JP2003073331A - ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造方法 - Google Patents
ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造方法Info
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- JP2003073331A JP2003073331A JP2001260096A JP2001260096A JP2003073331A JP 2003073331 A JP2003073331 A JP 2003073331A JP 2001260096 A JP2001260096 A JP 2001260096A JP 2001260096 A JP2001260096 A JP 2001260096A JP 2003073331 A JP2003073331 A JP 2003073331A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒドロキシル基含有化合物の生成等の副反応
を抑制し、アルキレンオキシドの反応率が高い生成物を
得る製造方法を提供する。 【解決手段】 アルキレングリコールモノ(メタ)アク
リレートを原料として、炭素数2〜4のアルキレンオキ
シドを触媒の存在下で反応させてポリアルキレングリコ
ールモノ(メタ)アクリレートを製造する方法におい
て、触媒が三フッ化ホウ素エーテラートおよび塩化第二
スズから選ばれる少なくとも1種以上であり、触媒を原
料中に添加する際の温度が30℃以下であり、かつ添加
する際の原料中の水分量が0.05〜1.50重量%で
あることを特徴とするポリアルキレングリコールモノ
(メタ)アクリレートの製造方法。
を抑制し、アルキレンオキシドの反応率が高い生成物を
得る製造方法を提供する。 【解決手段】 アルキレングリコールモノ(メタ)アク
リレートを原料として、炭素数2〜4のアルキレンオキ
シドを触媒の存在下で反応させてポリアルキレングリコ
ールモノ(メタ)アクリレートを製造する方法におい
て、触媒が三フッ化ホウ素エーテラートおよび塩化第二
スズから選ばれる少なくとも1種以上であり、触媒を原
料中に添加する際の温度が30℃以下であり、かつ添加
する際の原料中の水分量が0.05〜1.50重量%で
あることを特徴とするポリアルキレングリコールモノ
(メタ)アクリレートの製造方法。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアルキレングリコー
ルモノメタクリレートまたはアルキレングリコールモノ
アクリレート{以下アルキレングリコールモノ(メタ)
アクリレートと総称する}を原料とし、三フッ化ホウ素
エーテラートまたは塩化第二スズを触媒として炭素数2
〜4のアルキレンオキシドを付加する際に、副反応を抑
制しかつアルキレンオキシドの反応率を向上させるポリ
アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造
方法に関する。 【0002】 【従来の技術】活性水素を含有する化合物、例えばアル
コール、脂肪酸、アミン等にアルキレンオキシドを付加
するにはアルカリ金属化合物、アミンなどの塩基性触
媒、ルイス酸を含む酸性触媒を用いて付加反応を行う。
塩基性触媒は活性度が低いため、90〜140℃で反応
を行うとポリアルキレングリコールとアルキレンオキシ
ドの転位により、不飽和結合を持つポリエーテルの副生
が避けられず、高温による着色、さらにはアルキレング
リコールモノ(メタ)アクリレートのような分子内に不
飽和結合、エステル結合を有する化合物を原料とする場
合には温度、触媒による(メタ)アクリル基の重合、塩
基性触媒によるエステル結合の分解反応が起こり製品異
常となる。三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテラー
ト、塩化第二スズ、五塩化アンチモン、塩化第二鉄等の
ルイス酸触媒は触媒活性が高いが製品の着色、副反応が
起きやすい欠点がある。例えば五塩化アンチモンでは着
色が著しく(特公昭52−30489号公報)、塩化第
二鉄では反応しない。三フッ化ホウ素エーテラート、塩
化第二スズではアルキレンオキシドの反応が途中で停止
したり、原料と触媒の混合により分子内で(メタ)アク
リル基と水酸基の付加反応により(特公平3−6933
7号公報)ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートオ
リゴマーの副生が容易に起こる。三フッ化ホウ素は常
温、常圧で気体であるため、取り扱いが困難であり、ま
た圧入設備等を使用しなければならないことから使用し
難い。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決し、ヒドロキシル基含有化合物の生成等の副反応
を抑制し、アルキレンオキシドの反応率が高い生成物を
提供することを目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
式(1) 【0005】 【化3】 【0006】(式中、RはHまたはCH3基、lは1〜
10、mは2〜4である。)で示されるアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレートを原料として、炭素数
2〜4のアルキレンオキシドを触媒の存在下で反応させ
て式(2) 【0007】 【化4】 【0008】(式中、RはHまたはCH3基、nは2〜
20、mは2〜4である。)で示されるポリアルキレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートを得る製造方法に
おいて、触媒が三フッ化ホウ素エーテラートおよび塩化
第二スズから選ばれる少なくとも1種以上であり、触媒
を原料中に添加する際の温度が30℃以下であり、かつ
添加する際の原料中の水分量が0.05〜1.50重量
%であることを特徴とするポリアルキレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレートの製造方法である。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明のポリアルキレングリコール
モノ(メタ)アクリレートの製造方法は、式(1)で示
されるアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート
を原料として、原料中の水分量を0.05〜1.50重
量%の範囲で、原料の温度を30℃以下で三フッ化ホウ
素エーテラートおよび塩化第二スズから選ばれる少なく
とも1種以上の触媒を添加後、反応容器に炭素数2〜4
のアルキレンオキシドを導入して付加反応を行う製造方
法である。 【0010】式(1)で示される原料であるアルキレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートは、アクリル酸ま
たはメタクリル酸の水酸基に炭素数2〜4のアルキレン
オキシドを1〜10モル付加したものであり、好ましく
は1〜8モル、より好ましくは1モル付加したものであ
る。1モル付加物としては、例えばヒドロキシエチルモ
ノアクリレート(HEA)、ヒドロキシプロピルモノア
クリレート(HPA)、ヒドロキシエチルモノメタクリ
レート(HEMA)、ヒドロキシプロピルモノメタクリ
レート(HPMA)が挙げられる。 【0011】本発明においては、原料のアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート中の水分量を0.05
〜1.50重量%、好ましくは0.08〜1.20重量%
の条件下で触媒を添加する。原料中の水分量とは、式
(1)で示される原料であるアルキレングリコールモノ
(メタ)アクリレート中の水分量であり、その他の添加
剤を加える場合にはその添加剤の水分量も含む。原料中
の水分量が0.05重量%より少ないと、分子内付加反
応が著しくおこる傾向にあり、アルキレンオキシドの反
応性も低下する。1.50重量%より多いとアルキレン
オキシドの反応性が低下する。原料中の水分量は規定の
範囲にあれば問題ないが、原材料由来の水分でもよく、
水を添加してもよい。触媒が結晶水等分子内に水分を持
つ場合、または水溶液となっている場合は、その水分量
もあわせて原料中の水分量とする。その際に、触媒添加
前の原料中の水分量は規定の範囲でなくともよい。ただ
し、触媒添加後の水分量は規定の範囲に入ることが必要
である。 【0012】本発明においては、触媒を反応容器内に添
加する際、原料の温度は30℃以下であり、好ましくは
−10〜30℃、より好ましくは0〜27℃である。3
0℃より高い温度で行うと副生物ができることから好ま
しくない。使用する触媒としては、三フッ化ホウ素エー
テラート、塩化第二スズが挙げられる。塩化第二スズ
(SnCl4)としては、無水のものでも結晶水を分子
内に持つものを用いても良い。触媒量は原料である式
(1)で示されるアルキレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートとアルキレンオキシドの合計量に対して、
0.1〜10重量%が好ましく、0.1〜3.0重量%が
より好ましい。0.1重量%より少ないと触媒の活性が
低いため反応性が悪く、10重量%より多いと、加えた
量に見合った効果が得られない。触媒添加後、反応容器
内を窒素ガス等の不活性ガスにより0.05MPa〜
0.3MPaの範囲で減圧、加圧を繰り返して置換を行
う。2回以上行うと窒素ガス置換率が向上することから
好ましい。 【0013】本発明で用いる炭素数2〜4のアルキレン
オキシドとしては、エチレンオキシド(EO)、プロピ
レンオキシド(PO)またはブチレンオキシド(BO)
が挙げられ、好ましくはエチレンオキシド(EO)およ
びプロピレンオキシド(PO)である。これらのアルキ
レンオキシドは1種または2種以上用いることができ、
2種以上用いる場合はランダム状、ブロック状に付加す
ることができる。炭素数2〜4のアルキレンオキシド
は、得ようとする式(2)で示されるポリアルキレング
リコールモノ(メタ)アクリレートのアルキレンオキシ
ドの付加モル数を満足するモル数を圧入する。式(2)
で示されるアルキレンオキシドの付加モル数nが20モ
ルを超えると、触媒量を増加しても反応性に劣り、分子
量が伸びず製造が困難である。圧入は、0.05MPa
より行い最大0.4MPa以下で反応を行う。反応容器
に炭素数2〜4のアルキレンオキシドを導入する時の反
応容器内の温度は10〜60℃であり、好ましくは20
〜50℃である。10℃より低いと反応性に劣り、60
℃より高いと製品が着色することがある。アルキレンオ
キシドの反応時間は2〜20時間が好ましい。 【0014】炭素数2〜4のアルキレンオキシドの反応
時に使用する溶媒としてはn−ヘキサン、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の活性水素を有し
ない不活性である有機溶媒を添加することが好ましい。
有機溶媒はアルキレンオキシドの反応前に添加すれがよ
いが、好ましくは有機溶媒を所定の水分量を満足する原
料中に添加し、次いで触媒を添加することによりアルキ
レングリコールモノ(メタ)アクリレートと触媒による
飴状の副生物が抑制できる。これにより触媒の溶解が容
易になる。特に触媒として無水塩化第二スズを用いた場
合、前記の添加順序でないと強固な飴状の副生物が容易
に副生し配管の閉塞要因にもなる。溶媒の添加量は原料
アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに対し
1〜50重量%が好ましい。 【0015】反応の際、本発明の効果を妨げない範囲で
その他の添加剤を添加してもよい。例えば、重合禁止剤
としてヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテ
ル、ターシャリブチルカテコールなどを添加することが
でき、添加量は0.03〜0.10重量%が好ましい。 【0016】このようにして得られた粗製ポリアルキレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレートは、精製を行っ
てもよい。例えば、吸着剤による精製を行うと、精製時
の水分等の混入がなく不純物の少ないものが得られる。
吸着剤としては、酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化ケイ素等を含有する吸着剤が使用できる。例え
ば、キョーワード500SH、600(協和化学工業
(株))等の市販品が使用できる。吸着剤は粗製ポリア
ルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに対し
て、2.0〜10.0重量%添加し、40〜80℃で1
〜5時間処理を行う。その後、吸着剤のろ過を行うと不
純物の少ないポリアルキレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートが得られる。 【0017】本発明の製造方法で得られたポリアルキレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレートは、感光性樹
脂、繊維改質剤、ドライフィルム、電気関連基材等に有
用である。 【0018】 【発明の効果】本発明の製造方法は、副生物の生成が押
さえられ、アルキレンオキシドの反応率が向上する。 【0019】 【実施例】実施例1 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(共栄社化学(株)製ライトエステル HOP−A、水
分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88gおよび水0.3g
を仕込んで混合し、原料中の水分量を0.08重量%に
調整した。次いでn−ヘキサン120gを添加後、温度
25℃で無水塩化第二スズ(純度99.7%、日本化学
産業(株)製)を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置
換しゲージ圧を0.05MPaにした。攪拌しながら圧
力を0.4MPa以下、温度25〜40℃でプロピレン
オキシド1619g(27.9モル)を8時間で圧入
し、1時間熟成反応を行った。20℃に冷却後放出し、
粗ポリプロピレングリコールモノアクリレート2340
gを得た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧
して、揮発減量を測定し、溶剤量(理論値)を減じ、プ
ロピレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸
着剤 キョーワード500SH(協和化学工業(株)
製)80gを添加して減圧下で攪拌して、60〜70℃
で2時間処理し、次いで濾過を行いポリプロピレングリ
コール(7.0モル)モノアクリレート2070gを得
た。この水酸基価(測定法:JIS K 1557
6.4)およびけん化価(測定法:JIS0070
4.1)の測定値は116および118であった。揮発
減量よりのプロピレンオキシド反応率は98.9%であ
った。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリ
レートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子量
は480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に1
17となる。 【0020】実施例2 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製ライトエステルHOA、水分量0.0
4重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル0.88g、水0.3gを仕込んで混合
し、原料中の水分量を0.09重量%に調整した。次い
でトルエン100gを添加後、温度25℃で無水塩化第
二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)を1
8g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.
05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MPa以
下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619g
(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を
行った。10℃に冷却後放出し、粗ポリエチレンレング
リコールモノアクリレート2326gを得た。この内の
50gをとり50〜60℃にて減圧して、揮発減量を測
定しエチレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ
系吸着剤 キョーワード500SH(協和化学工業
(株)製)80gを添加減圧下で攪拌、60〜70℃で
2時間処理し次いで濾過を行い、ポリエチレングリコー
ル(8.1モル)モノアクリレート2056gを得た。
この水酸基価およびけん化価の測定値は127および1
29であった。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率
は97.8%であった。なお、原料2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートとエチレンオキシドの仕込みによる理論
分子量は429、これよりの水酸基価およびけん化価は
共に130となる。 【0021】実施例3 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒ
ドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水0.5
g、55%塩化第二スズ水溶液(SnCl4・5H2O、
日本化学産業(株)製)5gを仕込み、原料中の水分量
を0.50重量%に調整した。次いでn−ヘキサン60
gを添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度9
9.7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間
部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにし
た。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜
40℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20
℃に冷却後放出し粗ポリプロピレングリコールモノアク
リレート2287gを得た。この内の50gをとり50
〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しプロピレンオキシ
ドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワー
ド500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加し
て減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次い
で濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モル)
モノアクリレート2037gを得た。この水酸基価およ
びけん化価の測定値は120および117であった。揮
発減量よりのプロピレンオキシド反応率は97.5%で
あった。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアク
リレートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子
量は480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に
117となる。 【0022】実施例4 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製、ライトエステルHOA 水分量0.
04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモ
ノメチルエーテル0.88g、水2.5gを仕込み、原
料中の水分量を0.46重量%に調整した。次いでシク
ロヘキサン60gを添加後、温度25℃で無水塩化第二
スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)を18
g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.0
5MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MPa以
下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619g
(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を
行った。20℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリコ
ールモノアクリレートを2278gを得た。この内の5
0gをとり50〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しエ
チレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着
剤キョーワード500SH(協和化学工業(株)製)8
0gを添加して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間
処理、次いで濾過を行いポリエチレングリコール(8.
1モル)モノアクリレート2065gを得た。この水酸
基価およびけん化価の測定値は132および130であ
った。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率は98.
0%であった。なお、原料である2−ヒドロキシエチル
アクリレートとエチレンオキシドの仕込みによる理論分
子量は429、これよりの水酸基価およびけん化価は共
に130となる。 【0023】実施例5 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.04重量%、)600g(4.6モル)、
ヒドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水2.5
g、を仕込み、原料中の水分量を0.46重量%に調整
した。次いでn−ヘキサン60gを添加後、温度25℃
で三フッ化ホウ素エーテラートを21g仕込み空間部分
を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにした。
攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜40
℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モル)を
8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20℃に冷
却後放出し、粗ポリプロピレングリコールモノアクリレ
ート2280gを得た。この内の50gをとり50〜6
0℃にて減圧し、揮発減量を測定しプロピレンオキシド
の反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワード
500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加して
減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次いで
濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モル)モ
ノアクリレート2068gを得た。この水酸基価および
けん化価の測定値は119および116であった。揮発
減量よりのエチレンオキシド反応率は97.1%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリレ
ートとプロピレンオキシドによる仕込み理論分子量は4
80、これよりの水酸基価およびけん化価は共に117
となる。 【0024】実施例6 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(水
分量0.04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88g、水6.0gを仕
込み、原料中の水分量を1.05重量%に調整した。次
いでシクロヘキサン60g添加後、温度25℃で無水塩
化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)
を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を
0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.5MP
a以下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619
g(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応
を行った。10℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリ
コール(8.1)モノアクリレートを2275gを得
た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧、揮発
減量を測定しエチレンオキシドの反応率を求めた。残り
はシリカ系吸着剤キョーワード500SH(協和化学工
業(株)製)80gを添加して減圧下で攪拌し、60〜
70℃で2時間処理し、次いで濾過を行いポリエチレン
グリコール(8.1モル)モノアクリレート2055g
を得た。この水酸基価およびけん化価の測定値は133
および128であった。揮発減量よりのエチレンオキシ
ド反応率は97.3%であった。なお、原料である2−
ヒドロキシエチルアクリレートとエチレンオキシドの仕
込みによる理論分子量は429、これよりの水酸基価お
よびけん化価は共に130となる。 【0025】実施例7 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒ
ドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水8.5g
を仕込み、原料中の水分量を1.48重量%に調整し
た。次いでn−ヘキサン60gを添加後、温度25℃で
無水塩化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業
(株)製)を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換し
ゲージ圧を0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を
0.4MPa以下、温度25〜40℃でプロピレンオキ
シド1619g(27.9モル)を8時間で圧入し、1
時間熟成反応を行った。20℃に冷却後放出し、粗ポリ
プロピレングリコールモノアクリレート2276gを得
た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧、揮発
減量を測定しプロピレンオキシドの反応率を求めた。残
りはシリカ系吸着剤キョーワード500SH(協和化学
工業(株)製)80gを添加減圧下で攪拌、60〜70
℃で2時間処理、次いで濾過を行いポリプロピレングリ
コール(7.0モル)モノアクリレート2065gを得
た。この水酸基価およびけん化価の測定値は125およ
び119であった。揮発減量よりプロピレンオキシド反
応率は96.0%であった。なお、原料である2−ヒド
ロキシプロピルアクリレートとプロピレンオキシドの仕
込みによる理論分子量は480、これよりの水酸基価お
よびけん化価は共に117となる。 【0026】比較例1 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%、)600g(4.6モル)、
ヒドロキノンモノメチルエーテル0.88gを仕込(原
料中の水分量は0.04重量%)、次いでn−ヘキサン
60g添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度9
9.7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間
部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにし
た。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜
40℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20
℃に冷却後放出し、粗ポリプロピレングリコールモノア
クリレート2277gを得た。この内の50gをとり5
0〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しプロピレンオキ
シドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワ
ード500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加
して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次
いで濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モ
ル)モノアクリレート1880gを得た。この水酸基価
およびけん化価の測定値は95および130であった。
揮発減量よりプロピレンオキシド反応率は90%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリレ
ートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子量は
480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に11
7となる。 【0027】比較例2 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(水
分量0.04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88gを仕込(原料中の
水分量は0.04重量%)、次いでシクロヘキサン60
g添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度99.
7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間部分
を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにした。
攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜40
℃でエチレンオキシド1619g(36.8モル)を8
時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。10℃に冷却
後放出し、粗ポリエチレングリコールモノアクリレート
2270gを得た。この内の50gをとり50〜60℃
にて減圧、揮発減量を測定しエチレンオキシドの反応率
を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワード500S
H(協和化学工業(株)製)80gを添加して減圧下で
攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次いで濾過を行
いポリエチレングリコール(8.1モル)モノアクリレ
ート1905gを得た。この水酸基価およびけん化価の
測定値は105および142であった。揮発減量よりエ
チレンオキシド反応率は90%であった。なお、原料で
ある2−ヒドロキシエチルアクリレートとエチレンオキ
シドの仕込みによる理論分子量は429、これよりの水
酸基価およびけん化価は共に130となる。 【0028】比較例3 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(日本触媒(株)製 水分量0.03重量%)600g
(4.6モル)、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.
88g、水9.4gを仕込み(原料中の水分量は1.6
0重量%)、次いでシクロヘキサン60g添加後、温度
25℃で三フッ化ホウ素エーテラートを18g仕込み空
間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaに
した。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25
〜40℃でエチレンオキシド1619g(36.8モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。10
℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリコールモノメタ
クリレート2276gを得た。この内の50gをとり5
0〜60℃にて減圧し、揮発減量を測定しエチレンオキ
シドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワ
ード500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加
して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次
いで濾過を行いポリエチレングリコール(9.0モル)
モノメタクリレート1605gを得た。この水酸基価お
よびけん化価の測定値は162および143であった。
揮発減量よりエチレンオキシド反応率は76%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートとエチレンオキシドの仕込みによる理論分子量は4
80、これよりの水酸基価およびけん化価は共に117
となる。 【0029】比較例4 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製ライトエステルHOA、水分量0.0
4重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル0.88g、水0.3gを仕込んで混合
し、原料中の水分量を0.09重量%に調整した。次い
でシクロヘキサン120g添加後、温度33℃で無水塩
化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)
を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を
0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MP
a以下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619
g(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応
を行った。10℃に冷却後放出し粗ポリエチレンレング
リコールモノアクリレート2333gを得た。この内の
50gをとり50〜60℃にて減圧し、揮発減量を測定
してエチレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ
系吸着剤キョーワード500SH(協和化学工業(株)
製)80gを添加して減圧下で攪拌し、60〜70℃で
2時間処理し次いで濾過を行い、ポリエチレングリコー
ル(8.1モル)モノアクリレート1917gを得た。
この水酸基価およびけん化価の測定値は112および1
35であった。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率
は92.1%であった。なお、原料である2−ヒドロキ
シエチルアクリレートとエチレンオキシドの仕込みによ
る理論分子量は429、これよりの水酸基価およびけん
化価は共に130となる。実施例および比較例で得られ
た結果を表1に示す。 【0030】 【表1】【0031】実施例より本発明の製造方法で得られたポ
リアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートは水
酸基価、けん化価共に理論値に近く不純物の少ないもの
が得られている。またアルキレンオキシドの反応率も高
い。比較例1および2は水分量が少ないため、水酸基
(−OH)と不飽和基(C=C)との付加反応により水
酸基価が低い傾向にある。またアルキレンオキシドの反
応率も低い。比較例3は水分量が多いためポリエチレン
グリコールの副生量が多くなり水酸基価が高い傾向が見
られる。また触媒活性が低下するためアルキレンオキシ
ドの反応率は低下している。比較例4は触媒添加時の温
度が高いため、付加反応が進み水酸基価が低くなってい
る。
ルモノメタクリレートまたはアルキレングリコールモノ
アクリレート{以下アルキレングリコールモノ(メタ)
アクリレートと総称する}を原料とし、三フッ化ホウ素
エーテラートまたは塩化第二スズを触媒として炭素数2
〜4のアルキレンオキシドを付加する際に、副反応を抑
制しかつアルキレンオキシドの反応率を向上させるポリ
アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造
方法に関する。 【0002】 【従来の技術】活性水素を含有する化合物、例えばアル
コール、脂肪酸、アミン等にアルキレンオキシドを付加
するにはアルカリ金属化合物、アミンなどの塩基性触
媒、ルイス酸を含む酸性触媒を用いて付加反応を行う。
塩基性触媒は活性度が低いため、90〜140℃で反応
を行うとポリアルキレングリコールとアルキレンオキシ
ドの転位により、不飽和結合を持つポリエーテルの副生
が避けられず、高温による着色、さらにはアルキレング
リコールモノ(メタ)アクリレートのような分子内に不
飽和結合、エステル結合を有する化合物を原料とする場
合には温度、触媒による(メタ)アクリル基の重合、塩
基性触媒によるエステル結合の分解反応が起こり製品異
常となる。三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素エーテラー
ト、塩化第二スズ、五塩化アンチモン、塩化第二鉄等の
ルイス酸触媒は触媒活性が高いが製品の着色、副反応が
起きやすい欠点がある。例えば五塩化アンチモンでは着
色が著しく(特公昭52−30489号公報)、塩化第
二鉄では反応しない。三フッ化ホウ素エーテラート、塩
化第二スズではアルキレンオキシドの反応が途中で停止
したり、原料と触媒の混合により分子内で(メタ)アク
リル基と水酸基の付加反応により(特公平3−6933
7号公報)ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートオ
リゴマーの副生が容易に起こる。三フッ化ホウ素は常
温、常圧で気体であるため、取り扱いが困難であり、ま
た圧入設備等を使用しなければならないことから使用し
難い。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決し、ヒドロキシル基含有化合物の生成等の副反応
を抑制し、アルキレンオキシドの反応率が高い生成物を
提供することを目的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、
式(1) 【0005】 【化3】 【0006】(式中、RはHまたはCH3基、lは1〜
10、mは2〜4である。)で示されるアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレートを原料として、炭素数
2〜4のアルキレンオキシドを触媒の存在下で反応させ
て式(2) 【0007】 【化4】 【0008】(式中、RはHまたはCH3基、nは2〜
20、mは2〜4である。)で示されるポリアルキレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートを得る製造方法に
おいて、触媒が三フッ化ホウ素エーテラートおよび塩化
第二スズから選ばれる少なくとも1種以上であり、触媒
を原料中に添加する際の温度が30℃以下であり、かつ
添加する際の原料中の水分量が0.05〜1.50重量
%であることを特徴とするポリアルキレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレートの製造方法である。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明のポリアルキレングリコール
モノ(メタ)アクリレートの製造方法は、式(1)で示
されるアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート
を原料として、原料中の水分量を0.05〜1.50重
量%の範囲で、原料の温度を30℃以下で三フッ化ホウ
素エーテラートおよび塩化第二スズから選ばれる少なく
とも1種以上の触媒を添加後、反応容器に炭素数2〜4
のアルキレンオキシドを導入して付加反応を行う製造方
法である。 【0010】式(1)で示される原料であるアルキレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートは、アクリル酸ま
たはメタクリル酸の水酸基に炭素数2〜4のアルキレン
オキシドを1〜10モル付加したものであり、好ましく
は1〜8モル、より好ましくは1モル付加したものであ
る。1モル付加物としては、例えばヒドロキシエチルモ
ノアクリレート(HEA)、ヒドロキシプロピルモノア
クリレート(HPA)、ヒドロキシエチルモノメタクリ
レート(HEMA)、ヒドロキシプロピルモノメタクリ
レート(HPMA)が挙げられる。 【0011】本発明においては、原料のアルキレングリ
コールモノ(メタ)アクリレート中の水分量を0.05
〜1.50重量%、好ましくは0.08〜1.20重量%
の条件下で触媒を添加する。原料中の水分量とは、式
(1)で示される原料であるアルキレングリコールモノ
(メタ)アクリレート中の水分量であり、その他の添加
剤を加える場合にはその添加剤の水分量も含む。原料中
の水分量が0.05重量%より少ないと、分子内付加反
応が著しくおこる傾向にあり、アルキレンオキシドの反
応性も低下する。1.50重量%より多いとアルキレン
オキシドの反応性が低下する。原料中の水分量は規定の
範囲にあれば問題ないが、原材料由来の水分でもよく、
水を添加してもよい。触媒が結晶水等分子内に水分を持
つ場合、または水溶液となっている場合は、その水分量
もあわせて原料中の水分量とする。その際に、触媒添加
前の原料中の水分量は規定の範囲でなくともよい。ただ
し、触媒添加後の水分量は規定の範囲に入ることが必要
である。 【0012】本発明においては、触媒を反応容器内に添
加する際、原料の温度は30℃以下であり、好ましくは
−10〜30℃、より好ましくは0〜27℃である。3
0℃より高い温度で行うと副生物ができることから好ま
しくない。使用する触媒としては、三フッ化ホウ素エー
テラート、塩化第二スズが挙げられる。塩化第二スズ
(SnCl4)としては、無水のものでも結晶水を分子
内に持つものを用いても良い。触媒量は原料である式
(1)で示されるアルキレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートとアルキレンオキシドの合計量に対して、
0.1〜10重量%が好ましく、0.1〜3.0重量%が
より好ましい。0.1重量%より少ないと触媒の活性が
低いため反応性が悪く、10重量%より多いと、加えた
量に見合った効果が得られない。触媒添加後、反応容器
内を窒素ガス等の不活性ガスにより0.05MPa〜
0.3MPaの範囲で減圧、加圧を繰り返して置換を行
う。2回以上行うと窒素ガス置換率が向上することから
好ましい。 【0013】本発明で用いる炭素数2〜4のアルキレン
オキシドとしては、エチレンオキシド(EO)、プロピ
レンオキシド(PO)またはブチレンオキシド(BO)
が挙げられ、好ましくはエチレンオキシド(EO)およ
びプロピレンオキシド(PO)である。これらのアルキ
レンオキシドは1種または2種以上用いることができ、
2種以上用いる場合はランダム状、ブロック状に付加す
ることができる。炭素数2〜4のアルキレンオキシド
は、得ようとする式(2)で示されるポリアルキレング
リコールモノ(メタ)アクリレートのアルキレンオキシ
ドの付加モル数を満足するモル数を圧入する。式(2)
で示されるアルキレンオキシドの付加モル数nが20モ
ルを超えると、触媒量を増加しても反応性に劣り、分子
量が伸びず製造が困難である。圧入は、0.05MPa
より行い最大0.4MPa以下で反応を行う。反応容器
に炭素数2〜4のアルキレンオキシドを導入する時の反
応容器内の温度は10〜60℃であり、好ましくは20
〜50℃である。10℃より低いと反応性に劣り、60
℃より高いと製品が着色することがある。アルキレンオ
キシドの反応時間は2〜20時間が好ましい。 【0014】炭素数2〜4のアルキレンオキシドの反応
時に使用する溶媒としてはn−ヘキサン、シクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の活性水素を有し
ない不活性である有機溶媒を添加することが好ましい。
有機溶媒はアルキレンオキシドの反応前に添加すれがよ
いが、好ましくは有機溶媒を所定の水分量を満足する原
料中に添加し、次いで触媒を添加することによりアルキ
レングリコールモノ(メタ)アクリレートと触媒による
飴状の副生物が抑制できる。これにより触媒の溶解が容
易になる。特に触媒として無水塩化第二スズを用いた場
合、前記の添加順序でないと強固な飴状の副生物が容易
に副生し配管の閉塞要因にもなる。溶媒の添加量は原料
アルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに対し
1〜50重量%が好ましい。 【0015】反応の際、本発明の効果を妨げない範囲で
その他の添加剤を添加してもよい。例えば、重合禁止剤
としてヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテ
ル、ターシャリブチルカテコールなどを添加することが
でき、添加量は0.03〜0.10重量%が好ましい。 【0016】このようにして得られた粗製ポリアルキレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレートは、精製を行っ
てもよい。例えば、吸着剤による精製を行うと、精製時
の水分等の混入がなく不純物の少ないものが得られる。
吸着剤としては、酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化ケイ素等を含有する吸着剤が使用できる。例え
ば、キョーワード500SH、600(協和化学工業
(株))等の市販品が使用できる。吸着剤は粗製ポリア
ルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートに対し
て、2.0〜10.0重量%添加し、40〜80℃で1
〜5時間処理を行う。その後、吸着剤のろ過を行うと不
純物の少ないポリアルキレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートが得られる。 【0017】本発明の製造方法で得られたポリアルキレ
ングリコールモノ(メタ)アクリレートは、感光性樹
脂、繊維改質剤、ドライフィルム、電気関連基材等に有
用である。 【0018】 【発明の効果】本発明の製造方法は、副生物の生成が押
さえられ、アルキレンオキシドの反応率が向上する。 【0019】 【実施例】実施例1 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(共栄社化学(株)製ライトエステル HOP−A、水
分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88gおよび水0.3g
を仕込んで混合し、原料中の水分量を0.08重量%に
調整した。次いでn−ヘキサン120gを添加後、温度
25℃で無水塩化第二スズ(純度99.7%、日本化学
産業(株)製)を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置
換しゲージ圧を0.05MPaにした。攪拌しながら圧
力を0.4MPa以下、温度25〜40℃でプロピレン
オキシド1619g(27.9モル)を8時間で圧入
し、1時間熟成反応を行った。20℃に冷却後放出し、
粗ポリプロピレングリコールモノアクリレート2340
gを得た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧
して、揮発減量を測定し、溶剤量(理論値)を減じ、プ
ロピレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸
着剤 キョーワード500SH(協和化学工業(株)
製)80gを添加して減圧下で攪拌して、60〜70℃
で2時間処理し、次いで濾過を行いポリプロピレングリ
コール(7.0モル)モノアクリレート2070gを得
た。この水酸基価(測定法:JIS K 1557
6.4)およびけん化価(測定法:JIS0070
4.1)の測定値は116および118であった。揮発
減量よりのプロピレンオキシド反応率は98.9%であ
った。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリ
レートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子量
は480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に1
17となる。 【0020】実施例2 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製ライトエステルHOA、水分量0.0
4重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル0.88g、水0.3gを仕込んで混合
し、原料中の水分量を0.09重量%に調整した。次い
でトルエン100gを添加後、温度25℃で無水塩化第
二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)を1
8g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.
05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MPa以
下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619g
(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を
行った。10℃に冷却後放出し、粗ポリエチレンレング
リコールモノアクリレート2326gを得た。この内の
50gをとり50〜60℃にて減圧して、揮発減量を測
定しエチレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ
系吸着剤 キョーワード500SH(協和化学工業
(株)製)80gを添加減圧下で攪拌、60〜70℃で
2時間処理し次いで濾過を行い、ポリエチレングリコー
ル(8.1モル)モノアクリレート2056gを得た。
この水酸基価およびけん化価の測定値は127および1
29であった。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率
は97.8%であった。なお、原料2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートとエチレンオキシドの仕込みによる理論
分子量は429、これよりの水酸基価およびけん化価は
共に130となる。 【0021】実施例3 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒ
ドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水0.5
g、55%塩化第二スズ水溶液(SnCl4・5H2O、
日本化学産業(株)製)5gを仕込み、原料中の水分量
を0.50重量%に調整した。次いでn−ヘキサン60
gを添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度9
9.7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間
部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにし
た。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜
40℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20
℃に冷却後放出し粗ポリプロピレングリコールモノアク
リレート2287gを得た。この内の50gをとり50
〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しプロピレンオキシ
ドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワー
ド500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加し
て減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次い
で濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モル)
モノアクリレート2037gを得た。この水酸基価およ
びけん化価の測定値は120および117であった。揮
発減量よりのプロピレンオキシド反応率は97.5%で
あった。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアク
リレートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子
量は480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に
117となる。 【0022】実施例4 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製、ライトエステルHOA 水分量0.
04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモ
ノメチルエーテル0.88g、水2.5gを仕込み、原
料中の水分量を0.46重量%に調整した。次いでシク
ロヘキサン60gを添加後、温度25℃で無水塩化第二
スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)を18
g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.0
5MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MPa以
下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619g
(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を
行った。20℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリコ
ールモノアクリレートを2278gを得た。この内の5
0gをとり50〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しエ
チレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着
剤キョーワード500SH(協和化学工業(株)製)8
0gを添加して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間
処理、次いで濾過を行いポリエチレングリコール(8.
1モル)モノアクリレート2065gを得た。この水酸
基価およびけん化価の測定値は132および130であ
った。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率は98.
0%であった。なお、原料である2−ヒドロキシエチル
アクリレートとエチレンオキシドの仕込みによる理論分
子量は429、これよりの水酸基価およびけん化価は共
に130となる。 【0023】実施例5 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.04重量%、)600g(4.6モル)、
ヒドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水2.5
g、を仕込み、原料中の水分量を0.46重量%に調整
した。次いでn−ヘキサン60gを添加後、温度25℃
で三フッ化ホウ素エーテラートを21g仕込み空間部分
を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにした。
攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜40
℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モル)を
8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20℃に冷
却後放出し、粗ポリプロピレングリコールモノアクリレ
ート2280gを得た。この内の50gをとり50〜6
0℃にて減圧し、揮発減量を測定しプロピレンオキシド
の反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワード
500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加して
減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次いで
濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モル)モ
ノアクリレート2068gを得た。この水酸基価および
けん化価の測定値は119および116であった。揮発
減量よりのエチレンオキシド反応率は97.1%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリレ
ートとプロピレンオキシドによる仕込み理論分子量は4
80、これよりの水酸基価およびけん化価は共に117
となる。 【0024】実施例6 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(水
分量0.04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88g、水6.0gを仕
込み、原料中の水分量を1.05重量%に調整した。次
いでシクロヘキサン60g添加後、温度25℃で無水塩
化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)
を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を
0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.5MP
a以下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619
g(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応
を行った。10℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリ
コール(8.1)モノアクリレートを2275gを得
た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧、揮発
減量を測定しエチレンオキシドの反応率を求めた。残り
はシリカ系吸着剤キョーワード500SH(協和化学工
業(株)製)80gを添加して減圧下で攪拌し、60〜
70℃で2時間処理し、次いで濾過を行いポリエチレン
グリコール(8.1モル)モノアクリレート2055g
を得た。この水酸基価およびけん化価の測定値は133
および128であった。揮発減量よりのエチレンオキシ
ド反応率は97.3%であった。なお、原料である2−
ヒドロキシエチルアクリレートとエチレンオキシドの仕
込みによる理論分子量は429、これよりの水酸基価お
よびけん化価は共に130となる。 【0025】実施例7 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%)600g(4.6モル)、ヒ
ドロキノンモノメチルエーテル0.88g、水8.5g
を仕込み、原料中の水分量を1.48重量%に調整し
た。次いでn−ヘキサン60gを添加後、温度25℃で
無水塩化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業
(株)製)を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換し
ゲージ圧を0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を
0.4MPa以下、温度25〜40℃でプロピレンオキ
シド1619g(27.9モル)を8時間で圧入し、1
時間熟成反応を行った。20℃に冷却後放出し、粗ポリ
プロピレングリコールモノアクリレート2276gを得
た。この内の50gをとり50〜60℃にて減圧、揮発
減量を測定しプロピレンオキシドの反応率を求めた。残
りはシリカ系吸着剤キョーワード500SH(協和化学
工業(株)製)80gを添加減圧下で攪拌、60〜70
℃で2時間処理、次いで濾過を行いポリプロピレングリ
コール(7.0モル)モノアクリレート2065gを得
た。この水酸基価およびけん化価の測定値は125およ
び119であった。揮発減量よりプロピレンオキシド反
応率は96.0%であった。なお、原料である2−ヒド
ロキシプロピルアクリレートとプロピレンオキシドの仕
込みによる理論分子量は480、これよりの水酸基価お
よびけん化価は共に117となる。 【0026】比較例1 気密反応容器に2−ヒドロキシプロピルアクリレート
(水分量0.03重量%、)600g(4.6モル)、
ヒドロキノンモノメチルエーテル0.88gを仕込(原
料中の水分量は0.04重量%)、次いでn−ヘキサン
60g添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度9
9.7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間
部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにし
た。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜
40℃でプロピレンオキシド1619g(27.9モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。20
℃に冷却後放出し、粗ポリプロピレングリコールモノア
クリレート2277gを得た。この内の50gをとり5
0〜60℃にて減圧、揮発減量を測定しプロピレンオキ
シドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワ
ード500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加
して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次
いで濾過を行いポリプロピレングリコール(7.0モ
ル)モノアクリレート1880gを得た。この水酸基価
およびけん化価の測定値は95および130であった。
揮発減量よりプロピレンオキシド反応率は90%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシプロピルアクリレ
ートとプロピレンオキシドの仕込みによる理論分子量は
480、これよりの水酸基価およびけん化価は共に11
7となる。 【0027】比較例2 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(水
分量0.04重量%)600g(5.2モル)、ヒドロ
キノンモノメチルエーテル0.88gを仕込(原料中の
水分量は0.04重量%)、次いでシクロヘキサン60
g添加後、温度25℃で無水塩化第二スズ(純度99.
7%、日本化学産業(株)製)を18g仕込み空間部分
を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaにした。
攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25〜40
℃でエチレンオキシド1619g(36.8モル)を8
時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。10℃に冷却
後放出し、粗ポリエチレングリコールモノアクリレート
2270gを得た。この内の50gをとり50〜60℃
にて減圧、揮発減量を測定しエチレンオキシドの反応率
を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワード500S
H(協和化学工業(株)製)80gを添加して減圧下で
攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次いで濾過を行
いポリエチレングリコール(8.1モル)モノアクリレ
ート1905gを得た。この水酸基価およびけん化価の
測定値は105および142であった。揮発減量よりエ
チレンオキシド反応率は90%であった。なお、原料で
ある2−ヒドロキシエチルアクリレートとエチレンオキ
シドの仕込みによる理論分子量は429、これよりの水
酸基価およびけん化価は共に130となる。 【0028】比較例3 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(日本触媒(株)製 水分量0.03重量%)600g
(4.6モル)、ヒドロキノンモノメチルエーテル0.
88g、水9.4gを仕込み(原料中の水分量は1.6
0重量%)、次いでシクロヘキサン60g添加後、温度
25℃で三フッ化ホウ素エーテラートを18g仕込み空
間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を0.05MPaに
した。攪拌しながら圧力を0.4MPa以下、温度25
〜40℃でエチレンオキシド1619g(36.8モ
ル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応を行った。10
℃に冷却後放出し、粗ポリエチレングリコールモノメタ
クリレート2276gを得た。この内の50gをとり5
0〜60℃にて減圧し、揮発減量を測定しエチレンオキ
シドの反応率を求めた。残りはシリカ系吸着剤キョーワ
ード500SH(協和化学工業(株)製)80gを添加
して減圧下で攪拌し、60〜70℃で2時間処理し、次
いで濾過を行いポリエチレングリコール(9.0モル)
モノメタクリレート1605gを得た。この水酸基価お
よびけん化価の測定値は162および143であった。
揮発減量よりエチレンオキシド反応率は76%であっ
た。なお、原料である2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ートとエチレンオキシドの仕込みによる理論分子量は4
80、これよりの水酸基価およびけん化価は共に117
となる。 【0029】比較例4 気密反応容器に2−ヒドロキシエチルアクリレート(共
栄社化学(株)製ライトエステルHOA、水分量0.0
4重量%)600g(5.2モル)、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル0.88g、水0.3gを仕込んで混合
し、原料中の水分量を0.09重量%に調整した。次い
でシクロヘキサン120g添加後、温度33℃で無水塩
化第二スズ(純度99.7%、日本化学産業(株)製)
を18g仕込み空間部分を窒素ガスで置換しゲージ圧を
0.05MPaにした。攪拌しながら圧力を0.4MP
a以下、温度25〜40℃でエチレンオキシド1619
g(36.8モル)を8時間で圧入し、1時間熟成反応
を行った。10℃に冷却後放出し粗ポリエチレンレング
リコールモノアクリレート2333gを得た。この内の
50gをとり50〜60℃にて減圧し、揮発減量を測定
してエチレンオキシドの反応率を求めた。残りはシリカ
系吸着剤キョーワード500SH(協和化学工業(株)
製)80gを添加して減圧下で攪拌し、60〜70℃で
2時間処理し次いで濾過を行い、ポリエチレングリコー
ル(8.1モル)モノアクリレート1917gを得た。
この水酸基価およびけん化価の測定値は112および1
35であった。揮発減量よりのエチレンオキシド反応率
は92.1%であった。なお、原料である2−ヒドロキ
シエチルアクリレートとエチレンオキシドの仕込みによ
る理論分子量は429、これよりの水酸基価およびけん
化価は共に130となる。実施例および比較例で得られ
た結果を表1に示す。 【0030】 【表1】【0031】実施例より本発明の製造方法で得られたポ
リアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートは水
酸基価、けん化価共に理論値に近く不純物の少ないもの
が得られている。またアルキレンオキシドの反応率も高
い。比較例1および2は水分量が少ないため、水酸基
(−OH)と不飽和基(C=C)との付加反応により水
酸基価が低い傾向にある。またアルキレンオキシドの反
応率も低い。比較例3は水分量が多いためポリエチレン
グリコールの副生量が多くなり水酸基価が高い傾向が見
られる。また触媒活性が低下するためアルキレンオキシ
ドの反応率は低下している。比較例4は触媒添加時の温
度が高いため、付加反応が進み水酸基価が低くなってい
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 式(1) 【化1】 (式中、RはHまたはCH3基、lは1〜10、mは2
〜4である。)で示されるアルキレングリコールモノ
(メタ)アクリレートを原料として、炭素数2〜4のア
ルキレンオキシドを触媒の存在下で反応させて式(2) 【化2】 (式中、RはHまたはCH3基、nは2〜20、mは2
〜4である。)で示されるポリアルキレングリコールモ
ノ(メタ)アクリレートを製造する方法において、触媒
が三フッ化ホウ素エーテラートおよび塩化第二スズから
選ばれる少なくとも1種以上であり、触媒を原料中に添
加する際の温度が30℃以下であり、かつ添加する際の
原料中の水分量が0.05〜1.50重量%であること
を特徴とするポリアルキレングリコールモノ(メタ)ア
クリレートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001260096A JP2003073331A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001260096A JP2003073331A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造方法 |
Publications (1)
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JP2003073331A true JP2003073331A (ja) | 2003-03-12 |
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JP2001260096A Pending JP2003073331A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートの製造方法 |
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Country | Link |
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- 2001-08-29 JP JP2001260096A patent/JP2003073331A/ja active Pending
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