機相の一部を取り出し、高速液体クロマトグラフ質量計を用いて測定したところ、Negativeモードでマスナンバー295(M+-1)が観測され、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサンが生成していることが分かった。高速液体クロマトグラフィーを用いて1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサンの生成量を確認したところ、70.8面積%であった。エバポレータを用いて、残りの有機相から溶媒を留去し、トルエンとアセトンを用いて再結晶を2回繰り返すことで、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン生成物90gを得た。ガスクロマトグラフで該1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン生成物に含まれるドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(C12SoCRS)の量を確認したところ、1500質量ppmであった。
温度計、撹拌機及び100mLの滴下ロートを備えたフルジャケット式1Lのセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下でメタノール26g(0.8モル)を入れた後に、90質量%硫酸58.5g(0.5モル)をゆっくり加えることで、硫酸モノメチルを発生させた溶液にした。その後、トルエン60g、オルトクレゾール197.0g(1.8モル)及びドデカンチオール5.5g(0.03モル)を入れ、セパラブルフラスコ内の温度を50℃にした。そこに9-フルオレノン136g(0.8モル)を入れて、30分かけてゆっくりセパラブルフラスコへ滴下して供給した。その後、2時間、50℃で反応させた。反応終了後、酢酸エチル100.0g及び脱塩水100.0gを供給して混合した。その後、静置して下相の水相を抜き出した。その後、得られた有機相へ飽和の炭酸水素ナトリウム溶液を加えて中和し、下相の水相pHが9以上になったことを確認した。下相の水相を抜出した後、得られた有機相に脱塩水を加えて10分間撹拌した。撹拌後、静置し、水相を抜き出した。得られた有機相の一部を取り出し、高速液体クロマトグラフィーを測定したところ、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンが生成していることがわかった。その生成量は、85.6面積%であった。エバポレータを用いて、残りの有機相から溶媒を留去し、トルエンとアセトンを用いて再結晶を2回繰り返すことで、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン生成物116gを得た。ガスクロマトグラフで該9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン生成物に含まれるドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(C12SoCRS)の量を確認したところ、3000質量ppmであった。
分光色差計用の試験管に試薬の1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン7.5g及び炭酸ジフェニル7.5gを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は200であった。該溶融液を更に2時間加熱した後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は250であった。
なお、ビスフェノール中のアリールアルキルスルフィドの含有量を正確に求めるため、以下の濃縮を行った。該ビスフェノール組成物20g、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を設置して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。この抽出操作を10回行い、得られた液10gを100mLのフラスコに入れ、減圧下、軽沸成分を留去したところ、固体が得られた。得られた固体に、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を世知して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。上記のようにビスフェノールC組成物を濃縮した後に、アリールアルキルスルフィドの分析を行った。しかし、検出限界の0.5質量ppb未満であり、アリールアルキルスルフィドは検出できなかった。
分光色差計用の試験管に試薬の9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン7.5g及び炭酸ジフェニル7.5gを入れ、194℃に設定したアルミブロックヒーターに入れて、溶融液を調製した。加熱開始から15分後、色差計で該溶融液を測定したところ、ハーゼン色数(APHA)は測定装置の上限値である500であった。上限値であることから、更に加熱してハーゼン色数を測定することを断念した。
なお、ビスフェノール中のアリールアルキルスルフィドの含有量を正確に求めるため、以下の濃縮を行った。該ビスフェノール組成物20g、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を設置して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。この抽出操作を10回行い、得られた液10gを100mLのフラスコに入れ、減圧下、軽沸成分を留去したところ、固体が得られた。得られた固体に、オルトキシレン1.5mL及びアセトニトリル1.0mLを10mLの遠沈専用のガラス容器に入れ、加熱して完全溶解させて均一溶液とした。得られた溶液を室温まで放冷させ、固体を得た。その後、ガラスフィルターと受器を世知して遠沈管とし、遠心分離機(毎分2000回転で10分間)を用いて、該固体から液体1gを抽出した。上記のようにビスフェノールC組成物を濃縮した後に、アリールアルキルスルフィドの分析を行った。しかし、検出限界の0.5質量ppb未満であり、アリールアルキルスルフィドは検出できなかった。
[実施例8]
温度計、撹拌機及び100mLの滴下ロートを備えたフルジャケット式1Lのセパラブルフラスコに、窒素雰囲気下でメタノール35.0g(1.1モル)を入れた後に、88質量%硫酸79.2g(0.7モル)をゆっくり加えた。その後、反応器にトルエン72.6g、オルトクレゾール255.0g(2.4モル)及びドデカンチオール7.3g(0.04モル)をセパラブルフラスコに入れ、セパラブルフラスコ内の温度を50℃にした。前記滴下ロートにアセトン57.0g(1.0モル)を入れて、30分かけてゆっくりセパラブルフラスコへ滴下して供給した。アセトンの滴下終了後、反応液の色は橙色であった。この反応液を15時間、50℃で反応させた。反応終了後、トルエン135.0g及び脱塩水175.5gを供給して80℃まで昇温した。80℃に到達後、静置して反応中に析出していたものが有機相及び水相に溶解したことを確認した後、下相の水相を抜き出した。その後、得られた有機相へ飽和の炭酸水素ナトリウム溶液を加えて中和し、下相の水相pHが9以上になったことを確認した。下相の水相を抜出した後、得られた有機相に脱塩水を加えて10分間撹拌した。撹拌後、静置し、水相を抜き出した。得られた有機相の一部を取り出し、高速液体クロマトグラフィーで生成したビスフェノールCの量を確認したところ、アセトン基準の反応収率は87モル%であった。また、該有機相の一部を取出し、ガスクロマトグラフィーで生成したジドデシルジスルフィド(C12SSC12)及びドデシル(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド(C12SoCRS)の量を確認したところ、各々61面積%と24面積%であった(該面積%は、C12SSC12、C12SoCRS及びドデカンチオールの面積の合計が100面積%となるように算出)。この有機相を80~30℃まで冷却して、30℃に到達時にした時に種晶ビスフェノールC 1gを添加させて析出を確認した。その後、10℃まで冷却して10℃到達後、遠心分離機(毎分2500回転で10分間)を用いて濾過を行い、ウェットケーキとして粗ビスフェノールC生成物241.2gを得た。
Claims (7)
- ケトン又はアルデヒドと芳香族アルコールとを、硫酸モノアルキル、及びアルキルチオール触媒の存在下で反応させて、ビスフェノールに対して1質量ppb以上、1質量%以下のアリールアルキルスルフィドを含むビスフェノール組成物を製造する、ビスフェノール組成物の製造方法。
- 前記アリールアルキルスルフィドのアリール基が、ヒドロキシフェニル基、ヒドロキシトリル基又はヒドロキシキシリル基である、請求項1に記載のビスフェノール組成物の製造方法。
- 前記アリールアルキルスルフィドのアルキル基の炭素数が8以上、30以下である、請求項1又は2に記載のビスフェノール組成物の製造方法。
- ケトン又はアルデヒドと芳香族アルコールとを、硫酸モノアルキル、及びアルキルチオール触媒の存在下で反応させて、ビスフェノールに対して1質量ppb以上、1質量%以下のジアルキルジスルフィドを含むビスフェノール組成物を製造する、ビスフェノール組成物の製造方法。
- 前記ジアルキルジスルフィドのアルキル基の炭素数が8以上、30以下である、請求項4に記載のビスフェノール組成物の製造方法。
- ビスフェノールの含有量が95.0質量%以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載のビスフェノール組成物の製造方法。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載のビスフェノール組成物の製造方法によりビスフェノール組成物を製造し、得られたビスフェノール組成物を反応させてポリカーボネート樹脂を製造する、ポリカーボネート樹脂の製造方法。
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