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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung
eines rohen Glycidyl(meth)acrylats. Insbesondere betrifft sie
ein Verfahren zum Reinigen eines rohen Glycidyl(meth)acrylats,
enthaltend Epichlorhydrin und andere Chlorverbindungen.
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Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat (im folgenden allgemein
als "Glycidyl(meth)acrylat" bezeichnet) werden verbreitet auf
verschiedenen Gebieten von Harzen, heißhärtenden
Überzugsmassen, Klebemitteln, Mitteln zur Behandlung von Fasern,
antistatischen Mitteln, Ionen-Austauscherharzen und ähnlichem
verwendet.
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In jüngsten Jahren ist ein Glycidyl(meth)acrylat, bei dem der
Chlorgehalt gering ist, besonders erwünscht auf den Gebieten
der Elektronikmaterialien und Fasern.
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Im allgemeinen wird Glycidyl(meth)acrylat hergestellt durch
Umsetzung von (Meth)acrylsäure mit Epichlorhydrin zur Bildung
von Chlorhydrin(meth)acrylat und Dehydrochlorierung des
Chlorhydrin(meth)acrylats.
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Das oben erhaltene Glycidyl(meth)acrylat enthält im allgemeinen
restliche Chlorverbindungen mit einer Chlor-Konzentration von
etwa 1 000 bis 10 000 ppm. Auf dem Gebiet der
Elektronikmaterialien und Fasern führen die obigen restlichen
Chlorverbindungen zu Problemen bezüglich einer Verschlechterung
elektrischen Charakteristika und Hautexanthemen, und in jüngsten
Jahren ist besonders ein Problem aufgetreten bezüglich seiner
Carcinogenität.
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Außerdem führen, wenn Glycidyl(meth)acrylat in einem Harz und
in einer Überzugsmasse verwendet wird, Verunreinigungen der
obigen Chlorverbindungen auch zu einer Abnahme der Wirksamkeit.
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Es ist daher erwünscht, Verunreinigungen von Chlorverbindungen
aus einem hergestellten Glycidyl(meth)acrylat soweit wie
möglich zu entfernen.
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Um die Chlorverbindungen von Glycidyl(meth)acrylat zu
entfernen, ist es übliche Praxis, ein Verfahren anzuwenden, bei dem
das durch die Umsetzung erhaltenes Glycidyl(meth)acrylat einer
Rekristallisation unterworfen wird.
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Die JP-OS 255 273/1988 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine
Hetero-polysäure oder ein Alkalimetallsalz davon zu Glycidyl-
(meth)acrylat zugegeben und das erhaltene Gemisch destilliert
wird, wodurch der Epichlorhydrin-Gehalt auf 100 ppm oder
darunter verringert werden kann.
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Nach diesem Verfahren ist der niedrigste Gehalt an restlichem
Epichlorhydrin 21 ppm, oder es kann nicht gesagt werden, daß
die Entfernung von Epichlorhydrin befriedigend ist. Darüber
hinaus sagt die obige JP-OS nichts aus über die Entfernung von
anderen als Nebenprodukte auftretenden Chlorverbindungen als
Epichlorhydrin.
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In Bezug auf ein Verfahren zur Herstellung einer Glycidyl-
Gruppen-haltigen Verbindung, die Epichlorhydrin enthält,
beschreibt die JP-OS 124 777/1983 ein Verfahren zur Entfernung
von Epichlorhydrin in einer Mehrstufenabstreif-Vorrichtung,
gegebenenfalls in Gegenwart eines Inertgases wie Stickstoff.
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Wenn jedoch Glycidyl(meth)acrylat, das eine ungesättigte
Bindung enthält, in Stickstoffatmosphäre erhitzt wird, läuft
manchmal die Polymerisations-Reaktion ab, selbst wenn das
Glycidyl(meth)acrylat einen Polymerisations-Hemmer enthält. Es
besteht daher eine große Gefahr bei dem obigen Verfahren, die
ein Problem bei der praktischen Anwendung darstellt.
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Darüber hinaus befaßt sich das obige Verfahren nur mit der
Entfernung von Epichlorhydrin und die obige japanische
Veröffentlichung erwähnt nicht die Entfernung von anderen
Verunreinigungen mit Chlorverbindungen.
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Die japanische Patentveröffentlichung 42 075/1982 beschreibt
ein Verfahren zum Reinigen von rohem Glycidyl(meth)acrylat, bei
dem das rohe Glycidyl(meth)acrylat zusammen mit einem
zugegebenen Alkalimetallsalz von Benzoesäure oder einem Phenol mit 1
bis 3 Nitro-Gruppen destilliert wird.
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Das obige Destillations-Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß rohes Glycidyl(meth)acrylat gereinigt werden kann, ohne daß
ein Polymer als Nebenprodukt auftritt. Die obige japanische
Patentveröffentlichung sagt jedoch nichts bezüglich der
Entfernung von Nebenprodukten in Form von Chlorverbindungen.
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Die Zusammenfassung der JP-A-77 102 217 (Chemical Abstracts,
88, 1978, 50369q) beschreibt ein Reinigungsverfahren, bei dem
1,3- und 2,3-Dichlorpropyl-acrylate von rohem Glycidyl(meth)-
acrylat entfernt werden durch Behandlung mit pulverförmigen
NaOH.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Reinigung eines rohen Glycidyl(meth)acrylats zu entwickeln.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Reinigung eines rohen Glycidyl(meth)acrylats,
enthaltend Epichlorhydrin und andere Chlorverbindungen, zu
entwickeln.
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Es ist noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zur Reinigung eines rohen Glycidyl(meth)acrylats zu entwickeln,
mit dem die Probleme des Standes der Technik überwunden werden
können und ein hochreines Glycidyl(meth)acrylat erhalten werden
kann durch wirksame Entfernung von Verunreinigungen von
Epichlorhydrin und anderen Chlorhaltigen Verbindungen, die in
dem rohen Glycidyl(meth)acrylat enthalten sind, ohne daß die
Ausbeute an dem hochreinen Glycidyl(meth)acrylat als Produkt in
der Reinigungsstufe verringert wird.
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Die anderen Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen
aus der folgenden Beschreibung hervor.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die obigen Ziele und
Vorteile der vorliegenden Erfindung erreicht durch ein
Verfahren zum Reinigen eines rohen Glycidyl(meth)acrylats, wobei man:
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(1) ein rohes Glycidyl(meth)acrylat, enthaltend
Epichlorhydrin und andere Chlorverbindungen, ausgewählt aus 1,3-
Dichlor-2-propanol, 2,3-Dichlor-1-propanol,
Glycerinmonochlorhydrin, 2-Hydroxy-3-chlorpropyl-(meth)acrylat und 3-Hydroxy-2-
chlorpropyl(meth)acrylat, einer Abstreifbehandlung mit einem
gemischten Gas, enthaltend Sauerstoffgas, in Gegenwart eines
quaternären Ammoniumsalzes unterwirft, wobei das gemischte Gas
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,1 bis 500 ml/min. (als
Strömungsgeschwindigkeit, gemessen bei 20ºC unter
Atmosphärendruck) pro Kilogramm des rohen Gycidyl(meth)acrylats verwendet
wird, und anschließend
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(2) das behandelte Produkt destilliert, um ein
gereinigtes Gycidyl(meth)acrylat zu erhalten.
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Gemäß dem Reinigungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung
kann ein rohes Glycidyl(meth)acrylat, enthaltend
Chlorverbindungen in einer Chlorkonzentration von etwa 1 000 bis etwa
10 000 ppm, in gereinigtes Glycidyl(meth)acrylat umgewandelt
werden, bei dem die Chlorkonzentration wesentlich verringert
ist auf eine Konzentration von Hunderten von ppm oder darunter
oder weiter verringert auf eine Konzentration von einigen Zehn
ppm oder darunter.
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Das in Stufe (1) der vorliegenden Erfindung verwendete rohe
Glycidyl(meth)acrylat enthält Epichlorhydrin und andere
Chlorverbindungen. Ein solches rohes Glycidyl(meth)acrylat wird
erhalten nach einem an sich bekannten Verfahren, z. B. einem
Verfahren, bei dem Epichlorhydrin und eine (Meth)acrylsäure zur
Bildung von Chlorhydrin(meth)acrylat reagieren können und das
erhaltene Chlorhydrin(meth)acrylat anschließend
dehydrochloriert wird.
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Epichlorhydrin als eine in einem rohen Glycidyl(meth)acrylat
enthaltene Verunreinigung stammt in vielen Fällen von nicht
umgesetztem Ausgangsmaterial.
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Das in Stufe (1) angewandte quaternäre Ammoniumsalz ist z. B.
ausgewählt aus Tetramethylammonium-chlorid,
Tetraethylammoniumchlorid, Tetrabutyl-ammonium-chlorid,
Triethylbenzylammoniumchlorid, Trimethylbenzylammonium-chlorid,
Tetramethylammoniumbromid, Tetraethylammonium-bromid und Cholin-chlorid.
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Die obigen quaternären Ammoniumsalze können allein oder in
Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Von diesen
sind Tetraethylammonium-chlorid, Triethylbenzylammonium-chlorid
und Trimethylbenzylammonium-chlorid bevorzugt.
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Die Menge an dem quaternären Ammoniumsalz, die auf 100 Gew.-
Teile des rohen Glycidyl(meth)acrylats verwendet wird, beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.-Teile, insbesondere 0,1 bis
5 Gew.-Teile, und ganz besonders 0,1 bis 2 Gew.-Teile.
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Bei den bisher bekannten üblichen Reinigungsverfahren ist es
nicht möglich, Chlorverbindungen wie 1,3-Dichlor-2-propanol,
2,3-Dichlor-1-propanol usw., die als Verunreinigungen in einem
Produkt enthalten sind, zu entfernen, da der Dampfdruck dieser
Chlorverbindungen sehr nahe dem Dampfdruck von Glycidyl(meth)-
acrylat liegt.
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Wenn ein rohes Glycidyl(meth)acrylat jedoch in Gegenwart eines
quaternären Ammoniumsalze gereinigt wird, wie oben beschrieben,
können Chlorverbindung wie 1,3-Dichlor-2-propanol, 2,3-Dichlor-
1-propanol, Glycerinmonochlorhydrin usw., die als
Verunreinigungen enthalten sind, zu Epichlorhydrin, Glycidol und
Chlorwasserstoffsäure zersetzt werden aufgrund der katalytischen
Wirkung des quaternären Ammoniumsalze in der Stufe (1). Ferner
können diese abgebauten Verunreinigungen wirksam durch eine
Abstreifbehandlung entfernt werden.
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Bei der Abstreifbehandlung in Stufe (1) nach der vorliegenden
Erfindung wird ferner ein gemischtes Gas, enthaltend
Sauerstoffgas, angewandt.
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Das gemischte Gas ist ein Gemisch aus Sauerstoffgas mit
irgendeinem Inertgas wie Stickstoff, Helium, Argon und Kohlendioxid.
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Das obige Inertgas kann allein oder in Kombination von zwei
oder mehreren verwendet werden. Von diesen Inertgasen ist
Stickstoff bevorzugt.
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Bei dem Mischverhältnis von Sauerstoffgas und einem Inertgas
ist die Sauerstoff-Konzentration in dem gemischten Gas
vorzugsweise 1 bis 21 Vol.-%, insbesondere 5 bis 21 Vol.-% und
besonders 8 bis 21 Vol.-%.
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Aufgrund der Verwendung eines gemischten Gases mit der obigen
Sauerstoff-Konzentration kann die Polymerisation von Glycidyl-
(meth)acrylat gehemmt werden und Verunreinigungen wie
Epichlorhydrin und andere Chlorverbindungen können wirksam entfernt
werden, ohne daß eine Abnahme der Produkt-Ausbeute auftritt.
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Bei der Abstreifbehandlung in Stufe (1) der vorliegenden
Erfindung wird das gemischte Gas in einer solchen Menge
verwendet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gases/kg
Glycidyl(meth)acrylat bei 20ºC unter Atmosphärendruck 0,1 bis
500 ml/min. vorzugsweise 0,5 bis 100 ml/min. insbesondere 1 bis
50 ml/min beträgt.
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Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Gases geringer ist als
0,1 ml/min wird die Reinigung leicht unzureichend. Wenn sie
mehr als 500 ml/min beträgt, kann die Ausbeute an Produkt
leicht abnehmen.
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Wenn ein rohes Glycidyl(meth)acrylat der Abstreifbehandlung in
Gegenwart eines quaternären Ammoniumsalzes unterworfen wird,
wird die rohe Glycidyl(meth)acrylat-Flüssigkeit mit dem
gemischten Gas wie folgt zusammengebracht. Z. B. steht ein
Verfahren zur Verfügung, bei dem das gemischte Gas in die rohe
Glycidyl(meth)acrylat-Flüssigkeit eingeleitet wird, während die
Flüssigkeit gerührt wird, oder bei dem das gemischte Gas mit
einem dünnen Film des rohen Glycidyl(meth)acrylats in Berührung
gebracht wird, der in einem Filmverdampfer erzeugt wird.
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Wenn die Reinigung durch Einblasen des gemischten Gases in die
rohe Glycidyl(meth)acrylat-Flüssigkeit unter Rühren
durchgeführt wird, kann die Flüssigkeit mit einem Blattrührer oder
durch Zirkulieren mit einem Rotor wie einer Pumpe gerührt
werden.
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Wenn das gemischte Gas in die rohe Glycidyl(meth)acrylat-
Flüssigkeit, enthaltend ein quaternäres Ammoniumsalz,
eingeblasen wird, kann ein unzureichendes Rühren zu einer nicht
ausreichenden Entfernung von Epichlorhydrin und anderen
Chlorverbindungen führen.
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Aus dem System ausgetragenes Gas wird durch einen
Wärmeaustauscher gekühlt, und als flüssige Verunreinigungen gewonnen oder
als verbrauchte Flüssigkeit behandelt.
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Die obige Abstreifbehandlung wird unter Atmosphärendruck oder
unter vermindertem Druck, vorzugsweise unter vermindertem Druck
durchgeführt.
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Der Druck für die Abstreifbehandlung liegt im Bereich von 1 bis
500 mmHg, (0,133 bis 66,7 kPa), vorzugsweise 2 bis 50 mmHg
(0,267 bis 6,67 kPa). In diesem Druckbereich kann die
Abstreifbehandlung wirksam durchgeführt werden und ohne eine Abnahme
der Produkt-Ausbeute.
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Wenn die Abstreifbehandlung in Stufe (1) nach der vorliegenden
Erfindung bei einem Druck, der z. B. höher liegt als
Atmosphärendruck, durchgeführt wird, muß eine verhältnismäßig hohe
Temperatur gewählt werden. Unter derartigen Temperaturbedingungen
können leicht Nachteile wie eine Polymerisation des rohen
Glycidyl(meth)acrylats eintreten, was unerwünscht ist.
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Die Temperatur für die obige Abstreifbehandlung liegt nicht
höher als der Siedepunkt eines rohen Glycidyl(meth)acrylats und
nicht niedriger als der Siedepunkt von Epichlorhydrin.
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Wenn die Abstreifbehandlung bei einer Temperatur durchgeführt
wird, die nicht höher liegt als der Siedepunkt eines rohen
Glycidyl(meth)acrylats, enthaltend ein quaternäres
Ammoniumsalz, tritt die Wirkung auf, daß die Ausbeute an Glycidyl-
(meth)acrylat zunimmt. Wenn die Reinigung bei einer Temperatur
durchgeführt wird, die nicht niedriger liegt als der Siedepunkt
von Epichlorhydrin, können Epichlorhydrin und andere
Chlorverbindungen wirksam innerhalb einer kurzen Zeit entfernt werden.
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In der Stufe (2) der vorliegenden Erfindung wird das rohe
Glycidyl(meth)acrylat, von dem niedrigsiedende
Chlorverbindungen durch die Abstreifbehandlung in Stufe (1) entfernt
worden sind, destilliert.
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In Stufe (2) werden das quaternäre Ammoniumsalz und
hochsiedende Chlorverbindungen zusätzlich entfernt.
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Die Destillation wird vorzugsweise unter vermindertem Druck
durchgeführt. Durch die Destillation kann ein gereinigtes
Glycidyl(meth)acrylat erhalten werden.
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Der Gehalt, als Chlor-Konzentration, an Chlorverbindungen in
dem wie oben gereinigten Glycidyl(meth)acrylat liegt, obwohl er
von der Anfangskonzentration der Chlorverbindungen abhängt, bei
einigen 100 ppm bis 50 ppm oder darunter.
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Die vorliegende Erfindung wird spezieller im folgenden in Bezug
auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele beschrieben.
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Die in den Beispielen beschriebenen Messungen wurden wie folgt
durchgeführt:
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(a) Ausgangsmaterialien und Produkte wurden auf ihre
Reinheit nach dem GC-Verfahren untersucht.
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(b) Ausgangsmaterialien und Produkte wurden auf ihre
Chlor-Konzentration wie folgt untersucht:
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Eine Probe (0,5 g) wurde in etwa 20 ml einer 0,1 N
KOH/Methanol-Lösung in einem konischen 100 ml-Kolben gelöst und
die erhaltene Probenlösung in einer Kammer mit konstanter
Temperatur mit einem Kühlrohr auf 70ºC erwärmt.
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Nach 15 min wurde die Probenlösung mit kaltem Wasser gekühlt
und in ein 100 ml Becherglas gewaschen und 1 ml 30%ige
Salpetersäure zu der Probenlösung zugegeben, um sie anzusäuern.
Dann wurde die Probelösung potentiometrisch mit einer 1/l 000 N
Silbernitrat-Lösung titriert.
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Außerdem wurde eine Blindprobe unter Verwendung einer Lösung,
enthaltend keine Probe, durchgeführt und die erhaltenen
Titrationswerte von dem oben erhaltenen Titrationswert
abgezogen, um die Chlor-Konzentration der Probe zu bestimmen.
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In den Beispielen und Vergleichsbeispiel sind alle Reinheiten
(%) der Ausgangsmaterialien und Produkte in Gew.-% angegeben
und Werte mit einer ppm-Einheit beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1
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(1) In einen 10-l-Vierhals-Kolben wurden 5,66 kg
Epichlorhydrin, 662 g Natriumcarbonat-anhydrid (wasserfreies
Natriumcarbonat) und 10,0 g Hydrochinon-monomethyl-ether
gegeben und das Gemisch erhitzt.
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Nachdem die Temperatur des Inhalts in dem Kolben 105,5ºC
erreicht hatte, wurden 861 g Methacrylsäure innerhalb von 3 h
durch einen Tropftrichter zugetropft.
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Während der Zugabe wurde die Temperatur des Inhalts
kontrolliert, um sie zwischen 105 und 107ºC zu halten.
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Epichlorhydrin und Wasser wurden azeotrop destilliert und von
dem System entfernt unmittelbar nach Beginn der obigen Zugabe
und das Epichlorhydrin wurde in das Reaktionssystem
zurückgeführt.
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Etwa 1 h nach Ende der Zugabe zeigte es sich, daß die
Temperatur auf 114ºC gestiegen war, und nahezu keine azeotrope
Destillation auftrat.
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Dann wurden 2,4 g Tetramethylammonium-chlorid als Katalysator
zugegeben und der Inhalt konnte bei der oben angegebenen
Temperatur 2 h reagieren.
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Nach der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch auf 20ºC gekühlt,
2,5 kg Wasser zugegeben und das erhaltene Gemisch 10 min
gerührt. Das Gemisch wurde dann 2 h stehen gelassen, um sich in
eine Ölschicht und eine Wasserschicht zu trennen.
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Epichlorhydrin wurde aus der Ölschicht durch Destillation unter
vermindertem Druck gewonnen und die Destillation wurde weiter
unter einem absoluten Druck zwischen 1 mmHg und 2 mmHg (0,133
und 0,267 kPa) durchgeführt und ergab ein reines
Glycidyl
methacrylat in einer Menge entsprechend 87,8% der
stöchiometrischen Ausbeute.
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Das obige rohe Glycidylmethacrylat besaß eine Reinheit von
98,0% und enthielt 0,65% Epichlorhydrin, 0,52% 1,3-Dichlor-
2-propanol, 0,22% 2,3-Dichlor-1-propanol, 0,005%
Glycerinmonochlorhydrin und 0,36% 2-Hydroxy-3-chlorpropyl-methacrylat.
Die Chlor-Konzentration des obigen rohen Glycidylmethacrylats
betrug 7 800 ppm.
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(2) In einen 1-1-Fünfhals-Kolben mit einer
Destillationssäule, einem Gaseinlaßrohr, einem Thermometer, einem Rührer und
einem Gasauslaßrohr mit einer Falle wurden 400 g des rohen
Glycidylmethacrylats mit einer Reinheit von 98,0% und einer
Chlor-Konzentration von 7 800 ppm, das in Stufe (1) erhalten
worden war, 4,65 g Tetraethylammonium-chlorid und 0,16 g p-
Methoxyphenol gegeben. Dann wurde das rohe Glycidylmethacrylat
einer Abstreifbehandlung durch Einblasen von Luft in die
erhaltene Flüssigkeit (Strömungsgeschwindigkeit bei 20ºC unter
Atmosphärendruck: 10 ml/min) während 6 h unterworfen, während
die Temperatur der Flüssigkeit zwischen 67 und 68ºC unter einem
absoluten Druck von 4 bis 5 mmHg (0,533 bis 0,667 kPa) erhalten
wurde.
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Nachdem die Abstreifbehandlung 6 h lang durchgeführt worden
war, wurde das rohe Glycidylmethacrylat durch Destillation
unter einem absolutem Druck von 3 bis 4 mmHg (0,4 bis
0,533 kPa) mit einer Temperatur am Säulenkopf zwischen 57 und
60ºC gereinigt.
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Die Menge der erhaltenen Anteile war wie folgt: ein
Anfangsdestillat 20,0 g, ein Hauptdestillat 306,8 g, ein
Destillations-Bodenprodukt 75,5 g und ein Anteil in der Falle 1,1 g.
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Bei der obigen Reinigung betrug die Ausbeute an dem Produkt
[Hauptdestillat: Glycidylmethacrylat] 78,7 Gew.-%. Die Chlor-
Konzentration des Produktes betrug 90 ppm.
Beispiel 2
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(1) Eine Vakuumleitung wurde an die gleiche Vorrichtung,
die in Beispiel 1 (1) verwendet wurde, angelegt, so daß der
Druck in dem Reaktionssystem verringert werden konnte. Dann
wurden in den Kolben 5,7 kg Epichlorhydrin, 583 g wasserfreies
Natriumcarbonat und 4,3 g Phenothiazin gegeben und der Kolben
in ein Ölbad von 90ºC getaucht. Gleichzeitig wurde der Druck in
dem Kolben auf einen Absolutdruck von 650 bis 700 mmHg (86,6
bis 93,3 kPa) verringert und 861 g Methacrylsäure innerhalb von
3 h zugetropft. Während der Zugabe betrug die Temperatur des
Inhalts in dem Kolben 80 bis 84ºC.
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Nach Beginn der Zugabe wurde azeotrop abdestilliertes Wasser
aus dem System entfernt und azeotrop abdestilliertes
Epichlorhydrin in das Reaktionssystem zurückgeführt.
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30 min nach Ende der Zugabe wurde das Reaktionssystem wieder
auf Atmosphärendruck gebracht, die Temperatur des Ölbades auf
120ºC erhöht und Wasser weiter unter Atmosphärendruck
abdestilliert.
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Nachdem die Innentemperatur des Kolbens 114ºC erreicht hatte,
wurden 4,8 g Triethylbenzylammonium-chlorid als Katalysator
zugegeben. Die Innentemperatur wurde auf 105ºC verringert und
der Inhalt konnte 3 h reagieren.
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Nach der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch auf 25ºC gekühlt,
2,75 kg Wasser zugegeben und das Gemisch 10 min gerührt.
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Das Reaktionsgemisch wurde 1,5 h stehen gelassen, um sich in
eine Ölschicht und Wasserschicht zu trennen.
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Die Ölschicht wurde unter vermindertem Druck auf die gleiche
Weise wie in Beispiel 1 (1) unter vermindertem Druck
destil
liert und ergab ein rohes Glycidylmethacrylat in einer Menge
entsprechend 90,2% der stöchiometrischen Ausbeute.
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Das obige rohe Glycidylmethacrylat besaß eine Reinheit von
98,3% und enthielt 0,35% Epichlorhydrin, 0,32% 1,3-Dichlor-
2-propanol, 0,13% 2,3-Dichlor-1-propanol, 0,005%
Glycerinmonochlorhydrin und 0,26% 2-Hydroxy-3-chlorpropyl-methacrylat.
Die Chlor-Konzentration des obigen rohen Glycidylmethacrylats
betrug 4 600 ppm.
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(2) In die gleiche Vorrichtung, die in Beispiel 1 (2)
verwendet wurde, wurden 400 g des rohen Glycidylmethacrylats
mit einer Reinheit von 98,3% und einer Chlor-Konzentration von
4 600 ppm, das oben in Stufe (1) erhalten worden war, 3,1 g
Tetramethylammonium-chlorid und 0,16 g p-Methoxyphenol gegeben.
Dann wurde das rohe Glycidylmethacrylat einer
Abstreifbehandlung durch Einblasen eines gemischten Gases aus Sauerstoff und
Stickstoff, enthalten 10 Vol.-% Sauerstoff, in die erhaltene
Flüssigkeit (Fließgeschwindigkeit bei 20ºC unter
Atmosphärendruck 5 ml/min) während 6 h unterworfen, während die Temperatur
der Flüssigkeit zwischen 67 und 68ºC unter einem absoluten
Druck von 4 mmHg (0,533 kPa) unterworfen wurde.
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Anschließend wurde das rohe Glycidylmethacrylat gereinigt durch
Destillation unter einem absoluten Druck von 3 bis 4 mmHg (0,4
bis 0,533 kPa) bei einer Temperatur des Säulenkopfs zwischen 57
und 60ºC.
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Die Mengen der erhaltenen Fraktionen waren wie folgt: ein
Anfangsdestillat 3,0 g, ein Hauptdestillat 285,0 g, ein
Bodenprodukt der Destillationssäule 100,3 g und ein Anteil in der
Falle von 0,9 g.
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Bei der obigen Reinigung betrug die Ausbeute an dem Produkt
(Hauptdestillat: Glycidylmethacrylat) 71,3 Gew.-%. Die Chlor-
Konzentration des Produktes betrug 420 ppm.
Beispiel 3
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In die gleiche Vorrichtung, die in Beispiel 1 (2) verwendet
wurde, wurden 400 g des gleichen rohen Glycidylmethacrylats mit
einer Reinheit von 98,0% und einer Chlor-Konzentration von
7 800 ppm, wie es in Beispiel 1 (1) erhalten worden war, 2,0 g
Triethylbenzylammonium-chlorid und 0,20 g p-Methoxyphenol
gegeben. Dann wurde das rohe Glycidylmethacrylat einer
Abstreifbehandlung durch Einblasen eines gemischten Gases aus
Sauerstoff und Stickstoff, enthaltend 8 Vol.-% Sauerstoff in die
erhaltene Flüssigkeit (Strömungsgeschwindigkeit bei 20ºC unter
Atmosphärendruck: 15 ml/min) während 6 h unterworfen, während
die Temperatur der Flüssigkeit zwischen 68 und 70ºC unter einem
absoluten Druck 5 mmHg (0,667 kPa) gehalten wurde.
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Anschließend wurde das rohe Glycidylmethacrylat gereinigt durch
Destillation unter einem absoluten Druck von 3 bis 4 mmHg (0,4
bis 0,533 kPa) bei einer Temperatur des Säulenkopfs zwischen 57
und 60ºC.
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Die Mengen der erhaltenen Fraktionen waren wie folgt: ein
Anfangsdestillat von 15,3 g, ein Hauptdestillat 290,5 g, ein
Bodenprodukt in der Destillationssäule 104,4 g und ein Anteil
in der Falle von 1,1 g.
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Bei der obigen Reinigung betrug die Ausbeute an dem Produkt
(Hauptdestillat: Glycidylmethacrylat) 70,1 Gew.-%. Die Chlor-
Konzentration in dem Produkt betrug 180 ppm.
Beispiel 4
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In die gleiche Vorrichtung wie sie in Beispiel 1 (2) verwendet
wurde, wurden 800 g des gleichen rohen Glycidylmethacrylats mit
einer Reinheit von 98,3% und einer Chlor-Konzentration von
4 600 ppm, wie es in Beispiel 2 (1) erhalten worden war, 1,0 g
Trimethylbenzylammonium-chlorid und 2,0 g p-Methoxyphenol
gegeben. Dann wurde der absolute Druck in dem Kolben auf 5 mmHg
(0,667 kPa) verringert und das rohe Glycidylmethacrylat einer
Abstreifbehandlung durch Einblasen von Luft in die rohe
Glycidylmethacrylat-Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von
3 ml/min während 8 h unterworfen, wobei die Temperatur im
Inneren des Kolbens zwischen 66,1 und 66,7ºC gehalten wurde.
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Anschließend wurde die Reinigung durch Destillieren unter
vermindertem Druck unter den gleichen Bedingungen wie in
Beispielen 1 bis 3 durchgeführt.
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Die Menge an dem erhaltenen Hauptdestillat
(Glycidylmethacrylat) betrug 541,8 g und die Reinheit des
Glycidylmethacrylats wurde auf 99,1% verbessert.
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Bei der obigen Reinigung betrug die Ausbeute an dem Produkt
(Glycidylmethacrylat) 67,7 Gew.-% und die Chlor-Konzentration
des Produktes betrug 130 ppm.
Vergleichsbeispiel 1
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In die gleiche Vorrichtung wie in Beispiel 1 (2) verwendet,
wurden 400 g des gleichen Glycidylmethacrylats mit einer
Reinheit von 98,0% und einer Chlor-Konzentration von 7 800 ppm,
das in Beispiel 1 (1) erhalten worden war, und 2,0 g
p-Methoxyphenol gegeben. Dann wurde der absolute Druck in dem Kolben auf
10 mmHg (1,33 kPa) verringert und die erhaltene Flüssigkeit
destilliert, während Stickstoffgas in die Flüssigkeit mit einer
Geschwindigkeit von 1 ml/min geblasen wurde. Ein
Anfangsdestillat in einer Menge von 27 g (6,8 Gew.-%, bezogen auf die
eingegebene Menge) wurde entfernt und 131 g einer
Hauptdestillationsfraktion wurden erhalten (Produktausbeute 32,6 Gew.-%).
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Die Chlor-Konzentration der Hauptdestillationsfraktion betrug
2 800 ppm.