JPH0616584A - ビスフェノール−aの製法 - Google Patents

ビスフェノール−aの製法

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JPH0616584A
JPH0616584A JP5027664A JP2766493A JPH0616584A JP H0616584 A JPH0616584 A JP H0616584A JP 5027664 A JP5027664 A JP 5027664A JP 2766493 A JP2766493 A JP 2766493A JP H0616584 A JPH0616584 A JP H0616584A
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JP
Japan
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bisphenol
purge stream
phenol
adduct
temperature
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JP5027664A
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English (en)
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De Matos Isabel M Gomes
イサベル・マリア・ガムス・デ・マトス
Ko Allen Wai-Kee
アレン・ウェイ−イー・コ
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C37/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C37/68Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C37/70Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C37/84Purification; separation; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by crystallisation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビスフェノール−Aの製法及び回収方法。 【構成】 フェノールとアセトンを酸性触媒の存在下に
反応させ、そしてa.まずビスフェノール−Aの大部分
を分離し、従ってビスフェノール−A、ビスフェノール
−Aの異性体及びタールを含むパージストリームを形成
し、b.該パージストリームのフェノール:ビスフェノ
ール−Aモル比を約5:1乃至15:1にするために、
必要ならば、十分なフェノールを該パージストリームに
添加し或いはそれから除去して変性パージストリームを
形成し、c.該変性パージストリームの温度を約30乃
至50°Cの範囲にし、d.ビスフェノール−Aの約6
0乃至85%がビスフェノール−A/フェノールの1:
1モル比のアダクトとして晶出するまで該変性パージス
トリームの温度を約30乃至50°Cに保持し、そして
e.該アダクトをその母液から分離する工程から成る方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【従来の技術】ビスフェノール−Aは、塩酸或いはスル
ホン酸置換ポリスチレンで例示される酸性イオン交換樹
脂のような酸性触媒との接触下でフェノールとアセトン
を反応させて商業的に製造されている。予期されるよう
に、その反応はビスフェノール−Aの形成に100%向
けられてはいない。中には著しく着色しているものもあ
る望ましくないかなりの数と量の副生物もまた形成され
る。これらの望ましくない副生物は、ビスフェノール−
Aの収率と品質に影響を及ぼす。これらはビスフェノー
ル−Aがポリカーボネートに変換される場合に特に重要
な意義を持つ。従って不純物の重量%とビスフェノール
−Aの色に関してビスフェノール−Aの高純度が品質の
良いポリカーボネートの製造に要求される。
【0002】ビスフェノール−Aの製造に於いては、ア
セトンは、酸性触媒の存在下で、通常は必要な化学量論
的量の6倍以上の量であるかなり過剰のフェノールと接
触させられる。反応機排出液の過剰のフェノール及び副
生物からのビスフェノール−Aの最初の分離は、通常フ
ェノールとビスフェノール−Aの蒸留分離或いはフェノ
ールとビスフェノール−Aのアダクトの晶出によって行
われる。
【0003】この方法によって、大部分のビスフェノー
ル−Aは副生物と不純物から分離される。大部分のビス
フェノール−A除去後において不純物副生物を高濃度に
含有するストリームを処理するには多くの方法がある。
例えば、このようなストリームは、(a)縮合反応機に
部分的にリサイクルする、(b)各種のビスフェノール
−Aの幾何学的異性体及び関連する化合物をビスフェノ
ール−Aに変換するために『異性体化』反応機に供給す
る、(c)過剰のフェノールを除去する、(d)燃焼す
る、(e)更にビスフェノール−A等を留出させる、等
で処理され得る。一般に、ビスフェノール−Aがこれら
のストリームから回収される場合には、その回収法は蒸
留である。
【0004】
【発明の目的】我々は、最初に大部分のビスフェノール
−Aが一般に蒸留又はフェノールとビスフェノール−A
のアダクトの形成によって除かれた後の残留物で、通常
パージストリームと称されるストリームからビスフェノ
ール−Aを回収する新しい実行可能で経済的なシステム
を発見した。このパージストリームが含有するのは、ビ
スフェノール−A及び、最初の大部分のビスフェノール
−Aの分離以前又はそれ以後に過剰のフェノールが部分
的に或いは完全に除去されたかに依って、ゼロ乃至少量
或いはまた大量のフェノールであり、それ以外のパージ
ストリーム成分はビスフェノール−A異性体と一般にタ
ールと呼ばれる幾らか高分子量の関連する化合物であ
る。この新しい方法は、投資コストが低く、運転コスト
が低く且つ運転温度が低いので蒸留法に比較して有利で
ある。この方法は改良された品質の製品を提供する。
【0005】
【発明の概要】本発明による方法は、 a.まずビスフェノール−Aの大部分を分離し、従って
ビスフェノール−A、ビスフェノール−Aの異性体及び
タールを含むパージストリームを形成し、 b.該パージストリームのフェノール:ビスフェノール
−Aのモル比を約5:1乃至15:1にするために、必
要ならば、十分なフェノールを該パージストリームに添
加し或いはそれから除去して変性パージストリームを形
成し、 c.該変性パージストリームの温度を約30乃至50°
Cの範囲にし、 d.ビスフェノール−Aの約60乃至85%がビスフェ
ノール−A/フェノールの1:1モル比のアダクトとし
て晶出するまで該変性パージストリームの温度を約30
乃至50°Cに保持し、そして e.該アダクトをその母液から分離する工程から成る。
【0006】本発明の別の面には、アダクトからビスフ
ェノール−Aを分離し、要望があれば、そのビスフェノ
ール−Aを一種のポリマー例えばポリエポキシド及びポ
リエーテルイミド、しかしビスフェノール−Aが更に標
準的な精製工程で処理されるならば、特にポリカーボネ
ート、に変換することが含まれる。ビスフェノール−A
をポリカーボネートに変換するには標準的な方法が使用
でき、例えば、メチレンクロライドのような有機溶剤と
接触しているビスフェノール−Aのアルカリ金属塩とト
リエチルアミンのようなアミン触媒と一緒にホスゲンの
ようなカーボネート前駆体を界面反応的に使用する。ビ
スフェノール−Aとジフェニルカーボネートや他種のカ
ーボネート前駆体を熱とアルカリ触媒の存在下で用いる
溶融重合もまた使用可能である。
【0007】不純物と幾らかのビスフェノール−Aを含
有する工程dの母液は、各種の方法で処理できるが、更
にビスフェノール−Aを分離し且つ更に純度が高いビス
フェノール−Aを提供するために、好ましくは、通常
『晶析装置』と呼ばれ、そこでアダクトの晶出が起こる
装置、に少なくとも部分的にリサイクルされる。本発明
の更に別の面には、(1)その変性されたストリームと
共に或いは(2)ビスフェノール−Aアダクトの晶出開
始時に、水をビスフェノール−A晶析装置の中に添加す
ることが含まれる。この水は、そのアダクトの濾過性を
改善し従って品質を改善して、一種の晶癖改質剤として
作用するようである。また、それは『洗浄剤』としても
作用するようにも思われ、晶析装置と晶析装置の熱交換
器表面を長い間に亘って析出物の無い状態に保つ。その
水は、その変性されたストリームの重量に対して約0.
5乃至5重量%のレベルで導入される。
【0008】ビスフェノール−Aは、化学量論的に過剰
なフェノールを酸性触媒の上でアセトンと接触させると
いう標準的な方法によって製造される。全量或いは本質
的に全量のアセトンが前述のように生成物に変換され
る。その縮合反応は、例えば約54.4乃至85°Cの
高い温度で実施される。ビスフェノール−Aは縮合反応
の後で蒸留及び/又は晶出によって回収される。一般
に、ビスフェノール−Aが蒸留によって回収されている
と、フェノールはビスフェノール−Aよりも沸点が低い
のでかなりの量のフェノールはその前に留去させられて
いる。従って、塔底液、即ちビスフェノール−Aパージ
ストリームのフェノール含有量は非常に少ないが、ビス
フェノール−A、2,4′ビスフェノール−Aのような
その幾何学的異性体とタールと呼ばれる関連した幾分高
い分子量の化合物の含有量は大きい。もう一つのビスフ
ェノール−A回収方法はビスフェノール−A/フェノー
ルの結晶性アダクトを形成することである。反応機から
の排出液中の約50乃至70重量%のビスフェノール−
Aはこの方法で回収される。この場合は事前のフェノー
ルの除去が通常ないので、母液であるパージストリーム
のフェノール含有量並びにビスフェノール−Aの不純物
含有量は大きい。
【0009】これらのストリーム中のビスフェノール−
Aの価値は、要望があれば、蒸留法によって回収されて
いた。新しい方法、即ちフェノール/ビスフェノール−
Aアダクト晶出法では、蒸留に比べて低い投資と運転コ
ストの故に、回収がより経済的に実施され得る。ビスフ
ェノール−Aを含有するパージストリームのフェノール
含有量は、パージストリームのフェノール:ビスフェノ
ール−Aモル比を約5:1乃至15:1、好ましくは
7.0乃至10.0:1にするように、状況次第でフェ
ノールをパージストリームに添加し或いはそれから除去
して変更される。それから、変性パージストリームの温
度を必要ならば約30乃至50°C、好ましくは39乃
至45°Cに下げる。一般に、この冷却工程の少なくと
も一部は晶析装置と呼ばれる特殊な回収装置、例えば外
的に冷却されたマグマ晶析装置で実施される。この装置
は、迅速で均一な結晶化を容易にするように特に設計さ
れている。この温度でビスフェノール−A/フェノール
のアダクトが晶出し集められる。異性体副生物と他の物
質並びに幾らかのビスフェノール−Aを含有する母液
は、分離され更にビスフェノール−Aを回収する目的で
好ましくは部分的に晶析装置にリサイクルされるか、さ
もなければ蒸留処理されるか、燃焼又は他の方法で処理
される。もし更に高純度の製品が必要であれば、回収さ
れたフェノール/ビスフェノール−Aアダクトはフェノ
ールで洗浄される。それから、溶融とそれに続く蒸留等
の標準的な方法でフェノールはアダクトから除去するこ
とが可能であるし、またこの種のアダクトを主工程に還
流することもできる。ビスフェノール−Aは固体に変換
され、ポリマー状のエポキシドのようなポリマーの製造
に使用される。ポリカーボネートの場合のように特に高
品質のビスフェノール−Aが必要とされる場合には、更
に精製処置を加えるためにアダクトを反応機からの排出
液にリサイクルすることができる。その後でビスフェノ
ール−Aが回収される。ポリカーボネートは、アルカリ
性pHの苛性溶液状のビスフェノール−Aとメチレンク
ロライドに溶かしたホスゲンとをアミン触媒を用いて界
面反応させるような如何なる標準的方法、或いは、例え
ばビスフェノール−Aとジフェニルカーボネートを高い
温度で苛性ソーダや金属のようなアルカリ触媒と共に反
応させる溶融状態での方法で製造される。
【0010】
【実施例の記載】次に記載するのは本発明の実施例であ
る。これらの実施例は、本特許出願中に開示されている
広範囲の独創的概念を説明する意図で記載されている。 (実施例1)ビスフェノール−Aを標準的条件下で製造
し精製した。その母液ストリームを異性体化反応機を通
し、次いで蒸留してフェノールを塔頂留出物として除去
した。塔底液流であるパージストリームを分離し、フェ
ノール:ビスフェノール−Aの重量比が4:1になるに
十分なフェノールを添加した。この変性パージストリー
ムは温度74°Cに保った。このストリームを晶析装置
にポンプ移送し、42°Cに冷却してビスフェノール−
A/フェノールのアダクトを晶出させた。そのアダクト
を母液から分離し、フェノールを加熱してアダクトから
分離し次いで留去した。そのビスフェノール−Aは35
0Nmでの吸光度0.89、純度87.8%及びpp/
BPA基準収率78%を示した。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸性触媒の存在下にフェノールとアセト
    ンを反応させた後、 a.まずビスフェノール−Aの大部分を分離し、従って
    ビスフェノール−A、ビスフェノール−Aの異性体及び
    タールを含むパージストリームを形成し、 b.該パージストリームのフェノール:ビスフェノール
    −Aのモル比を約5:1乃至15:1にするために、必
    要ならば、十分なフェノールを該パージストリームに添
    加し或いはそれから除去して変性パージストリームを形
    成し、 c.該変性パージストリームの温度を約30乃至50°
    Cの範囲にし、 d.ビスフェノール−Aの約60乃至85%がビスフェ
    ノール−A/フェノールの1:1モル比アダクトとして
    晶出するまで該変性パージストリームの温度を約30乃
    至50°Cに保持し、そして e.該アダクトをその母液から分離する工程から成る方
    法。
  2. 【請求項2】 該パージストリーム中にフェノールもま
    た存在する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ビスフェノール−Aが該パージストリー
    ムの約50乃至75重量%である請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 工程cの温度が約39乃至46°Cであ
    る請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 工程dでアダクト晶出開始に先立って、
    該パージストリームに水を添加する請求項1記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 水の量が晶出直前の該パージストリーム
    の約0.5乃至5.0重量%である請求項5記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 請求項1に従って製造したビスフェノー
    ル−Aを適当なコモノマーと重合することにより、ポリ
    エポキシド、ポリエーテルイミド及びポリカーボネート
    から成る群から選ばれるポリマーを製造する方法。
  8. 【請求項8】 ポリマーがポリカーボネートでコモノマ
    ーがカーボネート前駆体である請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 該カーボネート前駆体がホスゲン或いは
    ジフェニルカーボネートである請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 工程aに本質的にフェノールが存在し
    ない請求項1記載の方法。
JP5027664A 1992-02-18 1993-02-17 ビスフェノール−aの製法 Pending JPH0616584A (ja)

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