JP3245167B2 - コポリマーのエチル又はブチル半エステルのエタノール溶液の製造方法 - Google Patents

コポリマーのエチル又はブチル半エステルのエタノール溶液の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無水マレイン酸及びメチルビニルエーテル
のコポリマーのエチル又はブチル半エステルのエタノー
ル溶液の工業的に有効な製造方法である。まず第一工程
において、モノマーを、溶剤としてのアセトン中で、予
め決められた方法で共重合し、ほとんど無色無臭のコポ
リマーのアセトン溶液を提供する。コポリマーは、約30
〜40のK値に対応する予め決められた比粘度を有し;溶
液中に固体が高い含量、好ましくは約48%又はそれ以上
の量で適当に存在している。この場合、溶液中には残留
モノマーがほとんど存在せず、例えば、メチルビニルエ
ーテルが2.3%未満であり、又はモノマー及び溶剤間の
副反応生成物もほとんど存在しない。このような副反応
生成物には、無水マレイン酸及びアセトン溶剤中に存在
する水との間の反応によりマレイン酸を製造するものが
ある。
従って、本発明の方法は、 (a).溶融無水マレイン酸、モル過剰の液状メチルビ
ニルエーテル及びアセトン中にフリーラジカル開始剤を
含む溶液を、約68゜〜85℃、好ましくは約70゜〜80℃
で、アセトンが予め装填された反応器中に、同時に供給
することにより、溶剤としてのアセトン中でモノマーを
共重合し、 (b).エタノール又はブタノールを用いて上記コポリ
マーのアセトン溶液をエステル化し、 (c).エタノール蒸気を約85゜〜95℃で上記エステル
化コポリマー溶液中に連続的に注入することにより、ア
セトンをエタノールと溶剤交換し、その間同時にアセト
ンを常圧下で蒸留して留出させる ことを含む。
本発明の好適例において、本方法は、アセトンを蒸留
している間、溶液が撹拌状態に維持されるように、エタ
ノール蒸気をコポリマー溶液の表面下に散布することに
より実施される。
アセトン中のモノマーの共重合は、フリーラジカル開
始剤、好ましくはアルキル又はアクリルペルオキシド又
はペルオキシエステルの存在下で実施される。
エタノールをエステル化及び溶剤交換の双方に用いた
場合には、かかる工程はエタノール蒸気の添加により同
時に実施することができる。エステル化アルコールがブ
タノールの場合、エステル化工程が、溶剤交換工程であ
るエタノール蒸気の導入より、先に位置する。
(a).共重合 反応容器に、溶剤としてのアセトンを約68゜〜85℃、
好ましくは約70゜〜80℃で予め装填をする。共重合温度
を高くすることにより、高い比粘度(高分子量、又は高
いK−値)を有するコポリマーの形成を容易にする。一
方、共重合温度をこの範囲で低くすることにより、低い
粘度のコポリマーが提供される。
無水マレイン酸源を反応器に外部から供給する。これ
は溶融無水マレイン酸を共重合がなされている間、予め
決められた速度で反応器中に連続的に供給するものであ
る。
液状メチルビニルエーテルモノマー反応体を、無水マ
レイン酸モノマーと同時に反応器中に導入して、コポリ
マー中の1:1量論比より過剰の、好ましくは約10〜15%
過剰までのメチルビニルエーテルを含む反応体混合物を
形成する。メチルビニルエーテル液体も、共重合の間、
アセトンが予め装填された反応器中に連続的に導入す
る。これらの原料流の添加に要する全時間は約4〜8時
間である。
適当な重合開始剤も、アセトン中に溶解している溶液
として外部から反応器に供給される。かかる物質はフリ
ーラジカル開始剤であり、ジラウリルペルオキシド若し
くはデカノイルペルオキシドのようなアルキル又はアシ
ルペルオキシドであり、又はt−ブチルペルオキシピバ
レートのようなペルオキシエステルが好ましい。アセト
ン溶液に開始剤を約5〜35重量%、好ましくは約15〜25
重量%の濃度で含み、共重合の間、該溶液を連続的に導
入する。反応混合物中の開始剤の量は、存在する無水マ
レイン酸の量を基礎として、約1〜10重量%、好ましく
は3〜6重量%が適当である。共重合は、加圧下で激し
く撹拌しながら実施される。
共重合の生成物は、予め決められたコポリマー粘度と
固体含量を有する無水マレイン酸とメチルビニルエーテ
ルのコポリマーのアセトン溶液である。適切には、コポ
リマーの比粘度は、25℃で、2−ブタノン中での1%溶
液として測定して、約0.5、好ましくは約0.4又はそれ以
下であり;固体含量は少なくとも約48%、好ましくは約
50%である。
(b).エステル化 エステル化工程を溶剤交換前又はその間に実施する。
特に、ブチル半エステルを生成物として所望する場合に
は、好適なエステル化が実施されるに十分な温度、例え
ば約120℃で、溶剤交換工程を実施する前に、ブタノー
ルをコポリマーのアセトン溶液中に導入する。しかし、
エチル半エステルが最終所望生成物である場合には、本
発明の方法におけるエタノールの導入は、下記に示すよ
うに、エステル化と溶剤交換工程の双方の同時実施を可
能にする。
(c).溶剤交換 反応体及び溶剤としてのエタノールを、約85゜〜95℃
の蒸気として、約60℃であるアセトン溶液の沸点に維持
されたコポリマーのアセトン溶液中に、常圧下で、好ま
しくはスパージャーを介して、導入熱の極めて有効な方
法として作用するように、該溶液の表面下に連続的に注
入する。
熱交換器を介する従来の熱伝達は、反応剤の粘度及び
膜形成特性に依存して極めて悪いものである。熱伝達係
数は、極めて低く、その結果、本方法を除いてはバッチ
サイクル時間は長くなる。エタノール蒸気を連続的に添
加し、アセトンが消失するまでアセトン/エタノール蒸
気を連続的に除去する。本方法においては、形成される
エチル半エステルは均質な溶解状態で存在する一方、ア
セトンは常圧下で溶剤の沸点又は約60℃で蒸留されるこ
とにより除去される。生成物は、残留モノマー、アセト
ン又はマレイン酸をほとんど含まない、約50%の固体の
コポリマーのほぼ無色無臭のエタノール溶液である。
溶液中の半エステルコポリマーの比粘度は、25℃で、
2−ブタノン中での1%溶液として測定して約0.3又は
それ以下である。
実施例1 エタノール中での無水マレイン酸−メチルビニルエーテ
ルのエチルエステル (a)共重合 加圧反応容器に、7819lbsのアセトンを予め装填し、7
0〜80℃に維持し、窒素雰囲気下で撹拌した。次いで、
別々の5225lbsの溶融無水マレイン酸(MA)流、3713lbs
の液体メチルビニルエーテル(MVE)流及び1033lbsのア
セトン中に209lbsのデカノイルペルオキシド(DP)を溶
解した溶液(MA)を基礎として4%)流を、アセトンを
予め装填した反応器中に別々に連続して導入した。
MA添加素度は15.47lb/分;MVE添加速度は21.77lb/分:D
P溶液添加速度は5.18lb/分であった。添加時間は約6時
間であった。生成物は、無色無臭の粘稠なもので、約0.
5またはそれ以下の比粘度を有する無水マレイン酸−メ
チルビニルエーテルコポリマーの50%固体アセトン溶液
であった。残留モノマー、アセトン及びマレイン酸は、
当該溶液中にはほとんど存在しなかった。
(b)エステル化及び(c)溶剤交換 次いでコポリマー溶液(アセトン中)をエステル化
し、85゜〜95℃で気化したエタノールを8時間に渡り溶
液表面下のスパージャーを介して連続的に注入すること
により溶剤交換し、同時に溶液の沸点(約60℃)下、常
圧でアセトンを塔頂から蒸留して留出させた。生成物
は、ほとんど無色無臭の、50%固体量のコポリマーのエ
チル半エステルのエタノール溶液で、その中にはアセト
ンが0.2%未満であり、約0.3又はそれ以下の比粘度では
残留モノマー又はマレイン酸はほとんど存在しなかっ
た。
実施例2 エタノール中での無水マレイン酸及びメチルビニルエー
テルのブチルエステル (a)共重合 実施例1(a)に記載した方法を実施して、無水マレ
イン酸とメチルビニルエーテルのコポリマーの50%固体
アセトン溶液を得た。
(b)エステル化 18,000lbsのコポリマー溶液及び3220lbsのブタノール
を反応器中に装填して、120℃に加熱し、6時間熟成し
てコポリマーのブチル半エステルを形成した。
(c)溶剤交換 フラッシュ蒸留を4時間実施した後、19,800lbsのエ
タノール蒸気を85゜〜95℃で8時間に渡り、実施例1
(c)に記載したようにスパージャーを介して連続的に
注入し、同時に約60℃で常圧下アセトンを塔頂から蒸留
して留出させた。
ブチル半エステル生成物は、実施例1(c)の生成物
と、ほぼ同様の特性を有した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カーリン アラン ジェイ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07470 ウエイン ヨークタウン ロー ド 12 (72)発明者 タイジ モハメド アメリカ合衆国 ジョージア州 30064 エヌ ダブリュー マリエッタ ブラ イデル ラン トレイル 3383 (56)参考文献 特開 平3−163109(JP,A) 特開 平1−146903(JP,A) 特開 平1−110508(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 8/14 C08F 216/14 C08F 222/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無水マレイン酸とメチルビニルエーテルと
    のエチル又はブチル半エステルコポリマーのエタノール
    溶液を製造するにあたり、 (a)溶融無水マレイン酸、モル過剰の液状メチルビニ
    ルエーテル及びフリーラジカル開始剤を含むアセトン溶
    液を、約68゜〜85℃で、アセトンが予め装填された反応
    器中に、同時に供給することにより、溶剤としてのアセ
    トン中でモノマーの共重合し、 (b)エタノール又はブタノールを用いて上記コポリマ
    ーのアセトン溶液をエステル化し、 (c)エタノール蒸気を約85゜〜95℃で上記エステル化
    コポリマー溶液中に常圧下で連続的に注入することによ
    り、上記エステル化コポリマー溶液中のアセトンをエタ
    ノールと溶剤交換し、その間同時にアセトンを蒸留して
    留出させる ことを含む無水マレイン酸とメチルビニルエーテルとの
    エチル又はブチル半エステルコポリマーのエタノール溶
    液の製造方法。
  2. 【請求項2】上記蒸留の間、溶液が撹拌状態に維持され
    るように、エタノール蒸気をコポリマー溶液の表面下に
    散布する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】フリーラジカル開始剤が、アルキル若しく
    はアシルペルオキシド又はペルオキシエステルである請
    求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】上記エステル化及び溶剤交換工程を、エタ
    ノールを用いて同時に実施する請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】エステル化アルコールがブタノールの場
    合、溶剤交換をエステル化の次に、エタノールを用いて
    実施する請求項1記載の方法。
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