JPH083088A - ビスフェノールaの着色防止用安定化剤及びその利用 - Google Patents

ビスフェノールaの着色防止用安定化剤及びその利用

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JPH083088A
JPH083088A JP13590694A JP13590694A JPH083088A JP H083088 A JPH083088 A JP H083088A JP 13590694 A JP13590694 A JP 13590694A JP 13590694 A JP13590694 A JP 13590694A JP H083088 A JPH083088 A JP H083088A
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JP
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bisphenol
phenol
adduct
stabilizer
compound selected
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JP13590694A
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Takashi Sakatani
高司 酒谷
Miyuki Takeda
深雪 竹田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ヒドロキシルアミン及びその塩から選ばれる
化合物からなるビスフェノールAの着色防止用安定化
剤、及び、ビスフェノールA中に上記化合物を含んでな
る着色防止安定化組成物、並びに、ビスフェノールAの
製造工程中、ビスフェノールAとフェノールとの付加物
結晶又は該付加物結晶とフェノールとの混合物に上記化
合物を添加することを特徴とする、高純度でかつ色相に
優れたビスフェノールAの製造方法 【効果】 ヒドロキシルアミン及びその塩から選ばれる
化合物を含むビスフェノールAは加熱着色に対する安定
性に優れるので、ビスフェノールAの製造工程中、ビス
フェノールAとフェノールとの付加物結晶又は該付加物
結晶とフェノールとの混合物に上記化合物を添加するこ
とにより、高純度でかつ色相に優れたビスフェノールA
を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビスフェノールAの着
色防止用安定化剤及びその利用法に関する。詳しくは、
着色の少ない高品位のビスフェノールAの製造に適した
安定化剤及びそれを用いた安定化ビスフェノールA組成
物、並びに、ビスフェノールAとフェノールとの付加物
結晶からフェノールを蒸発除去させて高純度で色相に優
れかつ着色の少ないビスフェノールAを得る方法に関す
る。
【0002】ビスフェノールAは、ポリカーボネート樹
脂やエポキシ樹脂の原料であり、近年、特に光学用途に
適した高純度で色相のすぐれたビスフェノールAの需要
が増加している。
【0003】
【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;以下「BPA」と記す
ことがある。)が、過剰のフェノールとアセトンを酸性
触媒の存在下に反応させることにより製造されることは
知られている。また、この反応生成物からビスフェノー
ルAを分離回収するために、反応生成物を冷却してビス
フェノールAとフェノールとの付加物結晶(以下「アダ
クト」と記すことがある。)を析出させ、得られたアダ
クトからフェノールを除去して(以下「脱フェノール」
と記すことがある。)BPAを製造することも知られて
いる。
【0004】このようなBPAの製造方法において、製
品として得られるビスフェノールAの純度及び色相は、
アダクトの純度及び色相、更に脱フェノール過程におけ
るフェノール除去率及び除去方法にも依存する。高純度
で色相のすぐれたビスフェノールAの製法として、例え
ば、アダクトに付着する不純物を液体フェノールにより
洗浄する方法(特開平1−146839号公報)が知ら
れているが、アダクト表面に付着した晶析母液がフェノ
ールと完全に置換されない場合には、微量不純物が残存
し、品質的に不十分となり、色相悪化の原因となる。ま
た、脱フェノール過程として、蒸留、抽出、水蒸気スト
リッピング等(例えば、特公昭52−42790号公報
等)が知られているが、これらの方法では、アダクトの
溶融温度以上で処理するため、処理時に着色原因物質が
生成し、製品ビスフェノールAの色相悪化につながると
いう問題がある。
【0005】そこで、各種添加剤を用いてアダクトに残
存した微量不純物による着色を防止して蒸発により脱フ
ェノールを行う方法として、例えば、乳酸、リンゴ酸、
又はグリセリン酸を添加する方法(特開平2−2314
44号公報)や、脂肪族カルボン酸又はその塩を添加す
る方法(特開平5−51338号、特開平5−5133
9号公報)が知られている。しかし、これらの方法にお
いても、ビスフェノールAの色相改善の効果は未だ充分
ではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ビスフェノ
ールAの着色防止用安定化剤、特に、脱フェノール工程
において製品ビスフェノールAの色相悪化を抑えて、高
純度で色相にすぐれかつ着色の少ないビスフェノールA
を製造することのできる安定化剤、及び、該安定化剤を
用いた高純度でかつ色相に優れたビスフェノールAの製
造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、次式で
示されるヒドロキシルアミン及びその塩から選ばれる化
合物からなるビスフェノールAの着色防止用安定化剤
【0008】
【化5】
【0009】(式中R1 及びR2 は、水素又はアルキル
基を示す。) 及び、ビスフェノールA中に上記化合物を含んでなる着
色防止安定化組成物、並びに、ビスフェノールAの製造
工程中、ビスフェノールAとフェノールとの付加物結晶
又は該付加物結晶とフェノールとの混合物に上記化合物
を添加することを特徴とする、高純度でかつ色相に優れ
たビスフェノールAの製造方法を提供するものである。
【0010】上記一般式で示されるヒドロキシルアミン
類としては、例えば、R1 =R2 =水素のヒドロキシル
アミン、R1 又はR2 の一方が水素の、N−メチルヒド
ロキシルアミン、N−エチルヒドロキシルアミン、N−
tert−ブチルヒドロキシルアミン、N−シクロヘキ
シルヒドロキシルアミン等、R1 、R2 が共にアルキル
基の、N,N−ジメチルヒドロキシルアミン、N,N−
ジエチルヒドロキシルアミン、N,N−ジプロピルヒド
ロキシルアミン、N,N−ジ−tert−ブチルヒドロ
キシルアミン、およびN−メチル、N−エチルヒドロキ
シルアミン等が挙げられる。その中で、ジアルキルヒド
ロキシルアミン、特に、アルキル基の炭素数6以下のジ
アルキルヒドロキシルアミンが好ましく、炭素数3以下
のN,N−ジエチルヒドロキシルアミン、N,N−ジプ
ロピルヒドロキシルアミン、N−メチル、N−エチルヒ
ドロキシルアミンがより好ましく、N,N−ジエチルヒ
ドロキシルアミンが特に好ましい。
【0011】ヒドロキシルアミン塩としては、例えば、
リン酸塩、スルファミン塩等の無機酸塩、酢酸塩、シュ
ウ酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、スルホサリチル酸
塩、サリチル酸塩等の有機酸塩が挙げられるが、特にシ
ュウ酸塩、マレイン酸塩が好ましい。
【0012】上記化合物は、その一種を単独で用いても
よく、又、併用して用いることもできる。その使用量
は、通常、ビスフェノールAに対し、5wt・ppm〜
100wt・ppm、好ましくは20〜50wt・pp
mである。添加量がこれより少ない場合には、ビスフェ
ノールAの色相向上効果及び着色防止効果が少ない。
【0013】上記化合物の添加方法としては、そのま
ま、又は必要に応じて、水、又は、フェノール若しくは
ビスフェノールAの溶液として添加することができる。
溶液として添加する場合、例えば、N,N−ジエチルヒ
ドロキシルアミンは水溶液として入手される(例えば、
85%水溶液)のが一般的であるが、これを更に水で希
釈して用いることもできる。添加する溶液中のヒドロキ
シルアミン及びその塩から選ばれる化合物の濃度は、溶
媒種、添加量等により、適宜、選ぶことができる。又、
ビスフェノールAの製造工程において用いる場合等、フ
ェノール、ビスフェノールAの溶液として添加すること
が好ましい場合がある。
【0014】本発明のビスフェノールAの着色防止用安
定化剤は、ビスフェノールAの製造工程において得られ
るアダクトあるいは該アダクトとフェノールとの混合物
に添加して用いることにより、高純度でかつ色相に優れ
たビスフェノールAを製造することができる。
【0015】ビスフェノールAとフェノールとの付加物
結晶は、ビスフェノールAの製造工程において、例え
ば、過剰のフェノールとアセトンを酸性触媒の存在下に
反応させてビスフェノールAを含む反応生成物を得、必
要に応じ軽沸物等を除去した後この反応生成物を冷却し
て、晶析・分離することによって得ることができる。得
られる結晶すなわちアダクトの表面には不純物を含む晶
析母液が微量付着していることがあるため、必要に応じ
て晶析段数を増加させたり、アダクト結晶を精製フェノ
ールで洗浄処理することにより、ビスフェノールAの純
度及び色相を向上させることができる。精製フェノール
としては、工業用フェノール、又は、リサイクルフェノ
ールを強酸型イオン交換樹脂と接触させた後、蒸留処理
して得られる精製フェノール(特開平5−39237号
等)等を用いることができる。アダクトは溶融色15A
PHA以下であることが望ましく、精製フェノールの溶
融色相が5APHA以下であればアダクトに付着してい
てもBPA色相を特に悪化させることはない。
【0016】アダクトは1モルのビスフェノールAに対
し約1モルのフェノールが付加した結晶であり、一般
に、長さ0.1〜1.5mm、幅0.1〜0.3mmの
針状結晶である。濾別後のフェノール含有量は理論値約
29重量%であるが、結晶表面への付着フェノール等に
よりフェノール含有量は増加するが、本発明の方法は、
該付加物結晶とフェノールとの混合物にも適用できる。
フェノール含有量は、一般に、29〜50重量%であ
る。
【0017】本発明の方法は、ビスフェノールAの製造
工程の中で、特に脱フェノール工程直前に添加すると、
より大きな着色防止効果を発揮する。脱フェノール工程
は、アダクトあるいは該アダクトとフェノールとの混合
物を加熱してフェノールを蒸発除去させて製品ビスフェ
ノールAを得る工程である。
【0018】上記化合物は、アダクトあるいは該アダク
トとフェノールとの混合物を加熱溶融する際に添加する
ことが望ましい。具体的にはアダクトあるいは該アダク
トとフェノールとの混合物を、脱フェノール処理温度よ
り15〜20℃低い温度、例えば、温度115〜180
℃、好ましくは120〜150℃に加熱溶融し、これに
ヒドロキシルアミン及びその塩から選ばれる化合物合物
を添加する。この時、溶融圧力は1〜5atm、好まし
くは1〜2atmである。また溶融雰囲気は、できるだ
け酸素濃度の低い雰囲気であることが好ましい。
【0019】また、アダクトあるいは該アダクトとフェ
ノールとの混合物を加熱溶融する際に、前記した精製フ
ェノール等を用いて希釈して溶融し、溶融時間を短縮し
て、熱による劣化を最小におさえる方法を採用すること
もできる。この場合、希釈するフェノールの量は、アダ
クト1重量部に対し0.1〜0.4重量部の範囲が好ま
しい。
【0020】脱フェノール処理は、通常、130〜20
0℃、好ましくは160〜180℃で行う。また圧力は
400トール以下、好ましくは10〜200トールであ
る。処理する際の雰囲気は、キノン系不純物の生成を最
少限に抑えるために、できるだけ酸素濃度の低い雰囲気
で処理することが好ましい。
【0021】
【作用】本発明の方法による製品ビスフェノールAの着
色防止の作用機構の詳細は不明であるが、晶析母液に含
まれる不純物として2,4′−異性体の他、イソプロペ
ニルフェノール、ダイアニン化合物、キノン系物質等が
あるが、中でもキノン系物質がBPA色相に関係が深い
ことから、ヒドロキシルアミン類が、文献(有機合成化
学 第37巻第11号(1979))に記載されている
ように、還元剤として働き、着色原因であるキノン系物
質を還元し、またその生成を抑制して、アダクトの着色
を防止するものと考えられる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、新規なビスフェノール
Aの着色防止用安定化剤が提供され、該化合物を含むビ
スフェノールAは加熱着色に対する安定性に優れるの
で、ビスフェノールAの製造工程中、ビスフェノールA
とフェノールとの付加物結晶又は該付加物結晶とフェノ
ールとの混合物に上記化合物を添加することにより、高
純度でかつ色相に優れたビスフェノールAを得ることが
できる。
【0023】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。 参考例 フェノール4700gとアセトン290gを強酸性イオ
ン交換樹脂触媒の存在下で70℃にて2時間反応させ
て、ビスフェノールA、フェノール及び不純物を含む反
応生成物を得た。この反応生成物を温度100℃、圧力
10mmHgで減圧蒸留し、反応副生水、未反応アセト
ン及びフェノールの一部を除去した。得られた混合物を
45℃に冷却して析出したアダクトを濾別し620gの
アダクト結晶を得た。このアダクト結晶に精製フェノー
ルを加え90℃に昇温溶解後45℃に冷却してアダクト
を結晶化させ濾過により結晶を分離した。更に、得られ
たアダクトを精製フェノール200gでリンスして熱安
定性試験用のアダクト370gを得た(フェノール含有
量40wt%、溶融色相:APHA5)。
【0024】実施例1〜4 参考例で得たアダクトに表1に示す化合物を所定量添加
し、温度175℃、空気雰囲気下で加熱して、その色相
の変化を、APHA標準比色液を用いて目視により経時
的に評価した。その結果を表1に示す。尚、試料は、そ
れぞれ濃度0.1〜2.5wt・%の各添加剤の水溶液
をアダクト50gに対し約0.2mlずつ添加して調整
した。
【0025】比較例1〜5 無添加又は表1に示す化合物を用い実施例1と同様にし
て熱安定性テストを実施した結果を表1に示す。
【0026】
【表1】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式で示されるヒドロキシルアミン及び
    その塩から選ばれる化合物からなるビスフェノールAの
    着色防止用安定化剤 【化1】 (式中R1 及びR2 は、水素又はアルキル基を示す。)
  2. 【請求項2】 N,N−ジアルキルヒドロキシルアミン
    及びその塩から選ばれる化合物からなる請求項1に記載
    の安定化剤。
  3. 【請求項3】 N,N−ジエチルヒドロキシルアミン及
    びその塩から選ばれる化合物からなる請求項2に記載の
    安定化剤。
  4. 【請求項4】 ビスフェノールAと次式で示されるヒド
    ロキシルアミン及びその塩から選ばれる化合物とを含ん
    でなる着色防止安定化組成物 【化2】 (式中R1 及びR2 は、水素又はアルキル基を示す。)
  5. 【請求項5】 ヒドロキシルアミン及びその塩から選ば
    れる化合物の量がビスフェノールAに対し5〜100w
    t・ppmである請求項4に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 ビスフェノールAがフェノールとの付加
    物結晶をなしている請求項4に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 ビスフェノールAの製造工程中、ビスフ
    ェノールAとフェノールとの付加物結晶又は該付加物結
    晶とフェノールとの混合物に次式で示されるヒドロキシ
    ルアミン及びその塩から選ばれる化合物を添加すること
    を特徴とするビスフェノールAの製造方法。 【化3】 (式中R1 及びR2 は、水素又はアルキル基を示す。)
  8. 【請求項8】 ビスフェノールAとフェノールとの付加
    物結晶及び該付加物結晶とフェノールとの混合物に次式
    で示されるヒドロキシルアミン及びその塩から選ばれる
    化合物を添加し、加熱してフェノールを蒸発除去させる
    ことを特徴とするビスフェノールAの製造方法。 【化4】 (式中R1 及びR2 は、水素又はアルキル基を示す。)
  9. 【請求項9】 フェノールの蒸発除去が、減圧下、温度
    130〜200℃においてなされる請求項8に記載の方
    法。
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