JP2641684B2 - プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤 - Google Patents
プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description
モノメチルエーテルプロピオナートから本質的に成る合
成樹脂の溶剤であって、前記合成樹脂は、塗料、イン
キ、接着剤及び洗浄剤であることを特徴とする溶剤に関
する。
ンキ、接着剤および洗浄剤の溶剤として合成樹脂工業に
おいて広く使用されている優れた溶剤である。 エーテル
化合物は、 主に二種類に、 即ちEシリーズとPシリーズ
に分類される。 Eシリーズのエーテル化合物はアルコー
ルとエチレンオキシドから合成され、 一方Pシリーズの
エーテル化合物はアルコールとプロピレンオキシドから
合成される。 これらのエーテルのエステル化合物は主に
アセタートエステルである。近年、Eシリーズのエーテ
ル又はアセタートエステル化合物は、人体に吸収された
とき、アルコキシ酢酸エーテルに分解し、それは赤血球
を異常にし、生殖器官にとっても有毒なものとすること
が分かった。一方、Pシリーズエステルはこれらの損傷
を与えない。現在、Pシリーズのプロピレングリコール
モノメチルエーテルアセタートは、不飽和ポリエステル
類又はポリウレタン樹脂に対する溶解度が低く、またそ
の塗膜の乾燥性が劣る。それ故、優れた溶解性と乾燥性
を有するのみならず毒性の低い溶剤を開発することが要
求されている。
ロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート
溶剤を提供することを目的とする。本発明のプロピレン
グリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤は、
高圧、高温下でメタノールとプロピオン酸の反応によっ
て合成されたプロピレングリコールモノメチルエーテル
(以下「PGM」と称する。)を、酸性触媒の存在下で
プロピオン酸と反応させる工程を含むプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルプロピオナート(以下「PM
P」と称する。)の製造方法によって製造される。
く研究開発の結果、高圧、高温下でメタノールとプロピ
オン酸の反応によって合成されたプロピレングリコール
モノメチルエーテル(以下「PGM」と称する。)を出
発物質とし、これを酸性触媒の存在下でプロピオン酸と
反応させることにより、最良の結果をもってプロピレン
グリコールモノメチルエーテルプロピオナート(以下
「PMP」と称する。)を製造することに成功した。
エーテルプロピオナートの製造方法は式:
モノメチルエーテルプロピオナート化合物の製造方法で
あって、酸性触媒と共沸剤の存在下で80℃以上の高い
温度で式:
モノメチルエーテルとプロピオン酸を反応させてエステ
ル化し、粗プロピレングリコールモノメチルエーテルプ
ロピオナートを製造する工程と精留により未反応の酸と
水を除去して高純度のプロピレングリコールモノメチル
エーテルプロピオナートを得る工程を含み、前記プロピ
レングリコールモノメチルエーテルとプロピオン酸のモ
ル比を0.6から3.0の範囲内とし、前記共沸剤とし
てベンゼン、トルエン、キシレンおよびシクロヘキサン
からなる群より選択されたものを使用し、その量はプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピオン
酸の容積和に対して6乃至30容積%であることを特徴
とする前記プロピレングリコールモノメチルエーテルプ
ロピオナートの製造方法。」を要旨とする。
は、通常、式:
存在する。もし、前記反応が酸性触媒の存在下に行われ
ると、混合物の中に存在する第1及び第2のPGMの比
は、約55:45であるのに対し、アルカリ触媒の存在
下で行われると、その比は、2:98となり、即ち第2
のPGMが優勢な割合となる。
第1のPGMを使用すると、式:
すると、式:
る。他の命名法では、第1のPMPは、2−メトキシ−
1−プロピルプロピオナートであり、第2のPMPは、
1−メトキシ−2−プロピルプロピオナートである。
第2のPGMの方が好ましい。さらに、第1のPGMを
第2のPGMから分離することは困難であるため、本発
明においてはアルカリ触媒の存在下で生成される優勢的
に第2のPGMを含む異性体混合物が選択され、第2の
PMPを優先的に含む異性体混合物を得ることができ
る。以下の説明において、PGM及びPMPは、優勢的
な第2のPGM及びPMP、並びに少量の又は僅かの、
即ち重量で2%以下の第1のPGM及びPMPの混合物
を意味するものとする。
工程および連続工程からなる。概して、反応中に生じる
水分が除去されないとき、反応系は平衡状態に達し、生
産性の向上は妨げられ、従って工業生産にとって都合が
悪い。それ故、本発明の製造方法において、バッチ工程
が採用されるか、連続工程が採用されるかにかかわら
ず、反応系には共沸剤として芳香属化合物を添加すると
よい。添加される共沸化合物は水と不相溶性のものでな
ければならず、また水と共沸効果を示すものである。芳
香族化合物は上記の要求を満たす点において適当なもの
である。
反応器の中に配置され、水を除去し共沸剤を循環させな
がら共沸点で反応せしめられる。反応の終了後、生成物
と共沸溶剤は分別蒸留によって分離され、高純度の生成
物が得られる。
で供給され、一方、水は反応工程中分留塔の上から連続
的に回収される。共沸剤は循環され、一方反応器内にあ
る、ある限度の濃度で生成物PMPを含む反応系は精留
塔に移されて、分別蒸留が行われ、少量の未反応のエー
テル、酸およびPMPが除かれる。それによって高純度
の生成物が得られる。
およびプロピオン酸からなる出発物質を80℃以上の高
温で酸性触媒および共沸剤の存在下に反応させてエステ
ル化し、粗PMPを製造する。次いで生成物は精留によ
って分離され、未反応の酸と生じた水が除去され、高純
度のPMPが得られる。
モル比は一般的に0.6乃至3.0であり、好ましいモ
ル比は、PGMがプロピオン酸に対し過剰に存在する
1.0乃至2.0である。モル比が0.6よりも小さい
とき、或いは3.0よりも大きいときは、反応終了後、
反応系の両成分が未反応の残留物を過剰に残し、精留工
程中多量のエネルギーが消費されるのみならず必要とさ
れる精留時間が長くなり、生産量が減少せしめられる。
プロピオン酸があまりにも過剰のとき、即ちモル比が
0.6よりも低いときは、反応速度は著しく低下する。
その理由は明らかでないが酸性触媒が緩衝作用を受ける
ためと思われる。
酸、塩化水素酸およびリン酸等の無機酸、および酢酸、
シュウ酸、クエン酸、p−トルエンスルホン酸およびメ
タンスルホン酸等の有機酸があり、特に硫酸、p−トル
エンスルホン酸またはメタンスルホン酸等の強酸が好ま
しい。本発明により得られるプロピレングリコールモノ
メチルエーテルプロピオナートの沸点は160.5℃で
あり、一方、その他の反応物及び生成物については、P
GMの沸点は120℃であり、プロピオン酸の沸点は1
40.8℃であり、また水の沸点は100℃である。こ
の溶液を精留することは、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセタートの沸点は146℃であり、酢酸
の沸点は118℃であり、PGMの沸点は120℃であ
る従来の場合に比べて明らかに容易である。これは本発
明の製造方法によって達成される一つの効果である。
代謝器官に対するPMPの毒性が低いことである。Eシ
リーズおよびPシリーズのエステルの、ラビットについ
て求めた、米国の環境保護局によって公表されたNOE
L(NO観察効果レベル)は、夫々30ppm および30
00ppm である。本発明のPMPはPシリーズに属し、
生殖器官に対して非常に低い毒性を有する。
溶解度を有する。例えば、プロピレングリコールモノメ
チルアセタートのアルキド樹脂に対する最終溶剤パーセ
ントは70パーセントであり、一方、PMPのそれは9
0パーセントを越え、これにより優れた溶剤であること
が証明される。
たとき、反応系は二重精留によって処理しなければなら
ない。一次精留は脱水および脱酸処理である。効率を高
め、エネルギーを節約するためにベンゼン、トルエン、
キシレンおよびシクロヘキサン等の芳香族有機溶剤から
選択された共沸剤を出発材料全体に対して6乃至30%
の量、より好ましくは8乃至15%で添加し、精留中の
共沸点温度を減少させる。もしも、添加された共沸剤の
量が6%より少ないと、未反応酸の残留物を完全に除去
することができない。一方、もしも、30%よりも多く
なると、溶剤が比較的大きな容積を占め、大エネルギー
量を消耗して経済的に好ましくない。二次精留のとき、
エーテルとエステルの二つの成分のみが残り、それらは
二成分の沸点の差に基づき完全に分別蒸留され、それに
よって高純度の生成物が得られる。
って本発明を更に説明するが、これによって本発明は限
定されるものではない。 (実施例 1) 容積3l の反応器中にプロピレングリコールモノメチル
エーテル1172mlおよびプロピオン酸746mlを入れ
た。混合後、キシレン200mlおよびp−トルエンスル
ホン酸10g を添加した。次いで温度を142℃の還流
温度にして5時間反応させた。この間反応を有効に促進
させるように、同時に脱水を行った。反応液をガスクロ
マトグラフィーで分析の結果、組成は下記の通りである
ことが分かった。 反応液の組成: プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート 69.91% プロピレングリコールモノメチルエーテル 15.34% プロピオン酸 6.33% キシレン 7.78% 水 0.59% この溶液は更に二重精留によって処理され、99.5%
以上の純度のプロピレングリコールモノメチルエーテル
プロピオナート化合物を得た。
テルプロピオナート化合物は図1に示すNMR’Hスペ
クトルによって、また図2に示すように質量スペクトル
によって特徴付けられ、それによってその化学構造は
式:
に純粋な第2のPMPが得られ、第1のPMPはほとん
ど検知されない量しか存在しない。
ルエーテル1172mlおよびプロピオン酸746mlを入
れた。混合後、p−トルエンスルホン酸10gを添加し
た。次いで温度を水とプロピオン酸の共沸温度99.1
℃にして5時間還流反応を行った。共沸溶剤を添加しな
いので水性相は分離せず、平衡状態に達した。この反応
液はガスクロマトグラフィーによって分析され、下記の
組成であることが分かった。 反応液の組成: プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート 44.6% プロピレングリコールモノメチルエーテル 27.6% プロピオン酸 22.4% 水 5.4%
エーテル1172mlと酢酸572mlを入れた。混合後、
p−トルエンスルホン酸10g を添加した。次いで温度
を還流温度97.5℃にして5時間反応させた。反応液
をガスクロマトグラフィーによって分析し、下記の組成
であることが分かった。 反応液の組成: プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート 44.0% 酢酸 20.1% プロピレングリコールモノメチルエーテル 29.7% 水 5.8% この溶液は二重精留によって処理し、純度99%のプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセタートを得
た。収率が低すぎて工業の要求に合致しなかった。
れば優れた溶解性を有するのみならず毒性の比較的低い
プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナー
ト溶剤を提供することが出来る。また、その製造方法に
おいて、芳香族化合物を共沸化合物として反応系に加え
ることにより、脱水を容易に行って、高収率で、しかも
省エネルギーでプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルプロピオナートを製造することが出来る。また、本発
明によれば、塗料、インキ、接着剤および洗浄剤の工業
の分野におけるプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルプロピオナートの利用を提供することが出来る。
モノメチルエーテルプロピオナート化合物のNMR’H
スペクトルを示す図である。
モノメチルエーテルプロピオナート化合物の質量スペク
トルを示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 プロピレングリコールモノメチルエーテ
ルプロピオナートから本質的に成る合成樹脂の溶剤であ
って、前記合成樹脂は、塗料、インキ、接着剤及び洗浄
剤であることを特徴とする溶剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5152223A JP2641684B2 (ja) | 1992-10-09 | 1993-06-23 | プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27186492 | 1992-10-09 | ||
JP4-271864 | 1992-10-09 | ||
JP5152223A JP2641684B2 (ja) | 1992-10-09 | 1993-06-23 | プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06192173A JPH06192173A (ja) | 1994-07-12 |
JP2641684B2 true JP2641684B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=26481201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5152223A Expired - Fee Related JP2641684B2 (ja) | 1992-10-09 | 1993-06-23 | プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオナート溶剤 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2641684B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3475188D1 (ja) * | 1983-03-17 | 1988-12-22 | Atlantic Richfield Company | |
GB8323962D0 (en) * | 1983-09-07 | 1983-10-12 | Bp Chem Int Ltd | Preparation of glycol derivatives |
-
1993
- 1993-06-23 JP JP5152223A patent/JP2641684B2/ja not_active Expired - Fee Related
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