JPH01258643A - 多官能(メタ)アクリル酸エステルの製造法 - Google Patents

多官能(メタ)アクリル酸エステルの製造法

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JPH01258643A
JPH01258643A JP63083104A JP8310488A JPH01258643A JP H01258643 A JPH01258643 A JP H01258643A JP 63083104 A JP63083104 A JP 63083104A JP 8310488 A JP8310488 A JP 8310488A JP H01258643 A JPH01258643 A JP H01258643A
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は淡色で透明性の良好なアクリル酸もしくはメタ
クリル酸エステル〔以下、(メタ)アクリル酸と略記す
る〕の多官能エステルの製法に関する。
〔従来技術及び問題点〕
一般に多官能(メタ)アクリル酸エステルを製造するに
際して、蒸留精製工程を経ると重合を起こし、収率が低
下する等の欠点があるため、水洗浄法等が採用されてい
る。多官能(メタ)アクリル酸エステルは架橋剤として
、また、合成樹脂、合成繊維、塗料等の改質剤として広
く利用され、高透明性の製品が望まれているが、水洗浄
のみで着色の少ない、淡色高透明性の製品を得ることは
極めて困難であった。
高透明性の多官能(メタ)アクリル酸エステルを得る方
法として、特公昭48−11084号公報によれば合成
反応に際して次亜リン酸化合物を共存させる方法が知ら
れているが、この方法では脱色が不十分であるため、溶
媒を除去した後さらに活性炭で処理することが提案され
ている。また、特開昭49−26227号公報には、多
官能(メタ)アクリル酸の合成反応における重合防止剤
として銅化合物とポリヒドロキシ化合物を併用する方法
が記載されているが、この方法ではP−)ルエンスルホ
ン酸触媒等を多量に用いなければならず、結果的に中和
剤が多量に必要なため経済的に不利である。
また特公昭60−42777号公報には多官能(メタ)
アクリル酸エステルの合成における重合防止剤として硫
酸第一鉄または硫酸銅を使用し、反応液を活性炭処理す
る方法が提案されている。さらに、特開昭61−165
349号公報には重合防止剤として/’tイドロキノン
またはハイドロキノンモノメチルエーテルまたは塩化銅
を使用し、固体の脱色剤(活性炭及び/又は活性白土)
を共存させて反応させ反応後に活性炭の大部分を分離し
、次いで濾過助剤としてセライトを加え吸引濾過するこ
とが提案されている。しかし、いずれの方法も通常のア
ルカリ及び水洗浄のみで製品APIIA30以下の淡色
な製品を得ることは極めて困ytであり、いずれも活性
炭、活性白土等の使用とセライト等の濾過助剤を必要と
し、操作工程が複雑であり、かつ経済的に不利である。
本発明の目的は、高純度で淡色かつ高透明の多官能(メ
タ)アクリル酸エステルを工業的に有利に製造する方法
を提供することにある。
本発明は、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとを反
応させて多官能(メタ)アクリル酸エステルを製造する
方法において、酸触媒及びピロガロールの存在下に分子
状酸素含有ガスを吹き込みながら反応させ、反応後に水
を加えて酸触媒を抽出して除去した後、アルカリ水溶液
で過剰の(メタ)アクリル酸を中和、洗浄、除去するこ
とを特徴とする多官能(メタ)アクリル酸エステルの製
造法である。
本発明において、原料として使用する多価アルコールは
アルコール性水酸基を2個以上有する化合物である。例
えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピ
レングリコール、1゜3−フチレンゲリコール、1.6
−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水素化
ビスフェノールΔ、トリメチロールエタン、トリメチロ
ールプロパン、ペンタエリトリット、ジペンタエリトリ
ットなどがあげられる。
酸触媒としては、通常、重金属(特に鉄、銅、スズ、鉛
などを含む)分が50ppm以下のものを用いる。酸触
媒中の重金属成分が50ppmを以上の場合は、重合防
止剤必要量の増加、及び製品の色数の点で好ましくない
本発明で用いるピロガロールは、純度98重量%以上、
融点132〜137℃で乾燥減量1%以下、重金属(特
に鉄、銅、スズ、鉛などを含む)分が1100pp以下
のものが好ましい。ピロガロールの使用量は(メタ)ア
クリル酸に対して0.01〜3重量%で、特に0.1〜
0.5重量%が好ましい。0.011重量以下では重合
防止効果は少なく、3重量%以上では後の精製工程の負
担となる。
反応に際しては通常、生成水との共沸溶媒、例えばベン
ゼン、トルエン、n−ヘキサン、シクロヘキサン等が使
用される。
反応温度は通常、80〜130℃である。反応に際して
は分子状酸素含有ガス(好ましくは空気)を反応液中に
吹き込む。反応液の温度が60℃に達した時点では分子
状酸素含有ガスの吹き込みを開始しているのが好ましい
。分子状酸素含有ガスを吹き込まない場合、80℃以上
で(メタ)アクリル酸の一部が重合して白濁し収率低下
の原因となる。
反応時間は、生成水量によって反応の進行の程度を判断
し、反応生成物の必要純度にあわせて適切な時期に反応
を終了するように選択し、通常、生成水量は理論生成水
量の97%以上になるようにする。 反応時間は通常、
5〜12時間の範囲である。
反応終了後、目的生成物に対して、通常、0.5〜1.
5重量倍の共沸溶媒をさらに加え、必要に応じ60℃以
下に冷却する。次に希釈反応液に対して通常、10〜3
0重量%の水を加え、撹拌後、静置し、酸触媒を水溶液
として抽出、分離、回収する。
この操作で通常、85%以上の触媒が回収される。
また、過剰に加えた未反応(メタ)アクリル酸も同時に
回収され、その回収率は通常、15〜20%である。回
収された触媒溶液は原液のまま、あるいは別に精製して
再使用できる。この触媒分離工程を省略すると、次のア
ルカリ洗浄時に界面に浮遊物が生じて収率低下の原因に
なり、また淡色の製品が得られない。
触媒を除去した後の反応液に、アルカリ水溶液を添加す
る。アルカリ水溶液の濃度は通常、5〜20重遣%であ
り、アルカリとしては苛性ソーダが好ましい。添加量は
目的生成物の0.5〜2重量倍である。添加後、40℃
以下の温度で撹拌し、静置し、未反応(メタ)アクリル
酸、触媒の残分をアルカリ塩として、またピロガロール
をアルカリ水溶液として分離する。このアルカリ洗浄操
作は2〜3回繰り返すのが好ましい。この洗浄により、
高透明性(50%溶液の場合、色数APIIA 15以
下)の多官能(メタ)アクリル酸エステルの溶液が得ら
れる。 その後、水洗浄を通常、1〜2回、行う。洗浄
後、減圧下に通常、80℃以下の条件で溶媒を留去する
ことにより、(メタ)アクリル酸エステルが得られる。
本発明によれば、高純度で淡色かつ高透明性の多官能(
メタ)アクリル酸エステルを得ることができる。
〔実施例〕
以下に実施例等をあげて説明する。
実施例1 メタクリル酸313g (3,3モル)、トリメチロー
ルプロパン148g (1,1モル)、p−)ルエンス
ルホン酸34g (0,18モル)、ピロガロール0.
6g、シクロヘキサン130gを還流冷却器、水分離器
、温度計、撹拌器、滴下ロートを付けた1j2ガラス製
フラスコに入れ、空気を20m1/分で吹き込みながら
反応させた。反応時に生成した水は、シクロヘキサンと
共沸させ、冷却分離後、シクロヘキサンは反応液に戻し
、水は反応系外に取り出した。反応時間10時間で生成
水61.5gを得た後、シクロヘキサン242gを加え
て60℃まで冷却した。次に水100gを加えて、20
分撹拌後、10分間静置し、下層の水溶液としてI]−
トルエンスルホン酸を分離した。 次いで、372gの
15%苛性ソーダ水溶液で中和洗浄を3回行った後、水
372gで2回洗浄した。次に、このシクロヘキサン溶
液にトルヒドロキノン0.01gを添加し、減圧下に6
0〜80℃に加温してシクロヘキサンを留去し、トリメ
チロールプロパントリメタクリレ−)350g(収率9
5.4%)を得た。この製品の色数はAPHA20であ
った。
実施例2 アクリル酸261g (3,3モル)、トリメチロール
プロパン148g (1,1モル)、p4ルエンスルホ
ン酸34g(0,18モル)、ピロガロール0.5g、
シクロヘキサン130gを実施例1と同様にして反応さ
せた。得られた生成水は61.3gであった。反応後、
シクロヘキサン195gを添加して60℃まで冷却し、
水100gを加えて、p−トルエンスルホン酸を水溶液
として分離した。 次いで、325gの15%苛性ソー
ダ水溶液で中和洗浄を3回行った後、水325gで2回
洗浄した。次に、このシクロヘキサン溶液にトルヒドロ
キノン0.Olgを添加し、減圧下に60〜80℃に加
温してシクロヘキサンを留去するとトリメチロールプロ
パントリアクリレート305g (収率94.0%)が
得られた。この製品の色数はAPIIA20であった。
実施例3 メタクリル酸378g (4,4モル)、エチレングリ
コール124g (2,2モル)、p−トルエンスルホ
ン酸20g(0,11モル)、ピロガロール0.8g、
シクロヘキサン130gを実施例1と同様にして反応さ
せた。反応は8.5時間行ない、得られた生成水は64
.3gであった。反応後、シクロヘキサン302gを添
加して60℃まで冷却し、水100gを加えて、p−ト
ルエンスルホン酸を水溶液として分離した。 次いで、
216gの15%苛性ソーダ水溶液で中和洗浄を3回行
った後、水216gで2回洗浄した。次に、このシクロ
ヘキサン溶液にトルヒドロキノン0. Olgを添加し
、減圧下に60〜80℃に加温してシクロヘキサンを留
去するとエチレングリコールジメタアクリレート279
g(収率70.4%)が得られた。この製品の色数はA
PI+AIOであった。
比較例1 メタクリル酸313g (3,3モル)、トリメチロー
ルプロパン148g(1,1モル)、p−トルエンスル
ホン酸34g (0,18モル)、ハイドロキノン0.
6g、シクロヘキサン130gを実施例1と同様にして
反応させた。
反応は9.5時間行った。得られた生成水は6C3gで
あった。反応後、シクロへ片サン242gを添加して6
0℃まで冷却し、さらに水100gを加えてp−トルエ
ンスルホン酸を水溶液として分離した。 次いで、37
2gの15%苛性ソーダ水溶液で中和洗浄を3回行った
後、水372gで2回洗浄した。次に、このシクロヘキ
サン溶液に対してトルヒドロキノン0゜01gを添加し
、減圧下に60〜80℃に加温してシクロヘキサンを留
去するとトリメチロールプロパントリメタクリレート3
57g (収率96.0%)が得られた。この製品の色
数はAI’1lA60であった。
比較例2 重合防止剤としてハイドロキノン0.6gのかわりにカ
テコール0.6gを用いた他は、比較例1と同一条件で
合成反応及び精製を行った。その結果、トリメチロール
プロパントリメタクリレート350g (収率94.1
%)が得られた。この製品色数はへpHA300以上で
あった。
比較例3 重合防止剤としてハイドロキノン0.6gのかわりにハ
イドロキノンモノメチルエーテル1.2gヲ用いた他は
、比較例1と同一条件で合成反応及び精製を行った。そ
の結果、トリメチロールプロパントリメタクリレート3
40g (収率91.4%)を得た。この製品色数はA
PIlA90であった。
比較例4 比較例1と同一条件で合成反応を行い、反応終了後にシ
クロヘキサン242gを加えて60℃まで冷却後、水に
よる触媒回収を行わずに、15%苛性ソーダ水溶液37
2gを加えて20分間撹拌後、10分間静置したところ
、析出物が水層に発生し、界面付近に多量の浮遊物が生
じ、分液ができなかった。
比較例5 実施例1と同様の仕込み条件で、空気の代わりに窒素ガ
スを反応液中に吹き込んで昇温した。反応液温度が82
℃まで達したときに還流が始まったので反応開始とし反
応を続けたところ5分後に着色の析出物が生じ、時間の
経過とともに増え続けた。90℃以下で10時間反応後
、反応液を40℃まで冷却後、グラスフィルター(17
G4)で濾過したところ、固形物が湿潤状態で95.2
g得られた。この痘液を100gの水で洗浄後、アルカ
リ洗浄3回、水洗2回後、シクロヘキサンを留去した。
その結果、トリメチロールプロパントリメタクリレート
270g(収率72.5%)が得られた。この製品色数
はAPIIA25であった。
特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代理人  弁理士 小 堀 貞 文

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (メタ)アクリル酸と多価アルコールとを反応させて多
    官能(メタ)アクリル酸エステルを製造する方法におい
    て、酸触媒及びピロガロールの存在下に分子状酸素含有
    ガスを吹き込みながら反応させ、反応後に水を加えて酸
    触媒を抽出して除去した後、アルカリ水溶液で過剰の(
    メタ)アクリル酸を中和、洗浄、除去することを特徴と
    する多官能(メタ)アクリル酸エステルの製造法
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05502161A (ja) * 1989-12-15 1993-04-22 カビ・フアーマシア・アー・ベー 組換えヒト8因子誘導体
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JP2010107672A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Kao Corp 電子写真用トナー
CN112250571A (zh) * 2020-10-30 2021-01-22 江苏开磷瑞阳化工股份有限公司 一种低色度高含量的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及其制备方法

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