JPH1149727A - ジアリールカーボネートの精製法 - Google Patents
ジアリールカーボネートの精製法Info
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- JPH1149727A JPH1149727A JP9208991A JP20899197A JPH1149727A JP H1149727 A JPH1149727 A JP H1149727A JP 9208991 A JP9208991 A JP 9208991A JP 20899197 A JP20899197 A JP 20899197A JP H1149727 A JPH1149727 A JP H1149727A
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Abstract
アレーンとジアリールカーボネートを含有する混合物か
ら蒸留のような簡便な操作によって高純度のジアリール
カーボネートを得る方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混
合物を触媒の存在下で加熱し、該混合物中のアリーロキ
シカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンに対するアリ
ーロキシカルボニル−(アリーロキシカルボキシル)−
アレーンの割合を重量比で0.1以上として、蒸留精製
する。
Description
ニル−(ヒドロキシ)−アレーンを不純物として含有す
るジアリールカーボネートの精製法に関する。
ニアリングプラスチックとしてその有用性が高まりつつ
ある芳香族ポリカーボネートを、有毒なホスゲンを用い
ないで製造するための原料等として有用である。ジアリ
ールカーボネートを芳香族ポリカーボネート製造用のモ
ノマーとして用いる場合、ジアリールカーボネート中の
不純物が重合速度や製造された芳香族ポリカーボネート
の品質等に悪影響を及ぼすことは良く知られている。
には、ジメチルカーボネートをフェノールでエステル交
換してジフェニルカーボネートを製造する際、ジフェニ
ルカーボネートと同程度の沸点を持つ不純物を副生し、
この不純物がジフェニルカーボネートに混入することに
より、最終目的物、例えばポリカーボネートの着色を起
こすことが記載されている。該公報には具体的に記載さ
れていないが、ジアリールカーボネートと同程度の沸点
を持つ不純物として、ジアリールカーボネートのフリー
ス転移による異性体であるアリーロキシカルボニル−
(ヒドロキシ)−アレーンが挙げられる。例えばジアリ
ールカーボネートがジフェニルカーボネートの場合に
は、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレー
ンに対応する化合物としてサリチル酸フェニルが挙げら
れる。サリチル酸フェニルとジフェニルカーボネートと
の沸点差は4〜5℃と小さい。
チル酸フェニル、o−フェノキシ安息香酸、及びo−フ
ェノキシ安息香酸フェニルを実質的に含有しないジフェ
ニルカーボネートと芳香族ジヒドロキシ化合物を溶融重
縮合して芳香族ポリカーボネートを製造する方法が開示
され、これらの不純物を含む場合には、芳香族ポリカー
ボネートの着色及び耐熱安定性に悪影響を及ぼすことが
述べられている。同様に特開平7−62074号公報に
は、エステル誘導体が100ppm以下であるジアリー
ルカーボネートと芳香族ジヒドロキシ化合物を溶融重縮
合して芳香族ポリカーボネートを製造する方法が記載さ
れており、エステル誘導体としてはサリチル酸フェニル
等が例示されている。
ネートを得るための精製法についても種々の提案がなさ
れている。代表的な精製法の例としては、塩基性物質と
接触させることによって、ジフェニルカーボネート中の
酸性不純物を除去する試みである。例えば、特公昭38
−1373号公報では、ジフェニルカーボネートを溶融
状態で熱水または熱弱塩基性水溶液と接触せしめて処理
する方法、特公昭41−9180号公報では、ジフェニ
ルカーボネートにアンモニアを通ずるか、あるいは炭酸
アンモンで処理する方法、特公昭42−9820号公報
では、ジフェニルカーボネートに尿素を加えて加熱溶融
させる方法等が記載されている。これらの方法は、いず
れもホスゲン法で製造したジフェニルカーボネートの精
製法であり、フェニルクロロホーメイトを除去すること
を主目的としたものである。特開平8−198816号
公報には、ジフェニルカーボネートを塩基性物質の存在
下に蒸留することにより、酸性重合阻害物質を含有しな
く、エステル交換法ポリカーボネート製造用のモノマー
として有用なジフェニルカーボネートを得ることができ
ることが開示されている。該公報には、塩基性物質を加
水分解性塩素等の酸性重合阻害物質に対し数倍モル量か
ら数十倍モル量必要であることが記載されている。すな
わち塩基性物質と接触させるこれらの方法は、塩基性物
質が触媒的に作用するのではなく酸性重合阻害物質の中
和剤として消費され、酸性重合阻害物質の量が多くなる
ほど必要となる塩基性物質の量も増えるという問題を有
していた。また、サリチル酸フェニル等のジフェニルカ
ーボネートと沸点の近い不純物を効果的に除去できるか
否かについては明らかにされていない。
ジフェニルカーボネートを精製する方法についても知ら
れている。例えば、特開平6−172270号公報で
は、ジフェニルカーボネートとフェノールの液相混合物
を冷却して結晶性アダクトを形成し、これを回収した
後、加熱してフェノールを分離する方法が記載されてい
る。この方法により、サリチル酸フェニル等の不純物は
アダクト形成の際母液に残り精製できることが記載され
ているが、精製の程度が不十分である上に精製操作が煩
雑であるという問題を有していた。特開平8−3119
号公報には、分別溶融結晶化によってジフェニルカーボ
ネートを精製する方法が記載されており、サリチル酸フ
ェニルも除去できることが実施例に示されているが、分
別結晶化の操作が煩雑であるという問題を有していた。
特開平9−100257号公報でも同様に晶析による方
法が提案されているが、やはり、煩雑な操作を必要とし
ていた。
ーボネートを精製する方法も知られている。例えば、特
開平7−25830号公報には、ジフェニルカーボネー
トをアルミノシリケートの存在下で加熱減圧処理する方
法、特開平8−325209号公報には、ジアリールカ
ーボネートにアルミノシリケートを添加し、ついでアル
ミノシリケートを仕込んだ充填カラムを通してろ過及び
又は蒸留することによりアルミノシリケートを分離する
方法が記載されている。これらの方法は、不純物をアル
ミノシリケートに吸着させて除去するため、不純物を吸
着したアルミノシリケートの交換または再生が必要とな
るという問題を有している。
リールカーボネートの溶融物を水で洗浄した後蒸留する
方法が記載されている。この方法は、水洗により金属イ
オン、鉄化合物、及び有機及び無機塩化物を抽出するも
のであるが、ジフェニルカーボネートに沸点の近い化合
物を除去する方法を提供するものではない。上述したよ
うに、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレ
ーンのような、ジアリールカーボネートと沸点の近い不
純物を蒸留のような簡便な操作でで分離してジアリール
カーボネートを精製する方法については、従来全く知ら
れていない。
シカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリール
カーボネートを含有する混合物からジアリールカーボネ
ートを精製する方法として、上記の欠点がなく、蒸留の
ような簡便な操作によって高純度のジアリールカーボネ
ートを得る方法を提供することを目的とする。
キシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリー
ルカーボネートとの反応生成物であるアリーロキシカル
ボニル−(アリーロキシカルボキシル)−アレーンの濃
度が、蒸留精製によって高純度のジアリールカーボネー
トを得る上で重要であるという事実の発見に基づき、前
記課題を解決できることを見い出し、本発明を完成する
に至った。
カルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリールカ
ーボネートを含有する混合物からジアリールカーボネー
トを精製するにあたり、該混合物を触媒の存在下で加熱
し、該混合物中のアリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンに対するアリーロキシカルボニル−(ア
リーロキシカルボキシル)−アレーンの割合を重量比で
0.1以上として、蒸留精製することを特徴とするジア
リールカーボネートの精製法、(2) アリーロキシカ
ルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリールカー
ボネートを含有する混合物が、該アリーロキシカルボニ
ル−(ヒドロキシ)−アレーン以外の芳香族モノヒドロ
キシ化合物を5重量%を超えて含有しないことを特徴と
する上記(1)のジアリールカーボネートの精製法、
(3) アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−ア
レーンとジアリールカーボネートを含有する混合物が、
ジアルキルカーボネートと芳香族モノヒドロキシ化合物
からジアリールカーボネートを製造する際に用いる反応
器の抜き出し液であることを特徴とする上記(1)又は
(2)のジアリールカーボネートの精製法、(4) ジ
アルキルカーボネートと芳香族モノヒドロキシ化合物か
らジアリールカーボネートを製造する際に用いる反応器
が、連続多段蒸留塔であることを特徴とする上記(3)
のジアリールカーボネートの精製法、(5) 上記
(1)、(2)、(3)又は(4)のジアリールカーボ
ネートの精製法で精製したジアリールカーボネートを用
い、エステル交換法で芳香族ポリカーボネート製造する
ことを特徴とする芳香族ポリカーボネートの製造方法、
を提供するものである。
ドロキシ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有
する混合物を、触媒の存在下で加熱することによってア
リーロキシカルボニル−(アリーロキシカルボキシル)
−アレーンに転化でき、かつアリーロキシカルボニル−
(ヒドロキシ)−アレーンに対するアリーロキシカルボ
ニル−(アリーロキシカルボキシル)−アレーンの割合
が特定値以上の場合には、アリーロキシカルボニル−
(ヒドロキシ)−アレーンはアリールカーボネートと蒸
留分離しやすい、という驚くべき事実の発見に基づいて
いる。この理由については明らかではないが、アリーロ
キシカルボニル−(アリーロキシカルボキシル)−アレ
ーンは沸点が高いので、容易にジアリールカーボネート
と蒸留分離することができると共に、アリーロキシカル
ボニル−(ヒドロキシ)−アレーンも触媒との相互作用
により見かけ上高沸点化し、高純度のジアリールカーボ
ネートを製造することが可能となったものと考えられ
る。このように、ジアリールカーボネートと沸点の近い
不純物を反応により更に高沸点化させて高純度のジアリ
ールカーボネートを得る方法は、従来全く知られていな
い新しい概念である。
発明では、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−
アレーンとジアリールカーボネートを含有する混合物か
らジアリールカーボネートを精製する。混合物中のアリ
ーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンの量に
特に制限はないが、通常、1重量ppm〜30重量%の
範囲であり、好ましくは1重量ppm〜5重量%の範囲
であり、さらに好ましくは1重量ppm〜1重量%の範
囲である。
化1で示されるものである。
芳香族基を表す。) Ar1 及びAr2 は、1価の炭素環式又は複素環式芳香
族基を表すが、このAr1 、Ar2 において、1つ以上
の水素原子が、他の置換基、例えば、炭素数1〜10の
アルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、フェニル
基、フェノキシ基などによって置換されたものであって
も良い。Ar1 、Ar2 は同じものであっても良いし、
異なるものであっても良い。
としては、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ピ
リジル基を挙げる事ができる。これらは、上述の1種以
上の置換基で置換されたものでも良い。Ar1 及びAr
2 の具体例としては、それぞれ例えば、下記化2に示さ
れるものなどが挙げられる。
下記化3で示される。
原子、炭素数1〜10を有するアルキル基、炭素数1〜
10を有するアルコキシ基、環構成炭素数5〜10のシ
クロアルキル基又はフェニル基を示し、p及びqは1〜
5の整数で、pが2以上の場合には、各R1 はそれぞれ
異なるものであっても良いし、qが2以上の場合には、
各R2は、それぞれ異なるものであっても良い。) 芳香族ポリカーボネートのモノマーとして使用されるジ
アリールカーボネートとしては、これらのジアリールカ
ーボネート類の中でも、非置換のジフェニルカーボネー
トや、ジトリルカーボネート、ジ−t−ブチルフェニル
カーボネートのような低級アルキル置換ジフェニルカー
ボネートなどの対称型ジアリールカーボネートが好まし
いが、特にもっとも簡単な構造のジアリールカーボネー
トであるジフェニルカーボネートが好適である。
ロキシ)−アレーンは、下記化4で示される化合物であ
る。
る。) アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンの
代表的な例は、下記化5、化6で示される。
である。) これらのアリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−ア
レーンの中でも、サリチル酸フェニルが最も代表的であ
る。本発明のアリーロキシカルボニル−(アリーロキシ
カルボキシル)−アレーンは、下記化7で示される化合
物である。
ある。Ar3 は、Ar1 と同じである。) アリーロキシカルボニル−(アリーロキシカルボキシ
ル)−アレーンの代表的な例は、下記化8、化9で示さ
れる。
である。R3 はR1 と同じである。rはpと同じであ
る。rが2以上の場合には、各R3 はそれぞれ異なるも
のであっても良い。) これらのアリーロキシカルボニル−(アリーロキシカル
ボキシル)−アレーンの中でも、サリチル酸フェニルが
ジフェニルカーボネートと反応して生成する、1−フェ
ノキシカルボニル−2−フェノキシカルボキシル−フェ
ニレンが最も代表的である。
においては、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)
−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混合物
を触媒の存在下で加熱し、該混合物中のアリーロキシカ
ルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンに対するアリーロ
キシカルボニル−(アリーロキシカルボキシル)−アレ
ーンの割合を重量比で0.1以上として蒸留精製するこ
とが必要である。
において用いる触媒としては、一般的なエステル交換触
媒を使用することが可能であり、例えば下記の化合物か
ら選択される。 (鉛化合物)PbO、PbO2 、Pb3 O4 等の酸化鉛
類;PbS、Pb2 S等の硫化鉛類;Pb(OH)2 、
Pb2 O2 (OH)2 等の水酸化鉛類;Na2 Pb
O2 、K2PbO2 、NaHPbO2 、KHPbO2 等
の亜ナマリ酸塩類;Na2 PbO3、Na2 H2 PbO
4 、K2 PbO3 、K2 [Pb(OH)6 ]、K4 Pb
O4、Ca2 PbO4 、CaPbO3 等の鉛酸塩類;P
bCO3 、2PbCO3 ・Pb(OH)2 等の鉛の炭酸
塩及びその塩基性塩類;Pb(OCOCH3 )2 、Pb
(OCOCH3 )4 、Pb(OCOCH3 )2 ・PbO
・3H2 O等の有機酸の鉛塩及びその炭酸塩や塩基性塩
類;Bu4 Pb、Ph4 Pb、Bu3 PbCl、Ph3
PbBr、Ph3 Pb(又はPh6 Pb2 )、Bu3 P
bOH、Ph3PbO等の有機鉛化合物類(Buはブチ
ル基、Phはフェニル基を示す);Pb(OC
H3 )2 、(CH3 O)Pb(OPh)、Pb(OP
h)2 等のアルコキシ鉛類、アリールオキシ鉛類;Pb
−Na、Pb−Ca、Pb−Ba、Pb−Sn、Pb−
Sb等の鉛の合金類;ホウエン鉱、センアエン鉱等の鉛
鉱物類、及びこれらの鉛化合物の水和物; (銅族金属の化合物)CuCl、CuCl2 、CuB
r、CuBr2 、CuI、CuI2 、Cu(OA
c)2 、Cu(acac)2 、オレフイン酸銅、Bu2
Cu、(CH3 O)2Cu、AgNO3 、AgBr、ピ
クリン酸銀、AgC6 H6 ClO4 Ag(ブルバレン)
3 NO3 、[AuC≡C−C(CH3 )3 ]n [Cu
(C7 H8 )Cl]4 等の銅族金属の塩及び錯体(ac
acはアセチルアセトンキレート配位子を表す。); (亜鉛の錯体)Zn(acac)2 等の亜鉛の錯体; (カドミウムの錯体)Cd(acac)2 等のカドミウ
ムの錯体; (鉄族金属の化合物)Fe(C10H8 )(CO)5 、F
e(CO)5 、Fe(C4 H6 )(CO)3、Co(メ
シチレン)2 (PEt2 Ph)2 、CoC5 F6 (C
O)7 、Ni−π−C5 H5 NO、フェロセン等の鉄族
金属の錯体; (ジルコニウム錯体)Zr(acac)4 、ジルコノセ
ン等のジルコニウムの錯体; (ルイス酸類化合物)AlX3 、TiX3 、TiX4 、
VOX3 、VX5 、ZnX2 、FeX3 、SnX4 (こ
こでXはハロゲン、アセトキシ基、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基である。)等のルイス酸及びルイス酸を発
生する遷移金属化合物; (有機スズ化合物)(CH3 )3 SnOCOCH3 、
(C2 H5 )3 SnOCOC6 H5 、Bu3 SnOCO
CH3 、Ph3 SnOCOCH3 、Bu2 Sn(OCO
CH3 )2 、Bu2 Sn(OCOC11H23)2 、Ph3
SnOCH3 、(C2 H5 )3 SnOPh、Bu2 Sn
(OCH3 )2 、Bu2 Sn(OC2 H5 )2 、Bu2
Sn(OPh)2 、Ph2 Sn(OCH3 )2 、(C2
H5 )3 SnOH、Ph3 SnOH、Bu2 SnO、
(C8 H17)2 SnO、Bu2 SnCl2 、BuSnO
(OH)等の有機スズ化合物; (無機酸化物)チタニア、シリカチタニア、酸化亜鉛、
酸化ジルコニウム、酸化ガリウム、希土類酸化物等の固
体触媒、これらの固体触媒の表面酸点をシリル化等の方
法で修飾したもの;等が用いられる。
−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリールカーボネート
を含有する混合物を加熱する際、該混合液に溶解し得る
ものであっても溶解しないものであってもよい。また、
これらの触媒は、不活性な化合物や担体と混合したり、
あるいはこれらに担持させて用いることもできる。もち
ろん、これらの触媒成分が該混合物中に存在する有機化
合物、例えば、ジアリールカーボネートや、アリーロキ
シカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンと反応したも
のであっても良い。
るのは、PbO、PbO2 、Pb3 O4 等の酸化鉛類;
Pb(OH)2 、Pb2 O2 (OH)2 等の水酸化鉛
類;PbCO3 、2PbCO3 ・Pb(OH)2 等の鉛
の炭酸塩及びその塩基性塩類;Pb(OCH3 )2 、
(CH3 O)Pb(OPh)、Pb(OPh)2 等のア
ルコキシ鉛類、アリールオキシ鉛類等;TiCl4 、T
i(OPh)4 ;SnCl4 、Sn(OPh)4 、Bu
2 SnO、Bu2 Sn(OPh)2 ;FeCl3 、Fe
(OH)3 、Fe(OPh)3 等であり、さらにはこれ
らの鉛化合物が該混合物中に存在する有機化合物と反応
したものも好ましく用いられる。該混合物中の触媒の濃
度に特に制限はないが、通常、0.0001〜30重量
%の範囲であり、好ましくは、0.001〜10重量%
の範囲であり、更に好ましくは0.01〜5重量%の範
囲である。
は、通常、80〜300℃、好ましくは100〜250
℃、更に好ましくは140〜230℃の範囲である。加
熱する時間に特に制限はないが、通常1分〜100時間
の範囲であり、より一般的には5分〜30時間の範囲で
ある。本発明では、該混合物を触媒の存在下で加熱し、
該混合物中のアリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)
−アレーンに対するアリーロキシカルボニル−(アリー
ロキシカルボキシル)−アレーンの割合を重量比で0.
1以上として蒸留精製する。アリーロキシカルボニル−
(ヒドロキシ)−アレーンに対するアリーロキシカルボ
ニル−(アリーロキシカルボキシル)−アレーンの割合
は、好ましくは重量比で0.2以上であり、更に好まし
くは0.5以上である。アリーロキシカルボニル−(ヒ
ドロキシ)−アレーンに対するアリーロキシカルボニル
−(アリーロキシカルボキシル)−アレーンの割合が重
量比で0.1より小さい場合には、蒸留の際、ジアリー
ルカーボネートとアリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンを分離することが困難となる。
く、単蒸留、多段蒸留のいずれでも構わない。また、バ
ッチ式、連続式のいずれの蒸留でも可能である。該混合
物中には、ジアリールカーボネートとアリーロキシカル
ボニル−(ヒドロキシ)−アレーン以外の成分、例えば
ジアルキルカーボネートやアルキルアリールカーボネー
ト、芳香族モノヒドロキシ化合物等が含まれていてもか
まわない。ただし、アリーロキシカルボニル−(ヒドロ
キシ)−アレーン以外の芳香族モノヒドロキシ化合物が
含まれている場合には、アリーロキシカルボニル−(ヒ
ドロキシ)−アレーンに対するアリーロキシカルボニル
−(アリーロキシカルボキシル)−アレーンの割合が高
くなりにくいことが明らかとなった。従って、該混合物
中に含まれるアリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)
−アレーン以外の芳香族モノヒドロキシ化合物の濃度は
5重量%以下が好ましく、3重量%以下であることがよ
り好ましく、1重量%以下であることが更に好ましい。
ここで、芳香族モノヒドロキシ化合物は下記化10で表
される。
ロキシ)−アレーン以外の芳香族モノヒドロキシ化合物
は、5重量%を超えて含まなければ2種以上含まれてい
ても良く、代表的な芳香族モノヒドロキシ化合物として
は、フェノールが挙げられる。
に特に制限はないが、攪拌槽や蒸留塔の塔底部等で加熱
することが好ましい。特に好ましいのは、蒸留塔の塔底
部で触媒の存在下、芳香族モノヒドロキシ化合物を留去
しながら加熱する方法である。本発明の好ましい態様と
して、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレ
ーンとジアリールカーボネートを含有する混合物が、ジ
アルキルカーボネートと該芳香族モノヒドロキシ化合物
からジアリールカーボネートを製造する際に用いる反応
器の抜き出し液である方法が挙げられる。ここで、ジア
ルキルカーボネートは、下記化11で表わされる。
基、炭素数3〜10の脂環族基、炭素数6〜10のアラ
ールキル基を表し、R3 とR4 はそれぞれ同じものであ
ってもよいし、異なるものであってもよい。R3 とR4
は互いに結合して環を形成していてもよい。) このようなR3 、R4 としては、例えばメチル、エチ
ル、プロピル(各異性体)、アリル、ブチル(各異性
体)、ブテニル(各異性体)、ペンチル(各異性体)、
ヘキシル(各異性体)、ヘプチル(各異性体)、オクチ
ル(各異性体)、ノニル(各異性体)、デシル(各異性
体)、シクロヘキシルメチル等のアルキル基;シクロプ
ロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシ
ル、シクロヘプチル等の脂環族基;ベンジル、フェネチ
ル(各異性体)、フェニルプロピル(各異性体)、フェ
ニルブチル(各異性体)、メチルベンジル(各異性体)
等のアラールキル基が挙げられる。なお、これらのアル
キル基、脂環族基、アラールキル基において、他の置換
基、例えば低級アルキル基、低級アルコキシ基、シアノ
基、ハロゲン等で置換されていてもよいし、不飽和結合
を有していてもよい。
カーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート
(各異性体)、ジアリルカーボネート、ジブテニルカー
ボネート(各異性体)、ジブチルカーボネート(各異性
体)、ジペンチルカーボネート(各異性体)、ジヘキシ
ルカーボネート(各異性体)、ジヘキシルカーボネート
(各異性体)、ジヘプチルカーボネート(各異性体)、
ジオクチルカーボネート(各異性体)、ジノニルカーボ
ネート(各異性体)、ジデシルカーボネート(各異性
体)、ジシクロペンチルカーボネート、ジシクロヘキシ
ルカーボネート、ジシクロヘプチルカーボネート、ジベ
ンジルカーボネート、ジフェネチルカーボネート(各異
性体)、ジ(フェニルプロピル)カーボネート(各異性
体)、ジ(フェニルブチル)カーボネート(各異性体)
ジ(クロロベンジル)カーボネート(各異性体)、ジ
(メトキシベンジル)カーボネート(各異性体)、ジ
(メトキシメチル)カーボネート、ジ(メトキシエチ
ル)カーボネート(各異性体)、ジ(クロロエチル)カ
ーボネート(各異性体)、ジ(シアノエチル)カーボネ
ート(各異性体)、メチルエチルカーボネート、メチル
プロピルカーボネート(各異性体)、メチルブチルカー
ボネート(各異性体)、エチルプロピルカーボネート
(各異性体)、エチルブチルカーボネート(各異性
体)、ジベンジルカーボネート、エチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート等が用いられる。これらの
ジアルキルカーボネートの中で、好ましく用いられるの
は、R3 、R4 がそれぞれ炭素数4以下のアルキル基か
らなるジアルキルカーボネートであり、特に好ましいの
はジメチルカーボネートである。
ドロキシ化合物からジアリールカーボネートを製造する
反応方法としては、ジアルキルカーボネートと該芳香
族モノヒドロキシ化合物から脂肪族アルコールを抜きな
がら反応させて直接ジアリールカーボネートを得る方
法、まずジアルキルカーボネートと該芳香族モノヒド
ロキシ化合物から脂肪族アルコールを抜きながら反応さ
せてアルキルアリールカーボネートを得、このアルキル
アリールカーボネートの不均化によってジアルキルカー
ボネートを抜きながらジアリールカーボネートを得る方
法、ジアルキルカーボネートと該芳香族モノヒドロキ
シ化合物からアルキルアリールカーボネートとジアリー
ルカーボネートの混合物を得、このうち、アルキルフェ
ニルカーボネートの不均化によって更にジフェニルカー
ボネートを製造する方法のいずれの反応様式でも構わな
い(米国特許第4,948,871号明細書を参照)。
ルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンとジアリールカー
ボネートを含有する混合物が上記〜の反応を行う反
応器の抜き出し液であることである。特に好ましい態様
は、該混合物が、上記においてアルキルアリールカー
ボネートの不均化を行う反応器の抜き出し液である場合
である。
リールカーボネートの他にアルキルアリールカーボネー
トや芳香族モノヒドロキシ化合物及びジアリールカーボ
ネートのフリース転移による異性体であるアリーロキシ
カルボニル−(ヒドロキシ)−アレーン等が含まれてい
る。この抜き出し液を、本発明の方法によって触媒の存
在下で加熱し、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンに対するアリーロキシカルボニル−(ア
リーロキシカルボキシル)−アレーンの割合を重量比で
0.1以上として、蒸留精製することにより、高純度の
ジアリールカーボネートを容易に得ることができるので
ある。この際、アリーロキシカルボニル−(アリーロキ
シカルボキシル)−アレーンを生成させる上で、抜き出
し液中のアリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−ア
レーン以外の芳香族モノヒドロキシ化合物の濃度が5重
量%を超えないことが好ましい。
ドロキシ化合物を反応させてジアリールカーボネートを
製造する反応器の形式に特に制限はなく、攪拌槽方式、
多段攪拌槽方式、多段蒸留塔を用いる方式、及びこれら
を組み合わせた方式等、公知の種々の方法が用いられ
る。これらの反応器はバッチ式、連続式のいずれでも使
用できる。平衡を生成系側に効率的にずらすという点
で、多段蒸留塔を用いる方法が好ましく、多段蒸留塔を
用いた連続法が特に好ましい。すなわち、ジアルキルカ
ーボネートと該芳香族モノヒドロキシ化合物からジアリ
ールカーボネートを製造する方法が、反応器として1基
または2基以上の連続多段蒸留塔を用いる方法であるこ
とは、本発明の特に好ましい態様である。連続多段蒸留
塔とは、蒸留の理論段数が2段以上の多段を有する蒸留
塔であって、連続蒸留が可能なものであるならばどのよ
うなものであってもよい。このような多段蒸留塔として
は、例えば泡鍾トレイ、多孔板トレイ、バルブトレイ、
向流トレイ等のトレイを使用した棚段塔方式のものや、
ラシヒリング、レッシングリング、ポールリング、ベル
ルサドル、インタロックスサドル、ディクソンパッキン
グ、マクマホンパッキング、ヘリパック、スルザーパッ
キング、メラパック等の各種充填物を充填した充填塔方
式のものなど、通常多段蒸留塔として用いられるものな
らばどのようなものでも使用することができる。さらに
は、棚段部分と充填物の充填された部分とをあわせもつ
棚段−充填混合塔方式のものも好ましく用いられる。
合、反応原料、すなわち上記の反応様式の場合は、ジ
アルキルカーボネートと該芳香族モノヒドロキシ化合
物、上記又はの反応様式の場合は、ジアルキルカー
ボネートと該芳香族モノヒドロキシ化合物、又はアルキ
ルアリールカーボネートを連続多段蒸留塔内に連続的に
供給し、該蒸留塔内において金属含有触媒の存在下に液
相または気−液相で両物質間のエステル交換反応を行わ
せると同時に、製造されるアルキルアリールカーボネー
ト、ジアリールカーボネート、またはこれらの混合物を
含む高沸点反応混合物を該蒸留塔の下部から液状で抜き
出し、一方、生成する副生物を含む低沸点反応混合物を
蒸留によって該蒸留塔の上部からガス状で連続的に抜き
出すことにより反応が進行する。また、反応器の数は1
基でも構わないが2基以上組み合わせて用いても構わな
い。好ましい反応器の組み合わせの具体例としては、ま
ずジアルキルカーボネートと該芳香族モノヒドロキシ化
合物を多段蒸留塔を用いて反応させて、蒸留塔上部から
脂肪族アルコールを抜きながら、蒸留塔下部からアルキ
ルアリールカーボネートを含む反応液を得、該反応液を
次の多段蒸留塔に供給して、蒸留塔上部からジアルキル
カーボネートを抜きながら反応させて、蒸留塔下部から
ジアリールカーボネートを含む反応液を抜き出す方法等
が挙げられる。
ドロキシ化合物を反応させてジアリールカーボネートを
製造する際の触媒としては、前記した触媒を全く同様に
使用することができる。ジアリールカーボネート製造用
に用いた触媒と、アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混
合物を加熱するときに用いる触媒が同種類であること
も、本発明の好ましい態様である。
換法芳香族ポリカーボネートに、本発明の方法で精製し
たジアリールカーボネートを利用することが挙げられ
る。エステル交換法で芳香族ポリカーボネートを製造す
るにあたり、本発明の方法で精製されたジアリールカー
ボネートを用いることにより、高い重合速度で重合する
ことが可能となる。また、芳香族ジヒドロキシ化合物と
本発明の方法で精製されたジアリールカーボネートから
得られるエステル交換法芳香族ポリカーボネートは着色
がなく高品質である。
制限はないが、通常ステンレススチールやグラスライニ
ング等から選ばれる。
げて本発明を具体的に説明する。なお、触媒濃度はIC
P(高周波誘導結合型プラズマ発光分析計;セイコー電
子工業(株)製JY38PII))を用いて分析した。
液中の有機成分濃度は、ガスクロマトグラフ(島津製作
所GC−14A)を用い、検出器;FID、キャリアー
ガス;ヘリウム、カラム;J&W Scientifi
c DB−1(30m)、インジェクション温度250
℃の条件で測定した。
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)に
より測定した。
180℃で10時間加熱し、生成する水をフェノールと
共に留去することにより鉛触媒を調製した。 <ジフェニルカーボネートの精製>図1に示されるよう
なSUS304製の蒸留塔101を用いて、ジフェニル
カーボネートの精製を行った。蒸留塔101の塔底部1
02は、加熱のためのコイル103が設けられている。
塔底部の上部の充填層部104にはスルーザーパッキン
が充填され、塔頂部105には凝縮器106、気液分離
器107、及び真空ポンプ110が設けられている。
とジフェニルカーボネートの混合物2kgに上記鉛触媒
を鉛ベースで7000重量ppm添加し、液供給口11
1より塔底部102に仕込んだ後、塔頂圧力200P
a、塔底温度175℃の条件で、同じ組成の混合物をさ
らに液供給口111より2kg/hrで200時間連続
的に供給し、塔頂部105では、導管108から5kg
/hrで還流しながら、液抜き出し口109より塔底部
の液ホールド量が10リットルで一定となるように塔頂
留出液を連続的に抜き出した。50時間後、100時間
後、及び200時間後に、液抜き出し口109より抜き
出される塔頂留出液はサリチル酸フェニル1重量ppm
未満のジフェニルカーボネートであった。結果をまとめ
て表1に示す。
度、供給量、塔底液の触媒濃度を種々変化させる他は、
実施例1と全く同様にジフェニルカーボネートを精製し
た。結果をまとめて表1に示す。
他は、実施例1と全く同様にジフェニルカーボネートを
精製した。結果をまとめて表1に示す。
1と全く同様にジフェニルカーボネートを精製した。結
果をまとめて表1に示す。
実施例5と全く同様にジフェニルカーボネートを精製し
た。結果をまとめて表1に示す。
ーボネート10kg、及びジブチル錫オキシド8kgを
180℃で10時間加熱し、生成する水をフェノールと
共に留去した。その後常圧で残存するフェノールやメチ
ルフェニルカーボネートの大部分を留去し、窒素雰囲気
下で放冷することにより錫触媒を調製した。 <ジフェニルカーボネートの精製>鉛触媒の替わりに上
記のように調製した錫触媒を錫ベースで7000重量p
pm混合液に添加して塔底に仕込む他は、実施例1と全
く同様にジフェニルカーボネートを精製した。50時間
後、100時間後、及び200時間後に、液抜き出し口
109より抜き出される塔頂留出液は、サリチル酸フェ
ニル1重量ppm未満のジフェニルカーボネートであっ
た。200時間後の蒸留塔101の塔底液中には、サリ
チル酸フェニルが2900重量ppm、1−フェノキシ
カルボニル−2−フェノキシカルボキシル−フェニレン
(PPP)が4100重量ppm含まれていた。サリチ
ル酸フェニルに対するPPPの割合は、重量比で1.4
1である。
ーボネートとフェノールからジフェニルカーボネートを
製造する反応を行い、反応液を精製してジフェニルカー
ボネートを得た。図2は、(i)ジメチルカーボネート
とフェノールからジフェニルカーボネートを製造するた
めの第1及び第2反応蒸留(それぞれ連続多段蒸留塔1
及び18を用いて行う。)、(ii)第2反応蒸留の塔底抜
き出し液を精製する第1精製塔32及び第2精製塔45
からなっている。
メチルカーボネート及び実施例1で製造した鉛触媒を含
む液状混合物を導管4に設けられた導入口(図示しな
い)から供給し、流量28.8kg/hrにて導管4か
ら、段数20のシーブトレーを装着した塔高6mの棚段
塔からなる連続多段蒸留塔1の塔頂2から0.5m下の
位置へ供給し、連続多段蒸留塔1内を流下させることに
よって反応を行った。運転の初期段階において導管4か
ら供給された混合物の重量組成は、ジメチルカーボネー
ト:54.6%、フェノール:44.6%であり、鉛触
媒はPbの濃度として0.43%だった。さらに、新た
なジメチルカーボネートを、導管8から42.2kg/
hrの流量で連続多段蒸留塔1の塔底3に供給した。導
管16及び導管25からそれぞれリサイクルされてくる
液状混合物が導管4に導入され始めた時点で、導管4に
設けられた導入口からの液状混合物の供給を停止した。
同時に新たなフェノールを1.8kg/hrの流量で導
管26へ供給した。
は210℃、塔頂圧力は1.1mPa、還流比は0であ
った。連続多段蒸留塔1の塔頂2から留出するガスは導
管5を経て凝縮器6で凝縮され、導管7から反応の副生
物であるメタノールを含む低沸点反応混合物を42.0
kg/hrの流量で連続的に抜き出した。連続多段蒸留
塔1の塔底3から連続的に抜き出した反応混合物は導管
11、13,リボイラー14、導管15を経て23.6
kg/hrで蒸発缶12へ導入された。蒸発によって濃
縮した鉛触媒を含む残留液は蒸発缶12の底部から導管
16、4を経て第1連続多段蒸留塔1へ再循環された。
蒸発缶12からの残留液の一部は導管13、リボイラー
14及び導管15を経て蒸発缶12へ循環させた。
トを含む蒸発物を、27.7kg/hrの流量で導管1
7より抜き出し、段数20のシーブトレーを装着した棚
段塔からなる塔高6mの連続多段蒸留塔18に、塔頂1
9から1.5m下の位置に連続的に供給した。連続多段
蒸留塔に供給されたメチルフェニルカーボネートの大部
分は塔内で液状となり、これが実施例1で製造した鉛触
媒と塔内を流下することによって、反応が行われる。上
記の鉛触媒は、導管39に設けられたノズル(図示しな
い)より導管57を経て連続多段蒸留塔に供給される。
尚、鉛触媒は、導管57中の混合物における鉛濃度が、
0.5重量%に維持されるような量用いた。
度198℃、塔頂圧力37000Pa、還流比1.5の
条件であった。連続多段蒸留塔18の塔頂19から留出
するジメチルカーボネートを含む低沸点反応混合物は導
管21を経て凝縮器22で凝縮された。凝縮液の1部は
導管23及び24を経て連続多段蒸留塔18に還流され
た。残りの凝縮液は導管23及び25から連続的に抜き
出され、導管4を経て連続多段蒸留塔1に再循環され
た。連続多段蒸留塔18の塔底20はリボイラー29で
加熱されており、塔底20から連続的に抜き出された触
媒及びジフェニルカーボネートを含む高沸点反応混合物
は導管27、31、36、37、リボイラー35、導管
38を経て第1精製塔32の塔底34へ導入された。
75℃、塔頂圧力200Pa、還流比1.5であった。
第1精製塔32の塔底34はリボイラー35で加熱され
ており、塔底34の液の一部は導管39、57を経て連
続多段蒸留塔18へ循環した。一方、第1精製塔32の
塔頂33から留出するメチルフェニルカーボネートとジ
フェニルカーボネートを含む低沸点混合物は導管40を
経て凝縮器41で凝縮された。凝縮液の1部は導管42
及び43を経て第1精製塔32に還流された。残りの凝
縮液は導管44から連続的に抜き出され、第2精製塔4
5に導入された。第2精製塔の塔底47はリボイラー5
5で加熱されている。一方、第2精製塔45の塔頂46
から留出するメチルフェニルカーボネートを含む留分は
導管48を経て凝縮器49で凝縮された。凝縮液の1部
は導管50及び51を経て第2精製塔45に還流され
た。残りの凝縮液は導管52及び57から連続的に抜き
出され、第1精製塔32に循環された。第2精製塔の中
段からは、導管53より精製されたジフェニルカーボネ
ートが2kg/hrで抜き出された。
ら抜き出される触媒及びジフェニルカーボネートを含む
高沸点混合物の抜き出し流量は4kg/hrであり、高
沸点混合物中のサリチル酸フェニル濃度は3000重量
ppm、フェノール濃度は0.5%であった。第1精製
塔32の塔底液中には、鉛触媒が鉛ベースで10000
ppm含まれており、サリチル酸フェニル2400重量
ppm、PPP2800重量ppmであった。サリチル
酸フェニルに対するPPPの割合は、重量比で1.17
である。導管53から抜き出されたジフェニルカーボネ
ート中のサリチル酸フェニルは1重量ppm未満であ
り、ジフェニルカーボネートの純度は、99.999%
であった。
される触媒及びジフェニルカーボネートを含む高沸点混
合物の抜き出し流量を5kg/hrとする他は、実施例
8と全く同様にジメチルカーボネートとフェノールから
ジフェニルカーボネートを製造する反応を行い、反応液
を精製してジフェニルカーボネートを得た。高沸点混合
物中のサリチル酸フェニル濃度は650重量ppm、フ
ェノール濃度は6.0%であった。第1精製塔32の塔
底液中には、鉛触媒が鉛ベースで10000ppm含ま
れており、サリチル酸フェニル2400重量ppm、P
PP200重量ppmであった。サリチル酸フェニルに
対するPPPの割合は、重量比で0.08である。導管
53から抜き出されたジフェニルカーボネート中のサリ
チル酸フェニルは400重量ppmであった。
35gとビスフェノールA228gを攪拌装置を備えた
真空反応装置に入れ、窒素ガスで置換しながら180℃
から220℃まで徐々に温度を上げながら攪拌した。つ
いで密閉し、100rpmで攪拌しながら8000Pa
で30分、4000Paで90分重合させた。その後、
270℃まで昇温し、70Paで1時間重合させた。得
られた芳香族ポリカーボネートのカラーは無色透明で良
好であり、数平均分子量は10200であった。
用いる他は実施例9と全く同様に芳香族ポリカーボネー
トを製造した。得られた芳香族ポリカーボネートは黄色
着色しており、数平均分子量は8800であった。
ルカーボネートを、塩基性物質を中和剤として用いるこ
となく、不純物を吸着した充填剤の交換や再生操作もな
く、蒸留のような簡単な操作によって得ることが可能と
なり、該ジアリールカーボネートはエステル交換法芳香
族ポリカーボネートに有用である。
7、21,23、24、25、26、27、28、3
0、31、36、37、38、39、40、42、4
3、44、48、50、51、52、53、54、5
6、108 導管 6、22、41、49、106 凝縮器 9 予熱器 12 蒸発缶 14、29、35、55 リボイラー 32 第1精製塔 33 第1精製塔の塔頂 34 第1精製塔の塔底 45 第2精製塔 46 第2精製塔の塔頂 47 第2精製塔の塔底 101 蒸留塔 102 塔底部 103 コイル 104 充填層部 105 塔頂部 107 気液分離器 109 液抜き出し口 110 真空ポンプ 111 液供給口
Claims (5)
- 【請求項1】 アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混
合物からジアリールカーボネートを精製するにあたり、
該混合物を触媒の存在下で加熱し、該混合物中のアリー
ロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−アレーンに対する
アリーロキシカルボニル−(アリーロキシカルボキシ
ル)−アレーンの割合を重量比で0.1以上として、蒸
留精製することを特徴とするジアリールカーボネートの
精製法。 - 【請求項2】 アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混
合物が、該アリーロキシカルボニル−(ヒドロキシ)−
アレーン以外の芳香族モノヒドロキシ化合物を5重量%
を超えて含有しないことを特徴とする請求項1記載のジ
アリールカーボネートの精製法。 - 【請求項3】 アリーロキシカルボニル−(ヒドロキ
シ)−アレーンとジアリールカーボネートを含有する混
合物が、ジアルキルカーボネートと芳香族モノヒドロキ
シ化合物からジアリールカーボネートを製造する際に用
いる反応器の抜き出し液であることを特徴とする請求項
1又は2記載のジアリールカーボネートの精製法。 - 【請求項4】 ジアルキルカーボネートと芳香族モノヒ
ドロキシ化合物からジアリールカーボネートを製造する
際に用いる反応器が、連続多段蒸留塔であることを特徴
とする請求項3記載のジアリールカーボネートの精製
法。 - 【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載のジアリー
ルカーボネートの精製法で精製したジアリールカーボネ
ートを用い、エステル交換法で芳香族ポリカーボネート
製造することを特徴とする芳香族ポリカーボネートの製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20899197A JP4097306B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | ジアリールカーボネートの精製法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1149727A true JPH1149727A (ja) | 1999-02-23 |
JP4097306B2 JP4097306B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=16565525
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP4097306B2 (ja) |
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- 1997-08-04 JP JP20899197A patent/JP4097306B2/ja not_active Expired - Lifetime
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