JP3345379B2 - Method for producing ester - Google Patents

Method for producing ester

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JP3345379B2
JP3345379B2 JP24051499A JP24051499A JP3345379B2 JP 3345379 B2 JP3345379 B2 JP 3345379B2 JP 24051499 A JP24051499 A JP 24051499A JP 24051499 A JP24051499 A JP 24051499A JP 3345379 B2 JP3345379 B2 JP 3345379B2
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acid
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carboxylic acid
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カルボン酸とポリ
オキシアルキレンアルコールとのエステル化反応による
エステルの製造方法に関する。より詳細には、樹脂組成
物の成分として用いた場合、フォギング現象を生じない
可塑剤の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a method for producing an ester by an esterification reaction between a carboxylic acid and a polyoxyalkylene alcohol. More specifically, the present invention relates to a method for producing a plasticizer that does not cause a fogging phenomenon when used as a component of a resin composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】カルボン酸とポリオキシアルキレンアル
コールから得られるエステルは樹脂類、特にウレタン樹
脂のガラス転移点を低下させ、樹脂に柔軟性を付与させ
る可塑剤として有用であることが知られており、フィル
ムや成形品の可塑剤として広く使用されている。このエ
ステルの製造においては該カルボン酸と該ポリオキシア
ルキレンアルコールとを硫酸、パラトルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、リン酸、三フッ化硼素ジエチル
エーテル錯体などの酸触媒を用いて、ベンゼン、トルエ
ン、キシレンなどの溶剤中あるいは無溶剤でエステル化
反応が行なわれてきた。
2. Description of the Related Art Esters obtained from carboxylic acids and polyoxyalkylene alcohols are known to be useful as plasticizers for lowering the glass transition point of resins, especially urethane resins, and imparting flexibility to the resins. It is widely used as a plasticizer for films and molded products. In the production of this ester, the carboxylic acid and the polyoxyalkylene alcohol are converted to benzene, toluene, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, phosphoric acid, an acid catalyst such as boron trifluoride diethyl ether complex. The esterification reaction has been performed in a solvent such as xylene or without a solvent.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の酸触媒を用いたエステル化反応では、反応性が低いた
めエステル化反応を円滑に進行させるためには多量の酸
触媒を必要とする。また、酸触媒を用いたエステル化反
応では目的とするエステル化反応と同時にポリオキシア
ルキレンアルコールのエーテル結合が酸触媒によって切
断されて低分子のアルキレングリコールが生成する副反
応が起こり、それがエステル化されたアルキレングリコ
ールジカルボン酸エステルなどの低級ジエステルが多量
に副生する。これらの副生物を含有する可塑剤を使用し
た樹脂は加熱された場合、上記の副生物が樹脂表面から
蒸散し、それがガラスなどの表面に凝縮し、曇りを生じ
るいわゆるフォギング現象を起こすことが知られてい
る。フォギング現象によって、例えば自動車の内装樹脂
用として上記の副生物を含有した可塑剤を使用した場
合、フロントガラスを曇らせて著しく視界不良にさせる
といった問題をもたらす。 上記の酸触媒を用いたエス
テル化反応ではエステル化反応とポリオキシアルキレン
アルコールのエーテル結合の切断とは並行して進行する
ため、反応条件を検討するだけではエステル化反応のみ
を選択的に行ない、副生物の生成を防止することは困難
であった。
However, in the esterification reaction using the above-mentioned conventional acid catalyst, a large amount of the acid catalyst is required for the esterification reaction to proceed smoothly due to low reactivity. Further, in the esterification reaction using an acid catalyst, a side reaction occurs in which the ether bond of the polyoxyalkylene alcohol is cleaved by the acid catalyst at the same time as the intended esterification reaction to form a low-molecular alkylene glycol, which is an esterification reaction. A large amount of lower diesters such as alkylene glycol dicarboxylic acid esters are produced as by-products. When a resin using a plasticizer containing these by-products is heated, the above-mentioned by-products evaporate from the resin surface, condensing on the surface of glass or the like, and cause a so-called fogging phenomenon that causes fogging. Are known. Due to the fogging phenomenon, for example, when a plasticizer containing the above-mentioned by-product is used for an interior resin of an automobile, there arises a problem that a windshield is fogged and visibility is significantly deteriorated. In the esterification reaction using the above acid catalyst, since the esterification reaction and the cleavage of the ether bond of the polyoxyalkylene alcohol proceed in parallel, only the esterification reaction is selectively performed only by examining the reaction conditions. It was difficult to prevent the formation of by-products.

【0004】また、上記従来技術に記載の酸触媒による
カルボン酸とポリオキシアルキレンアルコールとのエス
テル化反応においては、エステル化時の着色が大きく、
可塑剤として使用した樹脂の色調を悪化させるという問
題があった。
[0004] Further, in the esterification reaction between a carboxylic acid and a polyoxyalkylene alcohol by an acid catalyst described in the above prior art, coloring during esterification is large,
There is a problem that the color tone of the resin used as a plasticizer is deteriorated.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題を解
決するべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即
ち、本発明は、カルボン酸と下記一般式(1)で示され
るポリオキシアルキレンアルコールとのエステル化反応
において、下記一般式(2)で示されるチタン触媒を使
用することを特徴とするエステルの製造方法である。 R―[O(AO)m―H]n (1) [式中、Rは炭素数1〜30のn価の炭化水素基または
水素原子、Aは炭素数2〜4のアルキレン基、mは4〜
200の整数、nは1〜10の整数を表す] O=Ti(OCOQCOOM)2 (2) [式中、Mはアルカリ金属、Qは直接結合または炭素数
1〜10のアルキレン基を表す]
The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, has arrived at the present invention. That is, the present invention provides an esterification reaction comprising using a titanium catalyst represented by the following general formula (2) in an esterification reaction between a carboxylic acid and a polyoxyalkylene alcohol represented by the following general formula (1). It is a manufacturing method. R— [O (AO) m —H] n (1) wherein R is an n-valent hydrocarbon group or hydrogen atom having 1 to 30 carbon atoms, A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and m is 4 ~
An integer of 200, n represents an integer of 1 to 10] O = Ti (OCOQCOOM) 2 (2) [wherein, M represents an alkali metal, Q represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms]

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】 本発明における
ポリオキシアルキレンアルコールは下記一般式(1)で
示される。 R―[O(AO)m―H]n (1) [式中、Rは炭素数1〜30のn価の炭化水素基または
水素原子、Aは炭素数2〜4のアルキレン基、mは4〜
200の整数、nは1〜10の整数を表す] 炭素数1〜30の炭化水素基Rとしてはn価のアルコー
ル残基またはフェノール類残基が挙げられる。アルコー
ルとしては飽和または不飽和モノオール(メチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−、i−プロピルアルコー
ル、n−、i−、sec−、t−ブチルアルコール、直
鎖または分枝のノニルアルコール、ノナデシルアルコー
ル、テトラコシルアルコール、オレイルアルコールな
ど);ジオール(エチレングリコール、プロピレングリ
コール、1,4−ブタンジオールなど);トリオール
(グリセリン、トリメチロールプロパンなど);テトラ
オール(ペンタエリスリトールなど);5〜10価のポ
リオール(ソルビトール、シュークローズなど)が挙げ
られる。 フェノール類
としては、1価フェノール類(フェノール、クレゾー
ル、ナフトール、炭素数1〜20のアルキル基〔メチ
ル、直鎖または分枝のプロピル、ノニル、ノナデシル、
テトラコシルなど〕を1個もしくは2個有するモノもし
くはジアルキルフェノールなど);2価フェノール類
(カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、炭素数1
〜20のアルキル基〔メチル、直鎖または分枝のプロピ
ル、ノニル、ノナデシル、テトラコシルなど〕を1個も
しくは2個有するモノもしくはジアルキルジヒドロキシ
ベンゼン;3価フェノール類(ピロガロール、フロログ
ルシン、炭素数1〜20のアルキル基〔メチル、直鎖ま
たは分枝のプロピル、ノニル、ノナデシル、テトラコシ
ルなど〕を1個もしくは2個有するモノもしくはジアル
キルトリヒドロキシベンゼンなど)などが挙げられる。
上記ポリオキシアルキレンアルコールの式中のRの
うち、好ましくは水素原子、炭素数8〜18の飽和また
は不飽和モノオール残基、炭素数1〜20のアルキル基
を1個もしくは2個有するモノもしくはジアルキルフェ
ニル基であり、より好ましくは水素原子、炭素数8〜1
6の飽和または不飽和モノオール残基、炭素数4〜12
のアルキル基を1個もしくは2個有するモノもしくはジ
アルキルフェニル基であり、特に好ましくは水素原子、
炭素数8〜12の飽和または不飽和モノオール残基、炭
素数4〜12のアルキル基を1個有するモノアルキルフ
ェニル基である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyoxyalkylene alcohol in the present invention is represented by the following general formula (1). R- [O (AO) m -H] n (1) [wherein, R represents an n-valent hydrocarbon group or a hydrogen atom having 1 to 30 carbon atoms, A represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and m represents 4 to
An integer of 200 and n represents an integer of 1 to 10] Examples of the hydrocarbon group R having 1 to 30 carbon atoms include an n-valent alcohol residue or a phenol residue. As the alcohol, a saturated or unsaturated monool (methyl alcohol, ethyl alcohol, n-, i-propyl alcohol, n-, i-, sec-, t-butyl alcohol, linear or branched nonyl alcohol, nonadecyl alcohol Diols (such as ethylene glycol, propylene glycol, and 1,4-butanediol); triols (such as glycerin and trimethylolpropane); tetraols (such as pentaerythritol); (Sorbitol, puffed rose, etc.). Examples of the phenols include monohydric phenols (phenol, cresol, naphthol, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms [methyl, linear or branched propyl, nonyl, nonadecyl,
Or one or two mono- or dialkylphenols having one or two tetracosyls); dihydric phenols (catechol, resorcin, hydroquinone, 1 carbon atom)
Mono- or dialkyldihydroxybenzenes having one or two alkyl groups [methyl, linear or branched propyl, nonyl, nonadecyl, tetracosyl, etc.]; trihydric phenols (pyrogallol, phloroglucin, 1 to 20 carbon atoms) Mono- or dialkyltrihydroxybenzene having one or two alkyl groups such as methyl, linear or branched propyl, nonyl, nonadecyl and tetracosyl).
Of R in the above formula of the polyoxyalkylene alcohol, preferably a hydrogen atom, a saturated or unsaturated monool residue having 8 to 18 carbon atoms, a mono- or 2-alkyl group having 1 or 20 alkyl groups, or A dialkylphenyl group, more preferably a hydrogen atom, having 8 to 1 carbon atoms.
6 saturated or unsaturated monool residues, 4 to 12 carbon atoms
Mono- or dialkylphenyl group having one or two alkyl groups, particularly preferably a hydrogen atom,
It is a saturated or unsaturated monool residue having 8 to 12 carbon atoms, or a monoalkylphenyl group having one alkyl group having 4 to 12 carbon atoms.

【0007】前記一般式(1)におけるアルキレンオキ
シド(以下AOと略記)としては、エチレンオキシド、
プロピレンオキシド、1.2−ブチレンオキシド、2.
3−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、オキセ
タン、メチルオキセタン、テトラヒドロフランが挙げら
れ、これらのうち好ましいのはエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド、1.2−ブチレンオキシド、テトラヒ
ドロフランであり、さらに好ましいのはエチレンオキシ
ド、プロピレンオキシドである。 AOは1種または2
種以上の併用のいずれでもよい。AOの付加形式として
は単独重合、ランダム共重合およびブロック共重合が挙
げられ、本発明の可塑剤と樹脂との相溶性の観点から、
これらのうち好ましくは単独重合またはブロック共重合
であり、さらに好ましくは単独重合である。AOの付加
モル数mは通常4〜200の整数、好ましくは4〜10
0の整数、さらに好ましくは4〜50の整数である。
The alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) in the general formula (1) includes ethylene oxide,
1. propylene oxide, 1.2-butylene oxide,
3-butylene oxide, isobutylene oxide, oxetane, methyloxetane, and tetrahydrofuran, among which ethylene oxide, propylene oxide, 1.2-butylene oxide and tetrahydrofuran are preferable, and ethylene oxide and propylene oxide are more preferable. . AO is one or two
Any combination of two or more species may be used. Examples of the addition form of AO include homopolymerization, random copolymerization and block copolymerization. From the viewpoint of compatibility between the plasticizer and the resin of the present invention,
Of these, homopolymerization or block copolymerization is preferable, and homopolymerization is more preferable. The number m of added moles of AO is usually an integer of 4 to 200, preferably 4 to 10
It is an integer of 0, more preferably an integer of 4 to 50.

【0008】本発明におけるポリオキシアルキレンアル
コールの製造方法を例示すると、アルコールまたはフェ
ノール類に水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
セシウムなどのアルカリ触媒または三フッ化ホウ素ジエ
チルエーテル錯体などの酸触媒を加えた後、通常60〜
180℃でAOを0〜0.7MPaの圧力下で付加重合
させることによって合成する。AOの付加形式としては
1種類のAOの単独重合、2種類以上のAOを予め混合
した後重合させるランダム共重合、2種類以上のAOを
順次ブロック状に重合させるブロック共重合が挙げられ
る。
As an example of the method for producing a polyoxyalkylene alcohol in the present invention, an alcohol catalyst or an alkali catalyst such as potassium hydroxide, sodium hydroxide or cesium hydroxide or an acid catalyst such as boron trifluoride diethyl ether complex can be used. After adding, usually 60-
It is synthesized by addition polymerization of AO at 180 ° C. under a pressure of 0 to 0.7 MPa. Examples of the addition form of AO include homopolymerization of one type of AO, random copolymerization in which two or more types of AO are mixed in advance and then polymerization, and block copolymerization in which two or more types of AO are sequentially polymerized in a block shape.

【0009】本発明におけるカルボン酸としては芳香族
カルボン酸および飽和または不飽和の脂肪族カルボン酸
が挙げられる。芳香族カルボン酸としては、炭素数7〜
15のモノおよび炭素数8〜18の多価カルボン酸が挙
げられる。 芳香族モノカルボン酸としては
安息香酸、ナフタレンカルボン酸などが挙げられ、芳香
族多価カルボン酸としては、ジカルボン酸(2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、イソフタル酸、テレフタル酸な
ど);トリカルボン酸(トリメリット酸など);4価ま
たはそれ以上の多価カルボン酸(1、2、4、5−テト
ラカルボキシルベンゼンなど)が挙げられる。
飽和または不飽和の脂肪族カルボン酸
としては炭素数2〜20のモノおよび炭素数2〜20の
多価カルボン酸が挙げられる。 モノカルボン酸
としては、酢酸、オクチル酸、ラウリル酸、オレイン酸
などが挙げられ、多価カルボン酸としては、ジカルボン
酸(シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸な
ど);トリカルボン酸(α、β、γ−トリカルボキシプ
ロパンなど)などが挙げられる。
これらのうち可塑剤として用いた場合の樹脂との相溶性
の観点から好ましいのは炭素数7〜15の芳香族モノカ
ルボン酸、炭素数8〜18の芳香族ジカルボン酸、炭素
数8〜12の飽和または不飽和の脂肪族カルボン酸であ
り、より好ましくは炭素数7〜11の芳香族モノカルボ
ン酸、炭素数8〜16の芳香族ジカルボン酸であり、特
に好ましくは炭素数7〜11の芳香族モノカルボン酸、
炭素数8〜12の芳香族ジカルボン酸である。
The carboxylic acids in the present invention include aromatic carboxylic acids and saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids. As aromatic carboxylic acids, those having 7 to 7 carbon atoms
15 mono and polycarboxylic acids having 8 to 18 carbon atoms. Examples of the aromatic monocarboxylic acid include benzoic acid and naphthalene carboxylic acid, and examples of the aromatic polycarboxylic acid include dicarboxylic acid (such as 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid); and tricarboxylic acid (tricarboxylic acid). And a polyvalent carboxylic acid having four or more valences (eg, 1,2,4,5-tetracarboxylbenzene).
Examples of the saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid include monocarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms and polycarboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms. Examples of the monocarboxylic acid include acetic acid, octylic acid, lauric acid, and oleic acid. Examples of the polycarboxylic acid include dicarboxylic acid (such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, and maleic acid); and tricarboxylic acid (α, β, γ-tricarboxypropane, etc.).
Among these, preferred from the viewpoint of compatibility with the resin when used as a plasticizer are aromatic monocarboxylic acids having 7 to 15 carbon atoms, aromatic dicarboxylic acids having 8 to 18 carbon atoms, and those having 8 to 12 carbon atoms. It is a saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acid, more preferably an aromatic monocarboxylic acid having 7 to 11 carbon atoms, an aromatic dicarboxylic acid having 8 to 16 carbon atoms, particularly preferably an aromatic carboxylic acid having 7 to 11 carbon atoms. Group monocarboxylic acids,
It is an aromatic dicarboxylic acid having 8 to 12 carbon atoms.

【0010】本発明におけるチタン触媒は下記一般式
(2)で示される。 O=Ti(OCOQCOOM)2 (2) [式中、Mはアルカリ金属、Qは直接結合または炭素数
1〜10のアルキレン基を表す] アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、ルビジウム、セシウムが挙げられ、これらのうち好
ましいのは、リチウム、ナトリウム、カリウムであり、
さらに好ましいのはナトリウム、カリウムである。Qは
直接結合または炭素数1〜10のアルキレン基であり、
これらのうち好ましいのは直接結合または炭素数1〜4
のアルキレン基であり、さらに好ましいのは直接結合ま
たは炭素数1〜2のアルキレン基であり、特に好ましく
は直接結合である。触媒の具体例としては、シュウ酸チ
タンアルカリ、例えばシュウ酸チタンナトリウム、シュ
ウ酸チタンカリウム、シュウ酸チタンリチウムなど;こ
れらに相当するマロン酸塩、コハク酸塩、グルタル酸
塩、アジピン酸塩などが挙げられる。これらのうち触媒
活性の観点から好ましいのはシュウ酸チタンアルカリ、
マロン酸チタンアルカリであり、より好ましくはシュウ
酸チタンアルカリであり、特に好ましくはシュウ酸チタ
ンカリウム、シュウ酸チタンナトリウムである。
The titanium catalyst in the present invention is represented by the following general formula (2). O = Ti (OCOQCOOM) 2 (2) [wherein, M represents an alkali metal, Q represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms] As the alkali metal, lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium are used. Preferred among these are lithium, sodium, potassium,
More preferred are sodium and potassium. Q is a direct bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms,
Of these, a direct bond or a group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
And more preferably a direct bond or an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, particularly preferably a direct bond. Specific examples of the catalyst include alkali titanium oxalates such as sodium sodium oxalate, potassium potassium oxalate, lithium lithium oxalate and the like; corresponding malonates, succinates, glutarates, adipates and the like. No. Of these, preferred from the viewpoint of catalytic activity are alkali titanium oxalates,
It is an alkali titanium malonate, more preferably an alkali titanium oxalate, particularly preferably potassium titanium oxalate and sodium sodium oxalate.

【0011】一般式(2)で示されるチタン触媒の使用
量はカルボン酸のカルボキシル基に対して通常0.00
0001〜10モル%であり、生成するエステルの低着
色性の観点から好ましくは0.000001〜5モル
%、さらに好ましくは0.000001〜1モル%であ
る。
The amount of the titanium catalyst represented by the general formula (2) is usually 0.001 to the carboxyl group of the carboxylic acid.
0001 to 10 mol%, preferably 0.000001 to 5 mol%, more preferably 0.000001 to 1 mol%, from the viewpoint of low coloring property of the produced ester.

【0012】本発明のエステル化反応においてカルボン
酸のカルボキシル基とポリオキシアルキレンアルコール
の水酸基との当量比は、エステル化反応の円滑性の観点
から通常1/0.5〜1/2、好ましくは1/0.5〜
1/1、特に好ましくは1/0.8〜1/1である。本
発明のエステル化反応の反応温度は、カルボン酸とポリ
オキシアルキレンアルコールの組成や反応時の溶剤の使
用の有無によって異なるが、通常120〜230℃の範
囲である。
In the esterification reaction of the present invention, the equivalent ratio of the carboxyl group of the carboxylic acid to the hydroxyl group of the polyoxyalkylene alcohol is usually from 1 / 0.5 to 1/2, preferably from the viewpoint of the smoothness of the esterification reaction. 1 / 0.5 ~
1/1, particularly preferably 1 / 0.8 to 1/1. The reaction temperature of the esterification reaction of the present invention varies depending on the composition of the carboxylic acid and the polyoxyalkylene alcohol and whether or not a solvent is used during the reaction, but is usually in the range of 120 to 230 ° C.

【0013】本発明のエステル化反応は通常、常圧で実
施し、生成する縮合水を系外に除きながら反応を行う
が、必要に応じてベンゼン、トルエン、キシレン、エチ
ルベンゼン、ヘキサンなどの溶剤を用いて縮合水を溶剤
と共沸留去することもできる。溶剤使用の場合の溶剤使
用量は、通常反応系の重量に基づいて5〜200%であ
る。また、原料であるカルボン酸やポリオキシアルキレ
ンアルコールの昇華性や沸点等の性質による必要性か
ら、加圧(例えば0.05〜0.5MPa)エステル化
法、または減圧(例えば−0.1〜−0.01MPa)
エステル化法をとることもできる。
The esterification reaction of the present invention is usually carried out at normal pressure, and the reaction is carried out while removing the condensed water formed outside the system. If necessary, a solvent such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene or hexane is used. The condensed water can be azeotropically distilled off with the solvent. When a solvent is used, the amount of the solvent used is usually 5 to 200% based on the weight of the reaction system. Further, from the necessity due to the properties such as the sublimability and boiling point of the carboxylic acid or polyoxyalkylene alcohol as the raw material, a pressure (for example, 0.05 to 0.5 MPa) esterification method or a reduced pressure (for example, -0.1 to -0.01 MPa)
An esterification method can also be used.

【0014】 本発明のエステル化反応にお
いては、必要に応じてハイドロキノン系(例えばハイド
ロキノン、パラメトキシフェノールなど)およびヒンダ
ードフェノール系(例えばジt−ブチルヒドロキシトル
エンなど)などの酸化防止剤、次亜リン酸ソーダ、水素
化ホウ素ナトリウムなどの還元剤を着色防止や熱劣化防
止の目的で添加して反応を行ってもよい。酸化防止剤お
よび/または還元剤の使用量は反応系全体の重量に基づ
いて通常0.001〜1%、好ましくは0.001〜
0.1%である。
In the esterification reaction of the present invention, if necessary, an antioxidant such as a hydroquinone (for example, hydroquinone, paramethoxyphenol, etc.) and a hindered phenol (for example, di-tert-butylhydroxytoluene, etc.), The reaction may be carried out by adding a reducing agent such as sodium phosphate or sodium borohydride for the purpose of preventing coloration and preventing thermal deterioration. The amount of the antioxidant and / or reducing agent used is usually 0.001 to 1%, preferably 0.001 to 1% based on the weight of the whole reaction system.
0.1%.

【0015】本発明のエステル化反応においては、カル
ボン酸およびポリオキシアルキレンアルコールはそれぞ
れ単一の化合物だけでなく二種類以上の化合物の任意の
割合の混合物をエステル化することもできる。エステル
化反応の終点は、通常留出した縮合水量の測定、反応系
の酸価の測定またはガスクロマトグラフィーなどによる
未反応カルボン酸の定量によって確認することができ、
得られるエステルは完全エステル化物でも部分エステル
化物でもよい。
In the esterification reaction of the present invention, each of the carboxylic acid and the polyoxyalkylene alcohol can esterify not only a single compound but also a mixture of two or more compounds at an arbitrary ratio. The end point of the esterification reaction can usually be confirmed by measuring the amount of condensed water distilled off, measuring the acid value of the reaction system or quantifying the unreacted carboxylic acid by gas chromatography or the like,
The resulting ester may be a completely esterified product or a partially esterified product.

【0016】本発明におけるエステルに含まれるフォギ
ング現象を起こす低沸点(100〜280℃)不純物で
あるモノアルキレングリコールジカルボン酸エステルお
よびジアルキレングリコールジカルボン酸エステルは通
常、高速液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフ
ィーなどによって定量ができ、その含有量は、通常それ
ぞれ3000ppm以下、好ましくは1500ppm以
下、特に好ましくは500ppm以下である。
In the present invention, the monoalkylene glycol dicarboxylic acid ester and dialkylene glycol dicarboxylic acid ester which are low boiling point (100 to 280 ° C.) impurities causing fogging phenomenon contained in the ester are usually used in high performance liquid chromatography, gas chromatography and the like. The content is usually 3000 ppm or less, preferably 1500 ppm or less, and particularly preferably 500 ppm or less.

【0017】本発明のエステル化反応によって得られた
エステル化物はそのまま樹脂の可塑剤として使用するこ
とができるが、必要に応じて、ろ過、水洗処理、アルカ
リ水洗処理、活性炭などを用いた脱色処理、ハイドロタ
ルサイト系処理剤や活性白土などを用いた吸着処理など
により精製を行なってもよい。
The esterified product obtained by the esterification reaction of the present invention can be used as it is as a plasticizer for the resin. If necessary, filtration, water washing, alkaline water washing, decolorization using activated carbon, etc. Alternatively, purification may be performed by an adsorption treatment using a hydrotalcite-based treating agent or activated clay.

【0018】本発明のエステルはウレタン樹脂、ウレタ
ンアクリル樹脂、ウレタンエポキシ樹脂、ウレタンポリ
エステル樹脂およびウレタンシリコン樹脂などの可塑剤
として用いられる。これらの樹脂と可塑剤からなる樹脂
組成物は輸送機内装用成形品、動力伝達用部品、情報伝
達材の被覆材料、ローラー、封止材料、建築用シーリン
グ剤、フィルムなどに用いられる。樹脂に対する可塑剤
の添加量は用途によって異なるが、樹脂に対して通常5
〜150重量%、好ましくは5〜100重量%、特に好
ましくは5〜80重量%である。
The ester of the present invention is used as a plasticizer such as urethane resin, urethane acrylic resin, urethane epoxy resin, urethane polyester resin and urethane silicone resin. Resin compositions comprising these resins and plasticizers are used in molded articles for transport interiors, parts for power transmission, coating materials for information transmission materials, rollers, sealing materials, building sealants, films and the like. The amount of the plasticizer added to the resin varies depending on the application, but is usually 5
It is preferably from 150 to 150% by weight, more preferably from 5 to 100% by weight, particularly preferably from 5 to 80% by weight.

【0019】[0019]

【実施例】以下の実施例により、本発明を詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
The present invention will be described in detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.

【0020】 実施例1 ディーン・スターク装置を取り付けた1Lのガラス製反
応容器に安息香酸244g(2モル)、分子量335の
ポリエチレングリコール335g(1モル)、シュウ酸
チタンカリウム0.51g(0.0014モル)、キシ
レン70gを仕込み、窒素を30ml/minの流量で
液中パスを行いながら200℃まで昇温した。200℃
到達後、その温度で8時間エステル化反応を行い、反応
中に生成した縮合水は反応系外へ除去した。得られた生
成物を炭酸ナトリウムの5重量%水溶液で洗浄した後、
−0.09MPaの減圧下、120〜135℃でキシレ
ンを留去し、エステル540gを得た。得られたエステ
ルのケン化価は201、酸価は0.3であった。高速液
体クロマトグラフィーによる分析から主成分はポリエチ
レングリコールジ安息香酸エステルであり、副生物のエ
チレングリコールジ安息香酸エステルの含有量は95p
pm、ジエチレングリコールジ安息香酸エステルの含有
量は88ppmであった。
Example 1 244 g (2 mol) of benzoic acid, 335 g (1 mol) of polyethylene glycol having a molecular weight of 335, and 0.51 g (0.0014 g) of potassium titanium oxalate were placed in a 1-L glass reaction vessel equipped with a Dean-Stark apparatus. Mol) and 70 g of xylene, and the temperature was raised to 200 ° C. while performing a submerged pass of nitrogen at a flow rate of 30 ml / min. 200 ° C
After the arrival, the esterification reaction was carried out at that temperature for 8 hours, and the condensed water generated during the reaction was removed out of the reaction system. After washing the obtained product with a 5% by weight aqueous solution of sodium carbonate,
Xylene was distilled off at 120 to 135 ° C. under a reduced pressure of −0.09 MPa to obtain 540 g of an ester. The obtained ester had a saponification value of 201 and an acid value of 0.3. From analysis by high performance liquid chromatography, the main component was polyethylene glycol dibenzoate, and the content of by-product ethylene glycol dibenzoate was 95 p.
pm, the content of diethylene glycol dibenzoate was 88 ppm.

【0021】 実施例2 実施例1の分子量335のポリエチレングリコールに代
えて、分子量300のポリプロピレングリコール1モル
にエチレンオキシド6モルを付加して得られたエチレン
オキシドとプロピレンオキシドのブロック付加物564
g(1モル)を用いる以外は実施例1と全く同じ条件で
エステル化反応と後処理を行った。得られたエステルは
769gであり、そのケン化価は140、酸価は0.4
であった。高速液体クロマトグラフィーによる分析から
主成分はポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレング
リコールジ安息香酸エステルであり、副生物のエチレン
グリコールジ安息香酸エステルの含有量は98ppm、
ジエチレングリコールジ安息香酸エステルの含有量は9
0ppmであった。
Example 2 A block adduct 564 of ethylene oxide and propylene oxide obtained by adding 6 mol of ethylene oxide to 1 mol of polypropylene glycol having a molecular weight of 300 in place of the polyethylene glycol having a molecular weight of 335 of Example 1
The esterification reaction and the post-treatment were carried out under exactly the same conditions as in Example 1 except that g (1 mol) was used. The obtained ester was 769 g, its saponification value was 140 and acid value was 0.4.
Met. From analysis by high performance liquid chromatography, the main component was polyoxypropylene-polyoxyethylene glycol dibenzoate, and the content of by-product ethylene glycol dibenzoate was 98 ppm,
The content of diethylene glycol dibenzoate is 9
It was 0 ppm.

【0022】 実施例3 実施例1の分子量335のポリエチレングリコールに代
えて、ノニルフェノール1モルにエチレンオキシド5モ
ルを付加して得られたポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル440g(1モル)を用い、安息香酸122
g(1モル)を用いる以外は実施例1と全く同じ条件で
エステル化反応と後処理を行った。得られたエステルは
540gであり、そのケン化価は94、酸価は0.3で
あった。高速液体クロマトグラフィーによる分析から主
成分はポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル安息
香酸エステルであり、副生物のエチレングリコールジ安
息香酸エステルの含有量は90ppm、ジエチレングリ
コールジ安息香酸エステルの含有量は86ppmであっ
た。
Example 3 In place of polyethylene glycol having a molecular weight of 335 of Example 1, 440 g (1 mol) of polyoxyethylene nonylphenyl ether obtained by adding 5 mol of ethylene oxide to 1 mol of nonylphenol was used to prepare benzoic acid 122
The esterification reaction and the post-treatment were carried out under exactly the same conditions as in Example 1 except that g (1 mol) was used. The amount of the obtained ester was 540 g, the saponification value was 94, and the acid value was 0.3. Analysis by high performance liquid chromatography revealed that the main component was polyoxyethylene nonylphenyl ether benzoate, the content of by-product ethylene glycol dibenzoate was 90 ppm, and the content of diethylene glycol dibenzoate was 86 ppm. .

【0023】比較例1 実施例1のシュウ酸チタンカリウムに代えて、パラトル
エンスルホン酸4.1g(0.02モル)を使用する以
外は実施例1と全く同じ条件でエステル化反応と後処理
を行った。得られたエステルは539gであり、そのケ
ン化価は200、酸価は0.4であった。高速液体クロ
マトグラフィーによる分析から主成分はポリエチレング
リコールジ安息香酸エステルであり、副生物のエチレン
グリコールジ安息香酸エステルの含有量は65400p
pm、ジエチレングリコールジ安息香酸エステルの含有
量は55800ppmであった。
Comparative Example 1 The esterification reaction and the post-treatment were carried out under exactly the same conditions as in Example 1 except that 4.1 g (0.02 mol) of paratoluenesulfonic acid was used in place of the potassium titanium oxalate of Example 1. Was done. The amount of the obtained ester was 539 g, the saponification value was 200, and the acid value was 0.4. From analysis by high performance liquid chromatography, the main component was polyethylene glycol dibenzoate, and the content of by-product ethylene glycol dibenzoate was 65400 p.
pm, the content of diethylene glycol dibenzoate was 55800 ppm.

【0024】実施例1〜3および比較例1について色数
の測定とフォギング現象の発生評価を行ない、その結果
を表1に示した。色数はJISK0071−1993
(ガードナー法)に準じて測定した。また、フォギング
現象の発生の評価については、内径50mm、長さ15
0mmの底付き円筒形のガラス容器に試料を5.0g取
り、4mm厚の透明ガラス板で蓋をした後、100℃の
オイルバス中に底から50mmの位置まで浸して24時
間静置加熱した。その後、透明ガラス板の透過率を測定
し、透過率の大きいものほどフォギング現象の発生が少
ないと判定した。比較例1の透明ガラス板に付着してい
た物質はガスクロマトグラフィー・マススペクトルによ
ってエチレングリコールジ安息香酸エステル、ジエチレ
ングリコールジ安息香酸エステルであることを確認し
た。
For Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the number of colors was measured and the occurrence of fogging was evaluated, and the results are shown in Table 1. The number of colors is JISK0071-1993
(Gardner method). In addition, regarding the evaluation of the occurrence of the fogging phenomenon, the inner diameter was 50 mm and the length was 15 mm.
5.0 g of a sample was placed in a cylindrical glass container with a bottom of 0 mm, covered with a transparent glass plate having a thickness of 4 mm, then immersed in an oil bath at 100 ° C. to a position 50 mm from the bottom, and left standing and heated for 24 hours. . Thereafter, the transmittance of the transparent glass plate was measured, and it was determined that the higher the transmittance, the less occurrence of the fogging phenomenon. The substances adhered to the transparent glass plate of Comparative Example 1 were confirmed to be ethylene glycol dibenzoate and diethylene glycol dibenzoate by gas chromatography / mass spectrum.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【発明の効果】カルボン酸とポリオキシアルキレンアル
コールからエステルを製造する本発明の製造方法によっ
て得られたエステルは、低沸点不純物である低級ジエス
テルを含有しないため、樹脂の可塑剤として用いた場合
にフォギング現象を生じず、かつ樹脂の色調を悪化させ
ることがなく極めて有用である。
The ester obtained by the production method of the present invention for producing an ester from a carboxylic acid and a polyoxyalkylene alcohol does not contain a lower diester which is a low-boiling impurity. This is extremely useful without causing a fogging phenomenon and without deteriorating the color tone of the resin.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カルボン酸と下記一般式(1)で示され
るポリオキシアルキレンアルコールとのエステル化反応
において、下記一般式(2)で示されるチタン触媒を使
用することを特徴とするエステルの製造方法。 R―[O(AO)m―H]n (1) [式中、Rは炭素数1〜30のn価の炭化水素基または
水素原子、Aは炭素数2〜4のアルキレン基、mは4〜
200の整数、nは1〜10の整数を表す] O=Ti(OCOQCOOM)2 (2) [式中、Mはアルカリ金属、Qは直接結合または炭素数
1〜10のアルキレン基を表す]
1. An ester production method comprising using a titanium catalyst represented by the following general formula (2) in an esterification reaction between a carboxylic acid and a polyoxyalkylene alcohol represented by the following general formula (1). Method. R— [O (AO) m —H] n (1) wherein R is an n-valent hydrocarbon group or hydrogen atom having 1 to 30 carbon atoms, A is an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and m is 4 ~
An integer of 200, n represents an integer of 1 to 10] O = Ti (OCOQCOOM) 2 (2) [wherein, M represents an alkali metal, Q represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms]
【請求項2】 チタン触媒の使用量がカルボン酸のカル
ボキシル基に対して0.000001〜10モル%であ
る請求項1記載のエステルの製造方法。
2. The method for producing an ester according to claim 1, wherein the amount of the titanium catalyst used is 0.000001 to 10 mol% based on the carboxyl group of the carboxylic acid.
【請求項3】 カルボン酸が、炭素数7〜15の芳香族
モノカルボン酸、炭素数8〜18の芳香族多価カルボン
酸、炭素数2〜20の飽和または不飽和の脂肪族モノカ
ルボン酸、又は炭素数2〜20の飽和または不飽和の脂
肪族多価カルボン酸である請求項1又は2記載のエステ
ルの製造方法。
3. The carboxylic acid is an aromatic monocarboxylic acid having 7 to 15 carbon atoms, an aromatic polycarboxylic acid having 8 to 18 carbon atoms, or a saturated or unsaturated aliphatic monocarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms. The method for producing an ester according to claim 1, wherein the ester is a saturated or unsaturated aliphatic polycarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms.
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