JPH06340564A - ビスフェノールaの製造方法 - Google Patents

ビスフェノールaの製造方法

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JPH06340564A
JPH06340564A JP5154377A JP15437793A JPH06340564A JP H06340564 A JPH06340564 A JP H06340564A JP 5154377 A JP5154377 A JP 5154377A JP 15437793 A JP15437793 A JP 15437793A JP H06340564 A JPH06340564 A JP H06340564A
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phenol
acetone
bisphenol
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resin
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JP5154377A
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English (en)
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Sachio Asaoka
佐知夫 浅岡
Atsumi Kukitome
敦美 久木留
Kazuaki Ueda
一彰 上田
Susumu Yamamoto
進 山本
Akio Shindo
昭夫 進藤
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Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 含イオウアミン化合物で変性された変性スル
ホン酸型陽イオン交換基と未変性スルホン酸型陽イオン
交換基の両方を含有する樹脂(変性樹脂)を触媒として
用い、アセトンとフェノールを反応させてビスフェノー
ルAを連続的に製造する方法において、該変性樹脂の経
時劣化を防止し、アセトン転化率を高水準に維持すると
ともに、ビスフェノールA異性体の副生率を低水準に抑
制する方法を提供する。 【構成】 含イオウアミン化合物で変性された変性スル
ホン酸型陽イオン交換基と未変性スルホン酸型陽イオン
交換基の両方を含有する樹脂の存在下でアセトンとフェ
ノールを反応させてビスフェノールAを製造する方法に
おいて、該アセトンとして、蒸留処理されかつ実質的に
溶存酸素を含有しないものを用いるとともに、該フェノ
ールとして、強酸型イオン交換樹脂と接触させた後蒸留
処理したものを用いることを特徴とするビスフェノール
Aの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アセトンとフェノール
との間の反応による、ビスフェノールAの製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ビスフェノールA〔2,2−ビス(4′
−ヒドロキシフェニル)プロパン〕を製造するために、
アセトンと過剰のフェノールを触媒の存在下で反応させ
ることは知られている。この場合、触媒としては、スル
ホン酸型陽イオン交換樹脂(以下、未変性樹脂とも言
う)が用いられている。しかし、このものを触媒として
用いる場合には、ビスフェノールAの異性体である2−
(2′−ヒドロキシフェニル)−2−(4′−ヒドロキ
シフェニル)−プロパン(以下、単に2,4′−ビスフ
ェノールAという)が相当量副生するため、ビスフェノ
ールAの選択率が低下するという問題がある。そこで、
この問題を解決するために、含イオウアミン化合物で変
性した変性スルホン酸型陽イオン交換基(以下、単に変
性基とも言う)と未変性スルホン酸型陽イオン交換基
(以下、単に未変性基とも言う)の両方を含有する樹脂
(以下、変性樹脂とも言う)を用いることが提案されて
いる(特開昭61−118407号公報、特公昭55−
16700号公報、特公平3−36576号公報等)。
【0003】ところで、このような変性樹脂を触媒とし
て用いてビスフェノールAを連続的に製造する場合、変
性樹脂の経時劣化が起り、反応器運転時間の経過ととも
に、アセトン転化率が徐々に低下するとともに、ビスフ
ェノールA異性体の副生率が徐々に増加するという問題
のあることが判明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、含イオウア
ミン化合物で変性された変性スルホン酸型陽イオン交換
基と未変性スルホン酸型陽イオン交換基の両方を含有す
る樹脂(変性樹脂)を触媒として用い、アセトンとフェ
ノールを反応させてビスフェノールAを連続的に製造す
る方法において、該変性樹脂の経時劣化を防止し、アセ
トン転化率を高水準に維持するとともに、ビスフェノー
ルA異性体の副生率を低水準に抑制する方法を提供する
ことをその課題とする。
【0005】
【課題を解決するため手段】本発明者らは、前記課題を
解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明によれば、含イオウアミン化合物
で変性された変性スルホン酸型陽イオン交換基と未変性
スルホン酸型陽イオン交換基の両方を含有する樹脂の存
在下でアセトンとフェノールを反応させてビスフェノー
ルAを製造する方法において、該アセトンとして、蒸留
処理されかつ実質的に溶存酸素を含有しないものを用い
るとともに、該フェノールとして、強酸型イオン交換樹
脂と接触させた後蒸留処理したものを用いることを特徴
とするビスフェノールAの製造方法が提供される。
【0006】本発明で用いる原料アセトンは、市販のア
セトンを蒸留処理し、かつその溶存酸素を実質的に完全
(0.5wtppm以下)に除去したものである。アセ
トンの蒸留処理は、通常の蒸留塔を用い、アセトン供給
量の99wt%以上、好ましくは99.5〜99.9w
t%が塔頂物として得られるように行う。この場合、蒸
留塔の塔頂温度は30〜70℃、好ましくは40〜60
℃に保持する。アセトンからの溶存酸素の除去方法とし
ては、前記蒸留処理を施す前のアセトン又は蒸留処理後
のアセトンに対し、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性
ガスを吹込む方法、ヒドラジン等の分解性還元剤を添加
し、その際に発生した水素を溶存酸素と反応させて除去
する方法、酸素分離膜を用いて溶存酸素を透過除去する
方法等が挙げられる。
【0007】本発明で用いる原料フェノールは、強酸型
イオン交換樹脂と接触させた後、蒸留処理した精製フェ
ノールである。この精製フェノールを得るための原料フ
ェノールとしては、市販の工業用フェノールの他、アセ
トンとフェノールとの反応生成物を冷却処理して得られ
たビスフェノールAとフェノールからなる結晶アダクト
を工業用フェノールで洗浄した後の洗浄廃液としての工
業用フェノール等が用いられる。
【0008】原料フェノールの精製を行う場合、その原
料フェノールは、先ず、強酸型イオン交換樹脂と接触さ
せて処理するが、この場合、強酸型イオン交換樹脂とし
ては、スルホン基を有するものが用いられ、このような
強酸型イオン交換樹脂は、従来良く知られているもので
ある。例えば、ロームアンドハース社から入手し得るア
ンバーライト及びアンバーリストや、三菱化成社から入
手し得るダイヤイオン等を好ましく用いることができ
る。この強酸型イオン交換樹脂を用いるフェノールの処
理は、強酸型イオン交換樹脂を含む充填塔にフェノール
を流通させる方法や、強酸型イオン交換樹脂を入れた撹
拌槽にフェノールを入れて撹拌する方法等により実施す
ることができる。処理温度は45〜150℃、好ましく
は50〜100℃である。強酸型イオン交換樹脂とフェ
ノールの接触時間は、5〜200分、好ましくは15〜
60分程度である。この強酸型イオン交換樹脂を用いて
フェノールの処理を行う場合、フェノール中の水分は、
0.5重量%以下、好ましくは0.1重量%以下にす
る。これより水分が多くなると、強酸型イオン交換樹脂
による不純物転化効果が悪化する。フェノール中からの
0.5重量%以下までの水分の除去は、フェノール中に
公知の共沸剤を加え共沸させることによって行うことが
できる。
【0009】前記強酸型イオン交換樹脂と接触処理され
たフェノールは、不純物が転化した高沸点不純物を含む
もので、蒸留処理することにより、その高沸点不純物を
蒸留残渣として分離する。蒸留塔の運転条件はフェノー
ルと高沸点不純物が分離できればよいが、留出フェノー
ル中に高沸点不純物が混入しない条件で行う必要があ
り、留意すべきポイントとして蒸留処理温度を185℃
以下にすることである。185℃以下の温度であれば運
転圧力は任意に設定されるが、通常50Torr〜60
0Torrの減圧下で行われる。運転温度が185℃を
こえると高沸点不純物等の分解がおこり精製フェノール
の品質を低下させるので好ましくない。
【0010】本発明で触媒基材として用いるスルホン酸
型陽イオン交換樹脂は、従来よく知られているもので、
ゲル型やポーラス型のものを用いることができるが、好
ましくはゲル型のものが用いられる。その架橋度は、2
〜8%の範囲に規定するのが好ましい。また、その平均
粒径は、通常、0.2〜2mm、好ましくは0.4〜
1.5mmである。このような未変性のスルホン酸型陽
イオン交換樹脂は既に市販されており、例えば、ローム
アンドハース社製アンバーライトやアンバーリスト、三
菱化成社製ダヤイオン等を好ましく用いることができ
る。
【0011】本発明でスルホン酸型陽イオン交換樹脂の
変性に用いる含イオウアミン化合物も従来よく知られた
化合物で、例えば、3−メルカプトメチルピリジン、3
−メルカプトエチルピリジン、4−メルカプトエチルピ
リジン等のメルカプトアルキルピリジン;2−メルカプ
トエチルアミン、3−メルカプトブチルアミン、3−n
−プロピルアミノ−1−プロピルメルカプタン等のメル
カプトアルキルアミン(又はアミノアルキルメルカプタ
ン);チアゾリジン、2,2−ジメチルチアゾリジン、
シクロアルキルチアゾリジン、2−メチル−2−フェニ
ルチアゾリジン、3−メチルチアゾリジン等のチアゾリ
ジン;1,4−アミノチオフェノール等のアミノチオフ
ェノール等が挙げられる。特に好ましくは、2−メルカ
プトエチルアミン及び2,2−ジメチルチアゾリジンで
ある。前記した含イオウアミン化合物は、塩酸等の酸性
物質の付加塩や第4級アンモニウム塩であることができ
る。
【0012】スルホン酸型陽イオン交換樹脂の変性は、
その樹脂を水中又は有機溶媒中で含イオウアミン化合物
と反応させることによって行うことができる。有機溶媒
としては、フェノールやアセトンを用いることができる
が、好ましくは水中で行う。反応温度としては、常温又
は加温が採用され、反応時間は、特に長時間を必要とせ
ず数分で充分である。均一に反応させるため、反応混合
物を撹拌するのが好ましい。この反応においては、未変
性樹脂中に含まれるスルホン基の一部、通常、3〜30
%、好ましくは5〜15%が変性基に変換されるように
行うのがよい。
【0013】本発明の方法を実施するには、前記変性樹
脂を触媒として充填した反応器に対し、アセトンとフェ
ノールを連続的に供給してその変性樹脂充填層を流通さ
せるとともに、その間にアセトンとフェノールの反応を
行い、得られたビスフェノールAを含む反応生成物を反
応器から連続的に抜出す。反応温度はフェノールの融点
以上の温度、通常、40〜100℃、好ましくは50〜
80である。反応圧力は、1〜1.5気圧、好ましくは
常圧ないし微加圧である。反応時間は15〜200分、
好ましくは50〜120分である。フェノールの使用量
は、アセトン1モルに対し、8〜20モル、好ましくは
10〜16モルである。
【0014】
【発明の効果】本発明の変性樹脂を触媒として用いるビ
スフェノールAの製造方法においては、特別の処理を施
したアセトンとフェノールを原料として用いたことによ
り、変性樹脂の経時劣化を効果的に防止することができ
るため、反応器運転時間の経過によるアセトンの転化率
の低下を防止し、ビスフェノールAの生成率を高水準に
維持することができ、また、ビスフェノールA選択率を
高く保持し、ビスフェノールA異性体の副生率を低水準
に抑制することができる。
【0015】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。
【0016】参考例1 市販アセトン(溶存酸素量:80mg/l)中に窒素ガ
スをアセトン1リットルに対し、毎分0.3リットルの
割合で10分間バブリングしてその中に含まれている溶
存酸素を0.5wtppm以下に除去した後、このアセ
トンを5段の棚段を有する蒸留塔で、塔頂温度:56
℃、塔底温度:65℃で蒸留処理し、塔頂物を回収し
た。
【0017】参考例2 市販の工業用フェノールを、スルホン酸型イオン交換樹
脂(ロームアンドハース社製、アンバーライトAIR0
118−H)を充填した充填塔に、温度:70℃、接触
時間:40分で流通させた後、塔底温度:130℃、塔
頂圧力:130トールの条件で蒸留処理して、精製フェ
ノールを回収した。
【0018】実施例1 内径120mm、高さ:1.5mmの円筒状容器からな
り、その頂部と底部に多孔板(孔板:約0.1mm)を
配設し、その多孔板間の空間部に変性樹脂を充填したも
のを反応器として用いた。この場合の変性樹脂として
は、スルホン酸型陽イオン交換樹脂(平均粒径:0.5
mm、商品名「アンバーライトIR−118−H」のス
ルホン酸基の10%を2−メルカプトエチルアミンと反
応させたものを用いた。この反応器の頂部から、アセト
ン4.7wt%とフェノール95.3wt%からなる混
合液を導入し、反応器底部から、ビスフェノールAを含
む反応生成物を抜出した。この場合、反応温度は70℃
とし、変性樹脂と混合液の接触時間は40分とした。前
記のようにして長時間連続して反応を行った反応結果を
表1及び表2に示す。
【0019】比較例1 実施例1において、アセトン及びフェノールとして、市
販のものをそのまま処理することなく用いた以外は同様
にして実験を行った。その結果を表1及び表2に示す。
【0020】比較例2 実施例1において、アセトンとして、市販のものをその
まま処理することなく用いた以外は同様にして実験を行
った。その結果を表1及び表2に示す。
【0021】実施例2 実施例1において、変性樹脂として、実施例1で示した
スルホン酸型陽イオン交換樹脂のスルホン酸基の10%
を2,2−ジメチルチアゾリンで変性したものを用いた
以外は同様にして実験を行った。その結果を表1及び表
2に示す。
【0022】なお、表1においては、アセトンの転化率
と反応器運転時間との関係を示す。また、表2において
は、ビスフェノールA選択率と反応器運転時間との関係
を示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
フロントページの続き (72)発明者 上田 一彰 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 山本 進 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 進藤 昭夫 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 含イオウアミン化合物で変性された変性
    スルホン酸型陽イオン交換基と未変性スルホン酸型陽イ
    オン交換基の両方を含有する樹脂の存在下でアセトンと
    フェノールを反応させてビスフェノールAを製造する方
    法において、該アセトンとして、蒸留処理されかつ実質
    的に溶存酸素を含有しないものを用いるとともに、該フ
    ェノールとして、強酸型イオン交換樹脂と接触させた後
    蒸留処理したものを用いることを特徴とするビスフェノ
    ールAの製造方法。
JP5154377A 1993-06-01 1993-06-01 ビスフェノールaの製造方法 Pending JPH06340564A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040601