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JP2000053759A - 芳香族ポリカーボネートの製造方法 - Google Patents

芳香族ポリカーボネートの製造方法

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Publication number
JP2000053759A
JP2000053759A JP10221656A JP22165698A JP2000053759A JP 2000053759 A JP2000053759 A JP 2000053759A JP 10221656 A JP10221656 A JP 10221656A JP 22165698 A JP22165698 A JP 22165698A JP 2000053759 A JP2000053759 A JP 2000053759A
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phenol
bisphenol
polycarbonate
conduit
polymerization
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JP10221656A
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Hiroshi Yatani
広志 八谷
Kyosuke Komiya
強介 小宮
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G64/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbonic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G64/20General preparatory processes
    • C08G64/30General preparatory processes using carbonates
    • C08G64/307General preparatory processes using carbonates and phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C07C37/11Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms
    • C07C37/20Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom of a six-membered aromatic ring by reactions increasing the number of carbon atoms using aldehydes or ketones

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 精製等の煩雑な操作が低減されると共に、廃
棄物が低減してフェノールやビスフェノールAからポリ
カーボネートへのトータル生成収率が改善できる製造方
法を提供する。 【解決手段】 フェノールとアセトンを反応させてビス
フェノールAを製造するビスフェノールA製造工程と、
該ビスフェノールA製造工程で製造されたビスフェノー
ルAとジフェニルカーボネートとをエステル交換反応さ
せてポリカーボネートを製造するポリカーボネート製造
工程とからなり、ビスフェノールA製造工程で用いられ
る原料フェノールの一部として、該ポリカーボネート製
造工程で副生したフェノールを主成分として含む粗フェ
ノールを使用するポリカーボネートの連続的製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族ポリカーボ
ネートの製造方法に関し、詳細には、ポリカーボネート
製造工程で副生するフェノールをビスフェノールA製造
工程にリサイクルするポリカーボネートの製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、芳香族ポリカーボネートは、耐熱
性、耐衝撃性、透明性などに優れたエンジニアリングプ
ラスチックスとして、多くの分野において幅広く用いら
れている。この芳香族ポリカーボネートの製造方法につ
いては、従来種々の研究が行われ、その中で、芳香族ジ
ヒドロキシ化合物、例えばビスフェノールA(2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン)とホスゲン
との界面重縮合法が工業化されている。しかしながら、
この界面重縮合法においては、取り扱いに注意を有する
ホスゲンを用いなければならないこと、副生する塩化水
素や塩化ナトリウム及び、溶媒として大量に用いる塩化
メチレンなどの含塩素化合物により装置が腐食するこ
と、ポリマー物性に悪影響を及ぼす塩化ナトリウムなど
の不純物や残留塩化メチレンの分離が困難なことなどの
問題があった。
【0003】このような問題を解決するために、ホスゲ
ンの替わりにジアリールカーボネートを用いてエステル
交換法で芳香族ポリカーボネートを製造する方法が数多
く提案されている。例えばビスフェノールAとジフェニ
ルカーボネートを溶融状態で重合して、芳香族ポリカー
ボネートを得ることができる。この方法は、高粘度のポ
リカーボネートの溶融体の中から、芳香族モノヒドロキ
シ化合物(フェノール等)を留去しなければ重合度が上
がらないことから、(1)高温・高真空条件下で重合す
るため、副反応によって分岐や架橋が起こりやすく、品
質の良好なポリマーが得にくいこと、(2)着色を免れ
ないこと等、種々の欠点を有していた〔松金幹夫他、プ
ラスチック材料講座〔5〕「ポリカーボネート樹脂」日
刊工業新聞社刊行(昭和44年)、第62〜67ページ
参照〕。これらの欠点を克服するため、触媒や安定剤、
重合方法等に関して数多くの試みがなされている。特に
本出願人等は、WO95/03351号明細書におい
て、芳香族ジヒドロキシ化合物とジアリールカーボネー
トとの溶融混合物、または芳香族ジヒドロキシ化合物と
ジアリールカーボネートを反応して得られる重合中間体
を、自由に落下させながら重合する方法を開示してお
り、この方法によれば着色のない高品質のポリカーボネ
ートを製造することが可能である。また、ジアリールカ
ーボネートと芳香族ジヒドロキシ化合物から、固相重合
により芳香族ポリカーボネートを製造する方法について
も本出願人等によって提案されており(USP−494
8871号明細書、USP−5204377号明細書、
USP−5214073号明細書等)、高品質の芳香族
ポリカーボネートが製造できることが開示されている。
【0004】このように、エステル交換法においても、
高品質のポリカーボネートが得られるようになったもの
の、ホスゲン法とは異なり、ポリカーボネートを製造す
る過程でフェノールが必然的に副生する為に、経済的に
は、副生フェノールの再利用が必須となっている。その
為、例えば、特開平9−255772号公報や特開平1
0−60106号公報に示されるように、副生したフェ
ノールをジフェニルカーボネート製造工程に回収して再
利用することが試みられている。しかしながら、これら
公報に記載されているように、該副生フェノールをDP
C工程で再利用するためには、ポリカーボネート製造工
程で副生した粗フェノールを一旦蒸留等の操作によって
精製してから用いることが、DPC製造工程での配管の
閉塞防止やDPC品質及び最終的に得られるポリカーボ
ネートの品質を向上するために必要であった。例えば、
特開平10−60106号公報では、副生フェノール中
の不純物としてジヒドロキシ化合物が50ppm以下、
エステル交換触媒である含窒素塩基性化合物又はアルカ
リ金属化合物/アルカリ土類金属化合物が1ppm以
下、サリチル酸フェニル、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の含有量の合計が50
ppm以下、ポリカーボネートオリゴマーが100pp
m以下の範囲にあることが記載されている。このこと
は、DPC製造工程にもしくはその前の工程に、フェノ
ール蒸留塔や精留塔のような副生した粗フェノールの精
製工程が必要になると共に、煩雑な操作が付加されるこ
とを意味するものであり、好ましいことではない。
【0005】更に、上記フェノール蒸留塔や精留塔等の
塔底からは、副生粗フェノール中に存在するビスフェノ
ールA、ジフェニルカーボネート、ポリカーボネートオ
リゴマー等が濃縮された状態で排出される為、フェノー
ルやビスフェノールAからポリカーボネートへの収率が
低下すると共に、該排出物の処理が問題となっていた。
以上のように、エステル交換法で必然的に生成する副生
フェノールを、効率よく使用する技術は未だ確立されて
いない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、粗フェノー
ルを精製するという煩雑な操作を低減すると共に、廃棄
物を低減してフェノールやビスフェノールAからポリカ
ーボネートへの収率が向上したエステル交換法ポリカー
ボネートの製造方法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような状況下にあっ
て、本発明者らは、ポリカーボネート製造工程で副生す
る粗フェノールの活用を鋭意研究した結果、意外にも、
粗フェノールをビスフェノールA製造工程で使用する場
合には、粗フェノールを全く精製することなく、もしく
は低純度の精製で使用できるという驚くべき事実を見い
出したものである。ポリカーボネート製造工程で副生す
る粗フェノールをビスフェノールA製造工程にリサイク
ルすることで、副生する粗フェノールからのフェノール
分離精製や廃棄物の処理等の煩雑な操作が不要になると
共にフェノールやビスフェノールAからポリカーボネー
トへの収率が向上したのである。
【0008】すなわち、本発明は、(1) フェノール
とアセトンを反応させてビスフェノールAを製造するビ
スフェノールA製造工程と、該ビスフェノールA製造工
程で製造されたビスフェノールAとジフェニルカーボネ
ートとをエステル交換反応させてポリカーボネートを製
造するポリカーボネート製造工程とからなり、該ビスフ
ェノールA製造工程で用いられる原料フェノールの少な
くとも一部として、該ポリカーボネート製造工程で副生
したフェノールを主成分として含む粗フェノールを使用
することを特徴とするポリカーボネートの連続的製造方
法、(2) 粗フェノールの純度が50wt%〜99.
99wt%であることを特徴する(1)記載のポリカー
ボネートの連続的製造方法、(3) 粗フェノールが、
水で加水分解された後、ビスフェノールA製造工程で用
いられる原料フェノールの一部として使用されることを
特徴とする(1)又は(2)記載のポリカーボネートの
連続的製造方法、(4) ビスフェノールA製造工程で
製造されたビスフェノールAが、製造直後の溶融状態の
まま、固化することなく、ポリカーボネート製造工程に
供給されることを特徴とする(1)、(2)または
(3)記載のポリカーボネートの連続的製造方法、
(5) ビスフェノールA製造工程で製造されたビスフ
ェノールAが、フェノールアダクトの状態で、ポリカー
ボネート製造工程に供給されることを特徴とする
(1)、(2)または(3)記載のポリカーボネートの
連続的製造方法、を提供するものである。
【0009】本発明の方法は、アセトンとフェノールと
を反応させてビスフェノールAを得、得られた該ビスフ
ェノールAとジフェニルカーボネートをエステル交換反
応で重合して、フェノールを副生しながら芳香族ポリカ
ーボネートを製造することを包含し、その際ビスフェノ
ールA製造工程で用いられる原料フェノールの一部とし
て、ポリカーボネート製造工程で副生したフェノールを
主成分として含む粗フェノールを用いることを特徴とす
る方法である。本発明の方法においては、芳香族ポリカ
ーボネートの製造の際に得られる粗フェノールが、精製
することなく、もしくは低純度の簡便な精製のままで、
芳香族ポリカーボネートの製造原料であるビスフェノー
ルAの製造に有効に用いられる。それ故、本発明の方法
は、粗フェノールを他の用途やジフェニルカーボネート
製造の原料として使用する際に必要な、高純度の精製工
程や廃棄物の回収工程が不要となる利点を有すると共
に、フェノールからポリカーボネートへのトータル収率
が向上するという利点も有していることから、エステル
交換法での芳香族ポリカーボネートの大規模な工業生産
において極めて有利に用いることができる。芳香族ポリ
カーボネートの製造の際に得られる粗フェノールを、そ
のままで、もしくは低純度の精製のままで、ビスフェノ
ールA製造工程の原料フェノールの一部として使用でき
ることは予想外であり、その結果、粗フェノールの高純
度精製は不要になり、煩雑な作業が必要なくなったり、
収率が向上することは従来の技術からは全く予測できな
いことである。
【0010】本願の効果をより明確にするために、従来
提案されていた副生フェノールを精製してジフェニルカ
ーボネート製造工程で使用するプロセスを図2を用いて
説明する。ビスフェノールAとジフェニルカーボネート
とからポリカーボネートを製造する工程1で副生した粗
フェノールには、ジフェニルカーボネート、ビスフェノ
ールA、ポリカーボネートオリゴマー等を含んでおり、
そのまま、ジフェニルカーボネート製造工程に供給する
ことはできない。その為、粗フェノールの精製が必要で
あり、導管143を通じてフェノール回収塔2に導入さ
れる。フェノール回収塔2の塔底からは粗フェノール中
に含まれるジフェニルカーボネート、ビスフェノール
A、オリゴマーが導管144を通じて排出され、塔頂か
らはフェノールが排出される。特開平10−60106
号公報によれば、該フェノールがジフェニルカーボネー
ト製造工程で使用されるためには、ビスフェノールA、
含窒素塩基性化合物、アルカリ金属化合物/アルカリ土
類金属化合物、ホウ酸またはホウ酸エステル、亜リン酸
水素アンモニウム、サリチル酸フェニル、O−フェノキ
シ安息香酸、O−フェノキシ安息香酸フェニル等の微量
不純物を含んでいれば、更に高純度化が必要であると記
載されており、導管145でフェノール精製塔3に導か
れる。フェノール精製塔3の塔頂や塔底からは導管14
5で導かれたフェノール中に含まれていた不純物が排出
され、導管146から高純度フェノールが得られる。高
純度フェノールは、フレッシュなフェノールと混合さ
れ、ジフェニルカーボネート製造工程に供給される。フ
ェノール回収塔2の塔底から導管144で排出された混
合物はそのまま重合工程に戻すことは出来ず、廃棄物と
して処理されるか、または燃料として熱回収するか、も
しくは再度ジフェニルカーボネート回収のために薄膜蒸
留等の操作が必要となる。その場合、薄膜蒸留塔内では
塔底では、重合が発生し配管閉塞が発生しやすい。ま
た、フェノール精製塔3の導管147、149で排出さ
れた不純物は廃棄物として処理されるかまたは燃料とし
て熱回収が必要となる。以上のように粗フェノールをジ
フェニルカーボネート製造原料として使用する従来の技
術では、煩雑な操作やロス及び廃物処理が必要となるの
である。
【0011】一方、本発明のプロセスでは図1に示すよ
うに、粗フェノールをそのままビスフェノールA製造工
程に供給できるので、煩雑な操作や廃物処理が無く、非
常にシンプルである。以下、本発明について詳細に説明
する。最初に、本発明のジフェニルカーボネートとビス
フェノールAとをエステル交換させるポリカーボネート
製造工程について説明する。本発明のポリカーボネート
の製造方法はエステル交換法であれば良く、特に制限は
ない。通常、芳香族ポリカーボネートをエステル交換法
で製造する際に用いられる重合器のいずれも使用するこ
とが可能であり、撹拌槽型重合器、薄膜式重合器、スク
リュー型重合器、横型撹拌重合器等を用いる方法や、多
孔板から落下させながら重合させるタイプの重合方式、
多孔板からガイドに沿わせて落下させながら重合させる
タイプの重合方式、更には固相重合方式等、公知の種々
の方法を用いることができる。高品質のポリカーボネー
トを製造する上では、特開平7−292097号公報記
載の多孔板から落下させながら重合させる方法や、特公
平7−94546号公報や特開平3−223330号公
報に記載の固相重合法等が特に好ましい。また、これら
の重合器を種々組み合わせて用いることも好ましい方法
である。
【0012】ビスフェノールAとジフェニルカーボネー
トとの使用割合(仕込比率)は、重合温度その他の重合
条件によって異なるが、ジフェニルカーボネートは芳香
族ジヒドロキシ化合物1モルに対して、通常0.9〜
2.5モル、好ましくは0.95〜2.0モル、より好
ましくは0.98〜1.5モルの割合で用いられる。本
発明の方法で得られる芳香族ポリカーボネートの数平均
分子量は、通常500〜100000の範囲であり、好
ましくは2000〜30000の範囲である。本発明に
おいて、ビスフェノールAとジフェニルカーボネートを
反応させて芳香族ポリカーボネートを製造するに当た
り、反応の温度は、通常50〜350℃、好ましくは1
00〜290℃の温度の範囲で選ばれる。
【0013】反応の進行にともなって、フェノールが副
生してくるが、これを反応系外へ除去する事によって反
応速度が高められる。従って、窒素、アルゴン、ヘリウ
ム、二酸化炭素や低級炭化水素ガスなど反応に悪影響を
及ぼさない不活性なガスを導入して、副生したフェノー
ルをこれらのガスに同伴させて除去する方法や、減圧下
に反応を行う方法などが好ましく用いられる。好ましい
反応圧力は、製造する芳香族ポリカーボネートの分子
量、重合温度等によっても異なるが、例えば、数平均分
子量が1000以下の範囲では、6665Pa(50m
mHg)〜常圧の範囲が好ましく、数平均分子量が10
00〜2000の範囲では、400Pa(3mmHg)
〜6665Pa(50mmHg)の範囲が好ましく、数
平均分子量が2000以上の範囲では、2666Pa
(20mmHg)以下、特に1333Pa(10mmH
g)以下が好ましく、更に267Pa(2mmHg)以
下が好ましい。減圧下で、かつ前述した不活性ガスを導
入しながら反応を行う方法も好ましく用いられる。
【0014】副生したフェノールを反応系外に除去する
際には、ジフェニルカーボネートやビスフェノールA、
オリゴマー等も同伴するため、低純度のフェノールとし
て除去される。また、それらを部分凝縮や蒸留して、フ
ェノールと分離されたジフェニルカーボネートやビスフ
ェノールA、オリゴマー等を重合器に戻す方法も好まし
く用いられるが、該操作では副生したフェノールに同伴
されたジフェニルカーボネートやビスフェノールA、オ
リゴマー等を完全に除去することは出来ない。本発明に
おいては、このようにポリカーボネート製造工程から系
外に除去された副生したフェノールを主成分とするフェ
ノールを粗フェノールといい、重合工程で副生した成分
や原材料を含有するフェノールを粗フェノールと定義す
る。例えば、反応系外に除去された副生フェノールがそ
のままポリカーボネート製造工程の系外に移送されるの
であれば、該副生フェノールは粗フェノールであるし、
上述のようにジフェニルカーボネートやビスフェノール
A、オリゴマー等を重合器に戻す為に副生フェノールを
部分凝縮や蒸留して得られるフェノールも、重合工程で
副生した成分や原材料を含有しておれば、粗フェノール
である。本発明においては、該粗フェノールをビスフェ
ノールA製造工程の原料フェノールの一部として使用す
る。その際の使用割合は、特に限定されないが、原料フ
ェノール中の10〜100重量%の範囲にあり、好まし
くは、50〜100%、更に好ましくは、70〜100
%の範囲にある。
【0015】エステル交換反応は、触媒を加えずに実施
する事ができるが、重合速度を高めるため、必要に応じ
て触媒の存在下で行われる。重合触媒としては、この分
野で用いられているものであれば特に制限はないが、水
酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウムなどのアルカリ金属及びアルカリ土類金
属の水酸化物類;水素化アルミニウムリチウム、水素化
ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素テトラメチルアンモニ
ウムなどのホウ素やアルミニウムの水素化物のアルカリ
金属塩、アルカリ土類金属塩、第四級アンモニウム塩
類;水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カルシ
ウムなどのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の水素化
合物類;リチウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、
カルシウムメトキシドなどのアルカリ金属及びアルカリ
土類金属のアルコキシド類;リチウムフェノキシド、ナ
トリウムフェノキシド、マグネシウムフェノキシド、L
iO−Ar−OLi、NaO−Ar−ONa(Arはア
リール基)などのアルカリ金属及びアルカリ土類金属の
アリーロキシド類;酢酸リチウム、酢酸カルシウム、安
息香酸ナトリウムなどのアルカリ金属及びアルカリ土類
金属の有機酸塩類;酸化亜鉛、酢酸亜鉛、亜鉛フェノキ
シドなどの亜鉛化合物類;酸化ホウ素、ホウ酸、ホウ酸
ナトリウム、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリブチル、ホ
ウ酸トリフェニル、(R3 R4 R5 R6 )NB(R3R4
R5 R6 )または(R3 R4 R5 R6)PB(R3 R4
R5 R6 )で表されるアンモニウムボレート類またはホ
スホニウムボレート類(R3 、R4 、R5 、R6は、各
々独立に水素、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1
〜10のアルコキシ基、環構成炭素数5〜10のシクロ
アルキル基、環構成炭素数5〜10の炭素環式芳香族
基、炭素数6〜10の炭素環式アラルキル基を表す。k
は3〜11の整数を表し、R7 およびR8 は、各Xにつ
いて個々に選択され、お互いに独立に、水素または炭素
数1〜6のアルキル基を表し、Xは炭素を表す。
【0016】また、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 、R
8 において、一つ以上の水素原子が反応に悪影響を及ぼ
さない範囲で他の置換基、例えばハロゲン原子、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、ビニル基、シアノ基、
エステル基、アミド基、ニトロ基等によって置換された
ものであっても良い。)などのホウ素の化合物類;酸化
ケイ素、ケイ酸ナトリウム、テトラアルキルケイ素、テ
トラアリールケイ素、ジフェニル−エチル−エトキシケ
イ素などのケイ素の化合物類;酸化ゲルマニウム、四塩
化ゲルマニウム、ゲルマニウムエトキシド、ゲルマニウ
ムフェノキシドなどのゲルマニウムの化合物類;酸化ス
ズ、ジアルキルスズオキシド、ジアルキルスズカルボキ
シレート、酢酸スズ、エチルスズトリブトキシドなどの
アルコキシ基またはアリーロキシ基と結合したスズ化合
物、有機スズ化合物などのスズの化合物類;酸化鉛、酢
酸鉛、炭酸鉛、塩基性炭酸塩、鉛及び有機鉛のアルコキ
シドまたはアリーロキシドなどの鉛の化合物;第四級ア
ンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩、第四級アルソニ
ウム塩などのオニウム化合物類;酸化アンチモン、酢酸
アンチモンなどのアンチモンの化合物類;酢酸マンガ
ン、炭酸マンガン、ホウ酸マンガンなどのマンガンの化
合物類;酸化チタン、チタンのアルコキシドまたはアリ
ーロキシドなどのチタンの化合物類;酢酸ジルコニウ
ム、酸化ジルコニウム、ジルコニウムのアルコキシド又
はアリーロキシド、ジルコニウムアセチルアセトンなど
のジルコニウムの化合物類などの触媒を挙げる事ができ
る。
【0017】触媒を用いる場合、これらの触媒は1種だ
けで用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても
良い。また、これらの触媒の使用量は、原料のビスフェ
ノールAに対して、通常10-8〜1wt%、好ましくは
10-7〜10-1wt%の範囲で選ばれる。本発明の方法
を達成する反応器及び重合器の材質に特に制限はない
が、重合器の少なくとも内壁面を構成する材質は、通常
ステンレススチールやニッケル、ガラス等から選ばれ
る。
【0018】次に、ポリカーボネート製造工程で副生し
たフェノールを原料フェノールの一部として用いるビス
フェノールAの製造工程について説明する。本発明にお
いて、ビスフェノールAの製造工程は、アセトンとフェ
ノールとを酸触媒の存在下でビスフェノールAを製造す
るものであれば良く、その方法は特に制限されない。通
常、触媒として無水塩化水素を用いる方法と陽イオン型
イオン交換樹脂を用いる方法が一般的である。無水塩化
水素を触媒として用いる一般的な方法は、反応工程、分
離・回収工程、蒸留・精製工程からなっており、反応工
程では温度が50℃前後、圧力が常圧から微加圧程度、
フェノールとアセトンのモル比が約4:1で水を副生し
ながら縮合してビスフェノールAを生成している。分離
・回収工程では、副生した水に溶解した塩酸の回収、フ
ェノールの分離回収、異性体の分離回収が行われ、回収
された塩酸、フェノール、異性体は反応工程にリサイク
ルされる。蒸留・精製工程では、粗ビスフェノールAの
蒸留、結晶化・分離、洗浄・乾燥を行い高純度のビスフ
ェノールAを得ている。
【0019】後者の陽イオン型イオン交換樹脂を用いる
一般的な方法は、反応工程、分離・回収工程、精製工程
及び熱分解異性化工程からなっており、反応工程では、
温度が50〜90℃程度、圧力が大気圧、フェノールと
アセトンのモル比が約10:1で水を副生しながら縮合
してビスフェノールAを生成している。分離・回収工程
では、副生した水の分離、アセトン及びフェノールの分
離回収が行われ、回収されたアセトン、フェノールは反
応工程にリサイクルされる。精製工程では、フェノール
アダクトとしてビスフェノールAを晶析し洗浄が行われ
た後フェノールの蒸留分離と顆粒化が行われ精製ビスフ
ェノールAが得られる。分離されたフェノールは再使用
される。晶析で分離された異性体やタール分は熱分解異
性化工程に送られ、フェノールやビスフェノールA及び
ビスフェノールAの異性体に変換され、反応工程にリサ
イクルされる。
【0020】本発明においては、該ビスフェノールA製
造工程で用いられる原料フェノールの一部としてポリカ
ーボネート製造工程で副生した粗フェノールを使用す
る。前述のように、副生した粗フェノールは、重合工程
での温度、真空度、重合装置、部分凝縮やロスを発生し
ない程度の簡便な蒸留等による重合器へのリサイクルの
程度によって、その純度は異なるが、未反応のジフェニ
ルカーボネートやビスフェノールA及びオリゴマー等を
0.01〜50wt%程度含有しており、その純度は5
0〜99.99wt%程度である。前述したように、ジ
フェニルカーボネート工程に副生フェノールをリサイク
ルする場合には、高純度に精製することが必要であった
が、本発明においては、ビスフェノールA等が含有して
いても全く問題ない。むしろ、高純度に精製することに
よる煩雑さと、精製で発生するロスによるトータル収率
の低下を避けるために、重合器へのリサイクルが問題な
くできる程度の低純度の精製の方が好ましい。好ましい
粗フェノールの純度としては、70〜99wt%、更に
好ましくは80〜99wt%、特に好ましくは90〜9
9wt%の範囲にある。上記範囲より純度が低い場合
は、重合工程での生産効率が低下したり、安定性が低下
する傾向にある。
【0021】ビスフェノールA反応工程内には、反応で
副生した水と酸性触媒が存在し、かつ温度が50〜90
℃の状態にあるため、供給された粗フェノール中のジフ
ェニルカーボネートは加水分解されてフェノールにな
る。また、粗フェノール中のビスフェノールAはそのま
まの状態で次工程に移行し、オリゴマーは加水分解され
てビスフェノールAとなり次工程に移行する。該反応工
程で、粗フェノール中のジフェニルカーボネートやオリ
ゴマーは加水分解されるが、未反応の状態で残存して次
工程に移行しても、精製や分解等の操作がなされるため
何ら問題はない。更に、未反応ジフェニルカーボネート
の量が多い場合には、ジフェニルカーボネートがフェノ
ールとアダクトを形成して、精製ビスフェノールA中に
残存する可能性もあるが、ジフェニルカーボネートはポ
リカーボネート製造工程で使用されるモノマーであるた
め、ポリカーボネートの品質に対しては何ら問題はない
のである。
【0022】また、粗フェノール中のジフェニルカーボ
ネートやオリゴマーの加水分解を進行させてからビスフ
ェノールA製造用の原料フェノールの一部として用いる
ことも可能である。その場合、粗フェノール中に水を添
加して50〜200℃に加熱した後、ビスフェノールA
製造工程の原料フェノールの一部として使用することも
可能であるし、ビスフェノールA製造工程内の分離工程
で回収されて反応工程に供給される、水分を含んでいる
回収アセトンに混合して50〜150℃に加熱した後、
ビスフェノールA製造工程の原料フェノールの一部とし
て使用することも可能である。その際、水及び水分の量
としては、粗フェノール中に存在するジフェニルカーボ
ネートやオリゴマー等の加水分解される成分と等モル以
上存在させることが好ましく、一般に、10倍モルまで
が好ましい。また、反応時間も加水分解が進行するに十
分な時間反応させることが好ましく、一般に、1分から
3時間の範囲にある。
【0023】また、本発明において、ビスフェノールA
製造工程とポリカーボネート製造工程とは物理的に繋が
っている必要は無く、ポリカーボネート製造工程で副生
した粗フェノールがビスフェノールA工程で使用されれ
ばよい。しかし、好ましい形態としては、ポリカーボネ
ート製造工程で副生した粗フェノールが配管等で物理的
に連結されたビスフェノールA製造工程にリサイクルさ
れることが好ましい。更に、ビスフェノールA製造工程
で製造されたビスフェノールAをプリル化することな
く、溶融状態のままで配管を経由してポリカーボネート
製造工程に供給することも好ましい。また、ビスフェノ
ールA製造工程のビスフェノールAのフェノールアダク
ト状態でポリカーボネート製造工程に供給することも好
ましい。前者のプリル化することなく溶融状態で供給す
る場合には、プリル化工程とその後の粉体のハンドリン
グが軽減でき好ましい。ビスフェノールAをフェノール
アダクトの状態で供給することは、ビスフェノールAの
精製工程及びプリル化工程が簡略化出来て好ましいが、
重合工程からのリサイクルフェノールの量が増大すると
いうデメリットも生じる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、実施例および比較例を挙
げて本発明を具体的に説明する。各項目の評価は以下の
方法で行った。 1.フェノールの純度:(株)島津製作所製SCL−6
Bを用いて高速液体クロマトグラフィーにより測定し
た。 2.重量平均分子量:ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー(GPC)にて測定した(カラム:トーソー
(株)製TSK−GEL;溶媒:THF)。 3.色調:射出成形機(J100E、日本製鋼社製)を
用い、芳香族ポリカーボネートをシリンダー温度290
℃、金型温度90℃で、縦50mm×横50mm×厚さ
3.2mmの試験片を連続成形した。得られた試験片の
色調はCIELAB法(Comission Inetrnationale de
l'Eclairage1976L*a*bDiagram)により測定
し、黄色度をb*値で示した。b*値は大きいほど黄色度
は高い。 4.溶融色APHA:175℃で溶解して、評価した。
【0025】
【実施例1】図3に示される様な系を用いて、ビスフェ
ノールAと芳香族ポリカーボネートを製造した。図3
は、(i)アセトンとフェノールからビスフェノールA
を製造するための反応搭及びビスフェノールA精製系
(ビスフェノールA反応搭21及び22,25〜29か
らなるビスフェノール精製工程を用いて行う。)、(ii)
上記ビスフェノールA反応搭21に粗フェノール貯槽1
8を経由してリサイクルされる粗フェノールを副生しな
がらポリカーボネートを製造する工程(攪拌槽型第1重
合器9、10及び攪拌槽型第2重合器11からなる第1
攪拌重合工程、自由落下式重合器16、ワイヤー接触落
下式重合器17)からなる。
【0026】<ポリカーボネート製造工程>第1攪拌重
合工程は攪拌槽型第1重合器9及び10を用いてバッチ
的に行われた。攪拌槽第1重合工程は重合温度180
℃、常圧、シール窒素ガス流量1リットル/hrの条件
で行われた。重合工程を開始するにあたり、ビスフェノ
ールA製造工程で製造精製されたビスフェノールAを、
ビスフェノールA貯槽7に貯められた。ビスフェノール
Aは導管31より、攪拌槽型第1重合器10に40kg
バッチ的に供給され、ついでジフェニルカーボネートが
投入口6より40kgバッチ的に供給された。溶融状態
で4時間攪拌した後、溶融物は7.8kg/hrの流量
で導管34を経て連続的に撹拌槽型第2重合器11に供
給された。撹拌槽型第1重合器9から撹拌槽型第2重合
器11に溶融プレポリマー(a)を供給している間に、
撹拌槽型第1重合器10に、貯槽7のビスフェノールA
40kgを導管31からバッチ的に供給し、ついでジフ
ェニルカーボネート40kgを投入口8からバッチ的に
供給した後、上記の撹拌槽型第1重合器9における攪拌
重合と同様にして重合を行い溶融プレポリマー(b)を
得た。撹拌槽型第1重合器9が空になった時点で撹拌槽
型第1重合器10からの溶融プレポリマー(b)の攪拌
槽型第2重合器11への供給を開始し、溶融プレポリマ
ー(b)は連続的に流量7.8kg/hrで供給され
た。撹拌槽型第1重合器9、10におけるバッチ重合及
び溶融プレポリマー(a)及び(b)の交互供給を上記
と同様の操作で繰り返し、溶融プレポリマー(a)又は
(b)のいずれかを連続的に撹拌槽型第2重合器11に
供給した。
【0027】撹拌槽型第2重合器11は、反応温度24
0℃、反応圧力70mmHgの条件で行い、内容量20
リットルを一定に保つように内容物(プレポリマーc)
を抜き出し導管35及び導管37を経て自由落下式重合
器16に連続的に供給した。攪拌槽型第2重合器11か
ら留出するビスフェノールAやジフェニルカーボネート
等を含む粗フェノールは、真空ポンプの負荷を低減する
ために、導管40から60℃に設定されたフェノール凝
縮器13に供給された。フェノール凝縮器13の塔底か
ら得られる粗フェノールは導管41を経て粗フェノール
貯槽18に移送され、フェノール凝縮器搭頂部から排出
されたガスは、導管42及びルーツブロワー14を経
て、封液の主成分がフェノールである液封式真空ポンプ
15に吸引された。ガス中のフェノールは、封液と共に
導管45を経由して、粗フェノール貯槽18に移送され
た。
【0028】自由落下重合器16は、孔径5mmの孔を
80個有する多孔板48を備えており、自由落下距離は
8mである。自由落下重合器16においては、導管37
より多孔板48を有する供給位置に導入されたプレポリ
マー(c)を糸状の溶融物49となって落下させること
によって重合される。重合温度は250℃、圧力は5m
mHgで自由落下重合を行い、プレポリマー(d)を得
た。プレポリマー(d)の1部は導管36及び37を経
て流量50kg/hrで上記自由落下重合器16の供給
位置に再循環された。自由落下重合器16から留出する
ビスフェノールAやジフェニルカーボネート等を含む粗
フェノールは、導管44、導管42及びルーツブロワー
14を経て液封式真空ポンプ15に吸引され、導管45
を経由して、粗フェノール貯糟18に移送された。自由
落下重合器16内のプレポリマー量は一定になるよう
に、プレポリマー(d)の1部はワイヤー接触落下式重
合器17に供給された。
【0029】ワイヤー接触落下式重合器17は、孔径5
mmの孔を80個有する多孔板50を備えており、80
本の1mm径のSUS316L製ワイヤ状ガイド51が
多孔板50のそれぞれの孔からワイヤー接触落下式重合
器17の底部の貯槽部へ垂直に釣り下げてあり、重合材
料は自由落下せず、ワイヤー51に沿って接触しながら
落下する。ワイヤー接触落下距離は8mである。ワイヤ
ー接触落下式重合器17においては、重合温度265
℃、圧力0.3mmHgの条件下で、ワイヤー接触落下
式重合を連続的に行い、得られた芳香族ポリカーボネー
トを重合器ボトムから約4.4kg/hrで抜き出し
た。ワイヤー接触落下式重合器17から留出するビスフ
ェノールAやジフェニルカーボネート等を含む粗フェノ
ールは、導管44、導管42及びルーツブロワー14を
経て液封式真空ポンプ15に吸引された。液封式真空ポ
ンプ15内の封液は、一定量を保つように導管45より
抜き出され、粗フェノール貯槽18へ供給された。粗フ
ェノール貯槽18のフェノールの純度は、90%であっ
【0030】<ビスフェノールA製造工程>粗フェノー
ル貯槽18とフェノール貯槽19とから、導管52,5
3を経由して26.3kg/hrでフェノールを送り、アセ
トン貯槽20から導管55を経由して送られてきた1.
2kg/hrのアセトンと共に60℃に加熱され、導管54
を経由してビスフェノールA反応搭21に供給した。粗
フェノールとフェノールの比率(重量比)(粗フェノー
ル/フェノール)は95/5であった。ビスフェノール
A反応搭21は、触媒としてスルホン酸基を有するイオ
ン交換樹脂が充填されてあり、ジャケットで反応温度が
60℃になるように制御した。塔底からはビスフェノー
ルA16wt%、フェノール78%、水1wt%を含む
反応溶液が抜き出され、導管38を経由して軽沸分離塔
22に供給された。また、該反応液中にはジフェニルカ
ーボネートは検出されなかった。
【0031】軽沸分離塔22の搭頂部からはアセトン、
水、フェノール及び炭酸ガスが抜き出され、炭酸ガスは
導管58に接続された真空ポンプから排出され、フェノ
ールとアセトンはそれぞれ脱水搭23、アセトン回収搭
24で精製されて回収される。軽沸分離塔22の塔底部
から抜き出されたフェノールとビスフェノールAとから
なる溶液は、フェノールフラッシング搭25に導管62
を経由して供給された。フェノールフラッシング搭25
の搭頂部からはフェノールが抜き出され導管63を経由
して粗フェノール貯槽に回収され、塔底からはビスフェ
ノールA22wt%、フェノール74wt%の組成で抜
き出され、ビスフェノールA晶析槽26に導管64を経
由して供給される。ビスフェノールA晶析槽26は、温
度50℃、滞留時間2時間に保たれており、フェノール
/ビスフェノールA結晶アダクトを析出させた。ビスフ
ェノールA晶析槽26下部から抜き出された結晶アダク
トは遠心分離器27でフェノールと分離され、150℃
に保持された結晶アダクト融解槽30及び導管66を経
由して、脱フェノール搭28に供給された。脱フェノー
ル搭28は、160℃、50torrに保持されており、塔
頂よりフェノールが回収された。塔底からは、フェノー
ル3.8wt%を含むビスフェノールAが抜き出され、
導管68を経由してスチームストリピング搭29へ供給
された。スチームストリッピング塔の条件は180℃、
10torrであった。スチームストリッピング搭29の下
部からは、高純度ビスフェノールAが抜き出され、導管
69を経由してビスフェノールA貯槽7に移送され、ポ
リカーボネートの製造に使用された。
【0032】図3のシステムは800時間連続運転し、
ビスフェノールAと芳香族ポリカーボネートを製造し
た。800時間後に得られたビスフェノールAは、フェ
ノール35ppm及びクロマン化合物を100ppmを
含み、APHAは7と良好な物であり、粗フェノールを
用いたことによる弊害は全く見られなかった。また、ポ
リカーボネート重合系からのフェノール回収に伴う廃棄
物は発生しなかった。得られた芳香族ポリカーボネート
の重量平均分子量は28000であり、b*値が3.5
の良好なポリカーボネートであった。
【0033】
【比較例1】図4に示ようなポリカーボネート製造工程
とジフェニルカーボネート製造工程とからなる設備を用
いてポリカーボネートを製造した。図4の系は、(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段及び第2段反応蒸留
(それぞれ連続多段蒸留塔72及び73を用いて行
う。)と(ii)上記連続多段蒸留塔に粗フェノール貯槽1
8を経由してリサイクルされる粗フェノールを副生しな
がらポリカーボネートを製造する工程(攪拌槽型第1重
合器9、10及び攪拌槽型第2重合器11からなる第1
攪拌重合工程、自由落下式重合器16、ワイヤー接触落
下式重合器17)からなる。 <ポリカーボネート製造工程>ポリカーボネートの製造
は、ビスフェノールAを投入口6及び8から供給するこ
ととジフェニルカーボネートをジフェニルカーボネート
製造工程で製造されたジフェニルカーボネートが貯蔵さ
れたジフェニルカーボネート貯槽71から、導管31を
経由して供給すること以外は実施例1と同様に行った。
【0034】<ジフェニルカーボネート製造工程>フェ
ノール20kgと一酸化鉛4kg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することに
より鉛触媒を調製した。運転の初期段階において、純度
99.97wt%の新たなフェノール、新たなジメチル
カーボネート及び上記の鉛触媒を含む液状混合物を導管
75に設けられた導入口(図示しない)から供給し、流
量23.8kg/hrにて導管76から、段数20のシ
ーブトレーを装着した塔高6mの棚段塔からなる第1連
続多段蒸留塔72の塔頂から0.5m下の位置へ供給
し、第1連続多段蒸留塔72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76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0.43wt%だった。さらに、
新たなジメチルカーボネートを、導管77から42.2
kg/hrの流量で第1連続多段蒸留塔72の塔底に供
給した。導管78,79,85からそれぞれリサイクル
されてくる液状混合物が導管75に導入され始めた時点
で、導管75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導管81より
3.45kg/hrの流量で導管78へ供給した。
【0035】運転が定常状態に達した後の導管76の混
合物の重量組成は、フェノール:44.6%、ジメチル
カーボネート:49.8%、メチルフェニルカーボネー
ト:4.8%、及び鉛触媒(上記混合物中の鉛濃度):
44.6%であった[導管76の混合物は、導管78か
らのフェノール、第2連続多段蒸留塔73より導管80
及び79を経てリサイクルされてくる液、及び蒸発缶8
3から導管84及び85を経てリサイクルされてくる液
よりなる。]。導管76の混合物の組成及びフェノール
の純度は導管75に設けられたサンプリングノズル(図
示しない)より該混合物のサンプルを抜き出し測定し
た。導管76の混合物中のフェノール、ジメチルカボネ
ート及びメチルフェニルカーボネートの含量及びフェノ
ールの純度は高速液体クロマトグラフィー(SCL−6
B:日本国、島津製作所製)を用いて測定した。また、
導管76の混合物中の鉛触媒の含量はICP(industry
coupled plasma emissionspect ral analyzer)(JY3
8PII:セイコー電子工業(株)製)を用いて測定し
た。
【0036】第1連続多段蒸留塔72の反応条件は、塔
底温度は203℃、塔頂圧力は6.5kg/cm2
G、還流比は0であった。第1連続多段蒸留塔72にお
いて、反応及び蒸留に必要な熱量は、導管77から導入
された新たなジメチルカーボネートと、第2連続多段蒸
留塔73の塔頂から抜き出され凝縮器86、導管80及
び87を経て循環される未反応ジメチルカーボネートを
含む低沸点反応混合物を蒸発器88で加熱し、導管89
を経て第1連続多段蒸留塔72に送ることにより供給し
た。
【0037】第1連続多段蒸留塔72の塔頂から留出す
るガスは導管90を経て凝縮器91で凝縮され、導管9
2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42.3kg/hrの流量で連続的に抜き出し
た。第1連続多段蒸留塔72の塔底から連続的に抜き出
した反応混合物は導管93を経て23.6kg/hrで
第1蒸発缶83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第1蒸発缶83の底部から導管8
4、85、75を経て予熱器94に導入され導管76を
経て第1連続多段蒸留塔72へ再循環された。第1蒸発
缶83から導管84を経て流れる残留液の一部を導管9
5、リボイラー96及び導管97を経て第1蒸発缶83
へ循環させた。
【0038】第1蒸発缶83からメチルフェニルカーボ
ネートを含む蒸発物を、22.3kg/hrの流量で導
管98をより抜き出し、導入管99を経て、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の第2
連続多段蒸留塔73に、塔頂から1.5m下の位置に連
続的に供給した。第2連続多段蒸留塔73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、これが上記の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100に設
けられたノズル(図示しない)より導管101及び99
を経て、第2連続多段蒸留塔73に供給される。尚、鉛
触媒は、導管99中の混合物における鉛濃度が、0.8
wt%に維持されるような量用いた。運転が定常状態に
達した後の導管99の混合物の流量は23.6kg/h
r、重量組成は、ジメチルカーボネート43.1%、フ
ェノール24.5%、メチルフェニルカーボネート2
7.1%、及び鉛触媒(上記混合物中の鉛濃度):0.
80%であった。導管99の液は、導管98から供給さ
れるメチルフェニルカーボネートを含む蒸発物、第2蒸
発缶102から回収される導管100の液、及びジフェ
ニルカーボネート精製塔74から留去されたガスを凝縮
器103において凝縮して得られる導管104の液より
なる。
【0039】第2連続多段蒸留塔73の反応条件は、塔
底温度198℃、塔頂圧力280mmHg、還流比1.
5の条件であった。反応及び蒸留に必要な熱量はリボイ
ラー105で加熱した塔下部液により供給した。第2連
続多段蒸留塔73の塔頂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106を経て凝縮器
86で凝縮された。凝縮液の1部は導管107及び10
8を経て第2連続多段蒸留塔73に還流された。残りの
凝縮液は導管107及び80から連続的に抜き出され、
予熱器94及び導管76を経て第1連続多段蒸留塔72
に再循環された。なお導管80から抜き出された凝縮液
の1部は導管87、蒸発器88及び導管89を経て第1
連続多段蒸留塔72の下部に循環された。第2連続多段
蒸留塔73の塔底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1
09及び110を経て第2蒸発缶102へ導入された。
【0040】第2蒸発缶102において触媒を含む蒸発
凝縮液が形成された。この凝縮液の一部を導管111、
リボイラー112及び導管113を経て第2蒸発缶10
2へ循環した。残りの凝縮液を導管33、100及び1
01を経て第2連続多段蒸留塔73へ循環した。一方、
第2蒸発缶102で形成されたジフェニルカーボネート
を98.3wt%含む蒸発物は4kg/hrの流量で導
管114を経て凝縮器115に導入され、得られた凝縮
液は導管116を経てジフェニルカーボネート精製塔7
4に供給された。蒸留に必要な熱量はジフェニルカーボ
ネート精製塔74のリボイラー117で加熱された塔下
部液により供給した。ジフェニルカーボネート精製塔7
4の塔頂から留出するフェノール及びメチルフェニルカ
ーボネートを含む低沸点混合物は導管118を経て凝縮
器103で凝縮された。凝縮液の1部は導管119及び
120を経てジフェニルカーボネート精製塔74に還流
され、残りの凝縮液は導管119、104、101及び
99を経て第2連続多段蒸留塔73に再循環された。ジ
フェニルカーボネート精製塔74の塔底液の1部は、導
管121及び122を経て抜き出され、残りは導管12
1、123、リボイラー117及び導管124を経て塔
低に再循環された。精製されたジフェニルカーボネート
は、塔74の中段から導管125、凝縮器126、及び
導管127を経て3.9kg/hrの流量抜き出され精
製ジフェニルカーボネート貯槽71に導入された。
【0041】ポリカーボネート製造工程で副生した粗フ
ェノールが粗フェノール貯槽に貯蔵されるまでの間は、
上記運転を続けた。その後、第1連続多段蒸留塔72に
供給するフェノールを重合系から回収された粗フェノー
ルに切り替えた。その際、粗フェノールの純度は91w
t%であった。図4の系の重合系より抜き出された副生
フェノールである粗フェノール貯槽18中の粗フェノー
ルが流量3.3kg/hrで導管82より導管78に導
入し、その時点での導管81からの新たなフェノールの
流量は0.15kg/hrにした。導管78の液中の粗
フェノール含量は96wt%であった。第1連続多段蒸
留塔72に供給するフェノールを粗フェノールに切り替
えてから、15分後には第1連続多段蒸留塔72の反応
成績が低下し始め、2時間後には、ジフェニルカーボネ
ート製造工程の運転ができなくなった。その為、導管7
5のサンプリングノズルから採取した液の鉛触媒濃度を
測定したところ、5.3wt%まで低下していた。その
後、反応を停止して第1連続多段蒸留塔72を調べたと
ころ、導管76が接続されている棚段付近に鉛触媒が析
出していることが確認された。
【0042】
【比較例2】図5に示されるプロセスを用いて、ジフェ
ニルカーボネートと芳香族ポリカーボネートを製造し
た。図5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段及
び第2段反応蒸留(それぞれ連続多段蒸留塔72及び7
3を用いて行う。)と、(ii)上記連続多段蒸留塔に、粗
フェノールを蒸留精製された精製フェノールを精製フェ
ノール貯槽128を経由してリサイクルされる粗フェノ
ールを副生しながらポリカーボネートを製造する工程
(攪拌槽型第1重合器9、10及び攪拌槽型第2重合器
11からなる第1攪拌重合工程、自由落下式重合器1
6、ワイヤー接触落下式重合器17)からなる。
【0043】ポリカーボネート製造工程で副生した粗フ
ェノールを、フェノール精製塔129で精製して精製フ
ェノールとした後、ジフェニルカーボネート製造工程に
供給する以外は比較例1と同様に行った。ポリカーボネ
ート製造工程で副生した粗フェノールは、粗フェノール
貯槽18に保持された後、導管130を経てフェノール
精製塔129に供給された。フェノール精製塔129の
条件は圧力350torr、温度160℃であった。塔底部
からは粗フェノール中に含まれるジフェニルカーボネー
ト、ビスフェノールA及びポリカーボネートオリゴマー
が導管131を通じて排出され、水塔の軽沸分を含むフ
ェノールは搭頂部から導管132を経て凝縮器133に
移送され、気相部から水等の軽沸成分が排出された。凝
縮器133で分離された精製フェノールは、その一部は
導管134を経てフェノール精製塔129に戻され、他
は導管135を経て精製フェノール貯相128に移送さ
れた。精製フェノールの純度は、99.98%であっ
た。気相部に排出された軽沸分の量はわずかであった
が、塔底から排出された成分は、淡黄色に着色してお
り、重合系に戻すことはできないため、焼却廃棄した。
焼却量はフィード原料に対して約4wt%であり、大き
なロスとなり、収率が低下した。なお、ジフェニルカー
ボネート製造工程は安定運転後に、原料フェノールをポ
リカーボネート製造工程からの精製フェノールに切り替
えた後も問題なく運転は継続できた。また、得られたポ
リカーボネートの重量平均分子量は27800、b*
が3.5であった。
【0044】
【実施例2】図6に示すような、ポリカーボネート製造
工程とビスフェノールA製造工程からなるシステムでビ
スフェノールAとポリカーボネートを製造した。フェノ
ール凝縮器13及び液封式真空ポンプ15から粗フェノ
ール貯槽18への導管45、41の途中に加水分解槽1
36を設置する以外は実施例1と同様に行った。加水分
解槽136へは、導管41と45を経て重合工程で副生
した粗フェノールが供給される。導管138からは水が
粗フェノールに対して1wt%の割合になるように供給
された。加水分解槽136は温度が150℃、滞留時間
が約2時間に設定された。加水分解槽136で処理され
た粗フェノールは導管137を経て粗フェノール槽へ移
送した。
【0045】図6のシステムは800時間連続運転し、
ビスフェノールAと芳香族ポリカーボネートを製造し
た。800時間後に得られたビスフェノールAは、フェ
ノール40ppm及びクロマン化合物を98ppmを含
み、APHAは5と良好な物であり、粗フェノールを用
いたことによる弊害は全く見られなかった。また、ポリ
カーボネート重合系からのフェノール回収に伴う廃棄物
は発生しなかった。得られた芳香族ポリカーボネートの
重量平均分子量は27800であり、b*値が3.3の
良好なポリカーボネートであった。
【0046】
【実施例3】図7に示すように、攪拌槽型第2重合器1
1から抜き出された粗フェノールをジフェニルカーボネ
ート回収塔155に供給し、ジフェニルカーボネート、
ビスフェノールA及びオリゴマーを分離して該成分を重
合工程にリサイクルする以外は、実施例1と同様に行っ
た。ジフェニルカーボネート回収塔155は、ジフェニ
ルカーボネート、ビスフェノールA及びオリゴマーを主
成分とする塔底液を導管156を経て攪拌槽型第2重合
器11に戻し、搭頂部からはフェノールを主成分とする
ガスを導管157で抜き出さし、凝縮器161で凝縮さ
せ、液相部は導管159、45を経て粗フェノール貯槽
18に移送した。また、気相部は導管160を経てルー
ツブロア14、液封ポンプ15及び導管45を経て粗フ
ェノール貯槽18に移送した。粗フェノール貯槽内のフ
ェノール純度は98.5wt%であった。
【0047】図7のシステムは800時間連続運転し、
ビスフェノールAと芳香族ポリカーボネートを製造し
た。800時間後に得られたビスフェノールAは、フェ
ノール43ppm及びクロマン化合物を95ppmを含
み、APHAは5と良好な物であり、粗フェノールを用
いたことによる弊害は全く見られなかった。また、ポリ
カーボネート重合系からのフェノール回収に伴う廃棄物
は発生しなかった。得られた芳香族ポリカーボネートの
重量平均分子量は28300であり、b*値が3.4の
良好なポリカーボネートであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である、粗フェノールをビスフェノール
A製造工程へリサイクルする場合の系統図である。
【図2】従来の技術である、粗フェノールをジフェニル
カーボネート製造工程へリサイクルする場合の系統図で
ある。
【図3】実施例1で用いたビスフェノールAおよび芳香
族ポリカーボネートの製造工程図である。
【図4】比較例1で用いたビスフェノールAおよび芳香
族ポリカーボネートの製造工程図である。
【図5】比較例2で用いたビスフェノールAおよび芳香
族ポリカーボネートの製造工程図である。
【図6】実施例2で用いたビスフェノールAおよび芳香
族ポリカーボネートの製造工程図である。
【図7】実施例3で用いたビスフェノールAおよび芳香
族ポリカーボネートの製造工程図である。
【符号の説明】
1 ポリカーボネート製造工程 2 フェノール回収塔 3 フェノール精製搭 4 ジフェニルカーボネート製造工程 5 ビスフェノールA製造工程 6、8 投入口 7 ビスフェノールA貯槽 9 攪拌槽型第1重合器A 10 攪拌槽型第1重合器B 11 攪拌槽型第2重合器 13 フェノール凝縮器 14 ルーツブロア 15 液封式真空ポンプ 16 自由落下式重合器 17 ワイヤー接触落下式重合器 18 粗フェノール貯槽 19 フェノール貯槽 20 アセトン貯槽 21 ビスフェノールA反応搭 22 軽沸分離搭 23 脱水搭 24 アセトン回収搭 25 フェノールフラッシング搭 26 ビスフェノールA晶析槽 27 遠心分離器 28 脱フェノール搭 29 スチームストリッピング搭 30 結晶アダクト融解槽 32 脱水搭 48 多孔板 49 プレポリマー溶融物 50 多孔板 51 ワイヤーガイド 71 ジフェニルカーボネート貯槽 72 第1連続多段蒸留塔 73 第1連続多段蒸留塔 74 ジフェニルカーボネート精製塔 83 第1蒸発缶 88 蒸発器 91,86,103,115,126,133.161
凝縮器 94 予熱器 96,112,117 リボイラー 102 第2蒸発缶 129 フェノール精製塔 128 精製フェノール貯槽 136 加水分解槽 155 ジフェニルカーボネート回収塔 31、33,34,35,38,36,37,40,4
1,42,44,45,46,47,52,53,5
5,56,57,58,59,60,61、62,6
3,64,65,66,67,68,69,70,7
5.76,77,78,79,80,81,82,8
4,85,87,89,90,92,93,95,9
7,98,99,100,101,104、106,1
07,108,109,110,111,113,11
4、116,118,119,120,121,12
2,123,124,125,127,130,13
1,132,134,135,137,138、13
9,140,141,142,143,144,14
5,146,147,148,149,150,15
1,152,153,154、156,157,15
8,159,160 導管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノールとアセトンを反応させてビス
    フェノールAを製造するビスフェノールA製造工程と、
    該ビスフェノールA製造工程で製造されたビスフェノー
    ルAとジフェニルカーボネートとをエステル交換反応さ
    せてポリカーボネートを製造するポリカーボネート製造
    工程とからなり、該ビスフェノールA製造工程で用いら
    れる原料フェノールの少なくとも一部として、該ポリカ
    ーボネート製造工程で副生したフェノールを主成分とし
    て含む粗フェノールを使用することを特徴とするポリカ
    ーボネートの連続的製造方法。
  2. 【請求項2】 粗フェノールの純度が50wt%〜9
    9.99wt%であることを特徴する請求項1記載のポ
    リカーボネートの連続的製造方法。
  3. 【請求項3】 粗フェノールが、水で加水分解された
    後、原料フェノールの一部として使用されることを特徴
    とする請求項1又は2記載のポリカーボネートの連続的
    製造方法。
  4. 【請求項4】 ビスフェノールA製造工程で製造された
    ビスフェノールAが、製造直後の溶融状態のまま、固化
    することなく、ポリカーボネート製造工程に供給される
    ことを特徴とする請求項1、2又は3記載のポリカーボ
    ネートの連続的製造方法。
  5. 【請求項5】 ビスフェノールA製造工程で製造された
    ビスフェノールAが、フェノールアダクトの状態で、ポ
    リカーボネート製造工程に供給されることを特徴とする
    請求項1、2又は3記載のポリカーボネートの連続的製
    造方法。
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