JPH02212451A - ビスフエノールとフエノールとの付加物の結晶を製造する方法 - Google Patents
ビスフエノールとフエノールとの付加物の結晶を製造する方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
晶を製造する方法に関する。
態様でしばらくの間実施されてきた。米国特許明細書第
2.791,616号には、ビスフェノール付加物を結
晶化しそしてビスフェノールを添加水で抽出する方法が
開示されているが、この方法は収率の増大を達成するた
めには過度の量の水を必要とする。米国特許明細書筒3
,936,507号には、乾燥された粗製ビスフェノー
ルを成る比率の成る溶媒で結晶化させることが開示され
ている。米国特許明細書筒4,192.955号には、
ビスフェノールが可溶である溶媒であってかつ水と混合
し得る溶媒中の溶液からビスフェノールを結晶化させる
方法が開示されている。米国特許明細書筒3,535.
389号には、水と有機溶媒とを含む二相混合物からの
結晶化が開示されている。米国特許明細書筒4.294
,993 号には、ビスフェノール付加物ヲトルエン又
はトルエンと水とで処理し、加熱しそして冷却すること
が開示されているが、トルエンはあまりにもフェノール
と混和し得るので不活性な希釈冷却剤として働き得ない
。ソ連国特許明細書第798.085号には、縮合前の
添加有機溶媒例えば50%のトルエン又はベンゼン及び
随意に残留水を用いることが開示されている。米国特許
明細書筒4.209,646号には、熱いビスフェノー
ル付加物を水性フェノール中のその溶液から結晶化させ
る方法であって、水を蒸発させて反応混合物の蒸気圧に
相当する点まで当該液状混合物を非常に減じられた圧力
にて冷却する方法が記載されているが、この方法は圧力
を必要な非常に低いレベルまで下げるための実用的でな
い量のエネルギーを必要とする。この特許にはまた、水
含有率が臨界的でありそして2〜12重量%好ましくは
4〜8重量%であるべきであると述べられている。米国
特許明細書筒4.492.807号には、不純物即ちビ
スフェノールの生成の際に生じる副生物の実質的部分を
溶解するための溶媒である有機液であってビスフェノー
ル又はフェノールと反応しない有機液と水とを含む液状
混合物からビスフェノール付加物を結晶化させる方法が
開示されている。この方法では、低温での結晶化が可能
である。しかしながら、溶媒のあるものはおそらく不純
物の混入をもたらすことになり、しかして本発明者は、
この特許の溶媒を用いて不純物を除去しても付加物の結
晶の純度、大きさ又は加工性についての向上はもたらさ
ないということを見出した。
かかわらず、ビスフェノール付加物の高純度の結晶であ
ってかつ取り扱いの際に壊れないので水洗及びその他の
仕上げを行うのが容易であるような堅固で大きい結晶を
もたらすビスフェノールの回収法を開発する必要が依然
存在する。ポンプで循環される表面熱交換装置の使用並
びにかかる表面熱交換装置と関連した問題(結晶の破壊
、汚れ、並びに濾過を困難にする結晶の核形成の誘発を
含む、)を減することも望ましい。
晶を製造する方法において、 (a)8〜25重景%重量活性で揮発性の液状脂肪族炭
化水素希釈剤及び0〜1.5重量%の水をビスフェノー
ルとフェノールとの粗製混合物に該揮発性の液状希釈剤
の沸とう温度より高い温度にて添加し、そして (b) 添加した揮発性の液状希釈剤を沸とうさせる
ことにより、(a)で生じた混合物を該付加物の結晶が
生成する温度まで冷却する、 ことを特徴とする上記方法に向けられる。
除去される(好ましくは、直接的表面熱交換装置の如き
外部冷却手段との直接的接触並びにそれらと関連とした
問題を伴うことなく)一方、望ましい大きさ、純度及び
加工性の向上した所望付加物の結晶をもたらす結晶化法
により、ビスフェノールの付加物を得る有用で効率的な
手段を提供する。
の成分に不活性であり、フェノールの沸点より低い沸点
を有し、安定であり、かつビスフェノール又はビスフェ
ノールの副生物不純物に関して実質的に溶解せずあるい
は溶解されない(即ち、25°Cにおけるビスフェノー
ルに対する溶解度は約500ppm又はそれ以下好まし
くは300ppm又はそれ以下であり、25°Cにおけ
る該不純物の溶解度は約0.1重量%未満好ましくは0
.03重重景未満である。)いかなる液も用いられ得る
。
ン、ヘプタン等の如き脂肪族炭化水素がある。かかる物
質は、通常45°Cにおいて8〜20重量%好ましくは
10〜15重量%の母液中の溶解度を有する。母液中に
おける溶媒のほぼ飽和点にて操作することが有用である
。好ましくは、不活性で揮発性の液状炭化水素希釈剤は
、4〜6個の炭素原子を含有する脂肪族炭化水素特にベ
ンクンである。
される方法の種類と大きさに対して当業者により容易に
決められ得る。例証によると、不活性で揮発性の液状炭
化水素希釈剤の量は、結晶化器中に存在する成分の混合
物全体を基準として8〜25重量%好ましくは混合物全
体を基準として10〜20重景%特重量0〜15重量%
であり得る。
の形態の無機又は有機物質を含む。)の存在下でのケト
ン及びフェノールからのビスフェノールの慣用的製造か
らビスフェノールを精製するために有用である。かかる
ビスフェノールには、アセトン、エチルメチルケトン、
イソブチルメチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキ
サノン又は1.3−ジクロロアセトンの如きケトンとフ
ェノール、0−クレゾール、m−クレゾール、O−クロ
ロフェノール、m−クロロフェノール、0−を−ブチル
フェノール、2.5−キシレノール、2,5−ジーも一
ブチルフェノール又は0−フェニルフェノールの如きフ
ェノールとの反応によって製造されたものがある。
ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA(B
PA)ともいう。)を生成するためのアセトンとフェノ
ールとの慣用的縮合からの生成物であり、通常約15重
量%ないし約60重量%好ましくは15〜25重量%の
ビスフェノールA並びに残部の未反応のアセトン又はフ
ェノール及び反応の副往物(所望ビスフェノールAの不
所望の異性体、高級縮合生成物、水等を含む。)を含有
する。通常、ビスフェノールA生成物は蒸留されてアセ
トン、水及び過剰のフェノールが除去されて、供給物流
が約35%のビスフェノールAと約65%のフェノール
及び不純物とを含有するようにされる。
の存在下あるいは水の不存在下で実施され得る一方、結
晶化器において母液を基準として0.25〜1.5重量
%好ましくは0.3〜1.0重量%の範囲の少量の水を
用いると大きな結晶が通常性じる。−層少量の水を用い
る場合は、−層多量の水が用いられる場合よりも幾分小
さい結晶の大きさがもたらされ得る。多量の水は、ビス
フェノールの低凝固点及びそれ故低操作温度をもたらす
。
分高いが、所望付加物の結晶化のために揮発性の液の沸
とうにより充分冷たい(好ましくは、外部冷却手段を用
いないで)。例証によると、ヘキサンを用いる場合、温
度は好都合には40°Cないし70°C好ましくは45
°Cないし65°Cにある。低い方の範囲の温度で操作
すると、比較的少量の不純物がもたらされ得る。
剤(及び水)を含有する結晶化器の混合物の組成に対す
る標準蒸気圧曲線により定められ、そして一般に本方法
の圧力は掻めて高いことは必要とされない。条件を選ぶ
ことにより、本方法は、圧力を大気圧より低く実質的に
下げることな〈実施され得る。圧力は、通常約大気圧で
あり得るが、揮発性の液状希釈剤(及び水)が先に述べ
たように機能して所望の冷却をもたらし得る圧力ならい
かなる圧力でもよい。例証によると、揮発性の液として
ヘキサン並びに上述した量の水を用いる場合圧力は35
〜350kPa(絶対圧)好ましくは35〜140
kPaであり得、そしてブタンは280kPaないし1
200 kPaを必要としよう。同じ希釈剤濃度及び水
濃度にて、ペンタンは大気圧ないし630kPaまで好
ましくは280kPaまでのヘキサンより高い圧力を必
要としよう。ヘプタンは、14〜140 kPa好まし
くは40kPaまでの圧力を必要としよう。大気圧±7
0kPaの使用が好ましい。
液の密度を低減させそしてそれ故付加物の結晶を遠心分
離により分離する能力を向上させるという副次的効果も
奏し得る。該希釈剤はまた、母液の粘度も低減させる。
て実施され得る。当業者は、所望の付加物の結晶を得る
ために混合速度及び滞留時間を容易に調整し得る。大き
い結晶は、通常長い滞留時間が好まれる。
好ましくは遠心分離により回収される。
しかして各段階間にて洗浄及び熱いフェノール中への再
溶解がなされる。ビスフェノールは、フェノールを蒸留
しそして生じた溶融ビスフェノールを冷却して固体にす
ることにより、付加物の結晶から回収される。同じ又は
別の慣用的結晶化法により、更なる精製が達成され得る
。
を得るために更に結晶化され得る。通常、更なる結晶化
を行う前にこの母液を処理して過剰の水性フェノールを
除くことが望ましい。母液は次いで、希釈剤(ペンタン
)の除去とともに縮合反応器へ再循環されるかあるいは
早期の段階の付加物の結晶の洗浄用に用いられる。
そして凝縮された揮発性の液は好ましくは結晶化帯域に
再循環される。
ている65リツトルの連続か(はん式タンク結晶化器に
、19〜23重量%のビスフェノールA (BPA)
を含有するフェノール・ビスフェノールAの粗製母液を
連続的に注入した。結晶化器の混合物の総成分を基準と
して9〜13重量%に等しい不活性で揮発性の液状希釈
剤即ちヘキサンの第2の連続的供給物を添加し、かつ結
晶化器の総供給物を基準とした水含有率は種々の値に変
えた。温度は48〜60°Cに維持し、滞留時間は1〜
8時間であった。圧力は70kPaであった。
せた。付加物の結晶は、等温条件下でスラリー試料を濾
過しそしてトルエンですみやかに洗浄して微量の母液を
除くことにより回収した。そのケーキに空気を通じてト
ルエンを蒸発させ、そして乾燥したケーキの重量を測っ
てスラリー濃度の保存的尺度を得た。これらのケーキの
いくつかを、純度及び結晶の大きさの分布について分析
した。これらの条件下で行った実験の結果を、下記の表
1に示す。
のo、p −異性体(ppm)不純物(2′の総量(
ppm) スラリー濃度(第1彫罰 重量% 概算の平均的な結晶の大きさ (目分量) (マイクロメートル) 66.1 66.9 20.7 20.9 2.0 2.0 3.0 3.0 0.58 0.55 9.6 8.7 68.7 20.6 2.0 3.0 1.0 9.6 66.7 20.9 2.0 3.0 0.58 8.8 2.1 1.5 2.1. 1 11.2 11 9.8 11.4 表−m−F(続き) 策釘y眩児果 温度(’C) 48
4B付力吃の分析(フェノール不合を基準として)BP
Aのo+ pl−異性体(ppm) 3
32 355不純物(2)の総ffl (ppm)
624 655スラリ一濃度(第2
段階) 重量% 20.8
17.6(1)試験せず。
が非常に純度が高くかつ大きさが大きく(慣用の表面冷
却法による50マイクロメートルに対して70〜150
マイクロメートルの幅)、−力付加物の生成に因る結晶
化熱は外部の熱交換装置との直接的接触を用いることな
く除去されたことを示している。
験を行った。
面冷却装置との直接的接触を用いることによるのではな
く蒸発により付加物の結晶化熱を除去することであった
。ペンタンもまた、不活性な希釈剤として作用しくフェ
ノール中における限られた溶解性に因る。)、そして結
晶化される混合物の曇点を関係の水の不存在下で約8°
C下げる。
回収率は例1とほぼ同じのままである。
Claims (8)
- (1)ビスフェノールとフェノールとの付加物の結晶を
製造する方法において、 (a)8〜25重量%の不活性で揮発性の液状脂肪族炭
化水素希釈剤及び0〜1.5重量%の水をビスフェノー
ルとフェノールとの粗製混合物に該揮発性の液状希釈剤
の沸とう温度より高い温度にて添加し、そして (b)該揮発性の液状希釈剤を沸とうさせることにより
、生じた混合物を該付加物の結晶が生成する温度まで冷
却する、 ことを特徴とする上記方法。 - (2)不活性で揮発性の液状炭化水素希釈剤が、4〜6
個の炭素原子を含有する脂肪族炭化水素である、請求項
1記載の方法。 - (3)生じた混合物中に1重量%未満の水が存在する、
請求項2記載の方法。 - (4)不活性で揮発性の液状炭化水素希釈剤が、ブタン
又はヘキサンである、請求項3記載の方法。 - (5)不活性で揮発性の液状炭化水素希釈剤が、ペンタ
ンである、請求項3記載の方法。 - (6)母液を基準として0.25〜1.5重量%の水が
存在する、請求項1〜5のいずれか一つの項記載の方法
。 - (7)0.3〜1.0重量%の水が存在する、請求項6
記載の方法。 - (8)ビスフェノールがビスフェノールAである、請求
項1〜7のいずれか一つの項記載の方法。
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