JP4782996B2 - イソボルニル(メタ)アクリレートの製造法 - Google Patents
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Description
で表されるイソボルニル(メタ)アクリレートの製造法であって、カンフェンを(メタ)アクリル酸に滴下するのを開始する際の反応塔の内部温度(以下、初期内部温度という)が30〜45℃であり、
(イ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、前記操作の最初のサイクルを行ったときにカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を初期内部温度よりも3〜10℃高い加熱温度(以下、第2加熱温度という)となるように調整した後、前記操作を繰り返し、
(ロ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第2加熱温度に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、カンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量〔以下、第2(メタ)アクリル酸量という〕が初期(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返し、
(ハ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第2(メタ)アクリル酸量に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、カンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量〔以下、第3(メタ)アクリル酸量という〕が第2(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返し、
(ニ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第3(メタ)アクリル酸量に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を第2加熱温度よりも3〜10℃高い加熱温度(以下、第3加熱温度という)となるように調整した後、前記操作をさらに繰り返し、
(ホ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第3加熱温度に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を第3加熱温度よりも3〜10℃高い加熱温度となるように調整し、かつカンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量が第3(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返す、
イソボルニル(メタ)アクリレートの製造法に関する。
滴下漏斗および攪拌機が設けられた1L容の配合タンクと、乾燥した強酸性陽イオン交換樹脂〔ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas) 社製、商品名:乾燥アンバーリスト15 (Amberlyst 15 DRY) 〕17.0gを充填した50mL容の反応塔とを内溶液が循環するように接続した。
実施例1において、アクリル酸271.0gの代わりにメタクリル酸323.8gを用いた以外は、実施例1と同様にしてイソボルニルメタクリレートを製造した。その結果、イソボルニルメタクリレート488.0gが得られ(収率:95.0%)、そのガスクロマトグラフィーによる純度は、99.8%であった。
滴下漏斗および攪拌機が設けられた1L容の配合タンクにアクリル酸271.0gを仕込み、アクリル酸の液温を25℃に調整した後、カンフェン420.0gを配合タンク内に仕込んだ。
実施例1において、滴下漏斗および攪拌機が設けられた1L容の配合タンクと、固体酸触媒として硫酸ジルコニア成形ペレット〔ジャパンエナジー(株)製、品番:SZA-60 〕59.1gを充填した150mL容の反応塔とを内溶液が循環するように接続した以外は、実施例1と同様にして、イソボルニルアクリレートを得た。得られたイソボルニルアクリレートの収量は494.2g、収率は96.2%、そのガスクロマトグラフィーによる純度は、99.9%であった。
(操作1)
滴下漏斗および攪拌機が設けられた1L容の配合タンクと、乾燥した強酸性陽イオン交換樹脂〔ローム・アンド・ハース(Rohm & Haas) 社製、商品名:乾燥アンバーリスト15 (Amberlyst 15 DRY) 〕8.5gを充填した50mL容の反応塔とを内溶液が循環するように接続した。配合タンク内には、重合防止剤として、ハイドロキノン0.5gを入れ、配合タンクの底部より少量の空気を導入した。
次に、配合タンク内にアクリル酸271.0gを仕込み、アクリル酸の液温を32〜38℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が38〜42℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を38〜42℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約4時間であった。
前記操作2で得られた反応混合物を回収した後、配合タンク内にアクリル酸271.0gを仕込み、アクリル酸の液温を38〜43℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が43〜48℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を43〜48℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約5時間であった。
前記操作3で得られた反応混合物を回収した後、配合タンク内にアクリル酸312.4gを仕込み、アクリル酸の液温を38〜43℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が43〜48℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を43〜48℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約5時間であった。
前記操作4で得られた反応混合物を回収した後、配合タンク内にアクリル酸354.0gを仕込み、アクリル酸の液温を38〜43℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が43〜48℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を43〜48℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約6時間であった。
前記操作5で得られた反応混合物を回収した後、配合タンク内にアクリル酸354.0gを仕込み、アクリル酸の液温を43〜48℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が48〜53℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を48〜53℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約5時間であった。
前記操作6で得られた反応混合物を回収した後、配合タンク内にアクリル酸416.5gを仕込み、アクリル酸の液温を48〜53℃に調整し、配合タンク内のアクリル酸を攪拌し、反応塔内の内部温度が53〜58℃となるように温度調節をしながら、滴下漏斗からカンフェン394.0gを滴下速度5g/minで配合タンク内に滴下した。カンフェンの滴下終了後も反応塔内の内部温度を53〜58℃に調整しながら循環を継続し、得られた反応混合物の反応率をガスクロマトグラフィーで調べ、その反応率が50%に到達した時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収した。反応時間は、約5時間であった。
Claims (4)
- (メタ)アクリル酸とカンフェンとを反応させることによりイソボルニル(メタ)アクリレートを製造する方法であって、カンフェンを(メタ)アクリル酸に滴下しながら、その滴下によって得られたカンフェンと(メタ)アクリル酸との混合物を、硫酸ジルコニア又は強酸性陽イオン交換樹脂からなる固体酸触媒が充填された反応塔内に導入し、反応塔内で前記混合物と固体酸触媒とを接触させることによってカンフェンと(メタ)アクリル酸とを反応させ、カンフェンの反応率が50%以上となった時点で反応を終了し、得られた反応混合物を回収する操作を1サイクルとして、前記操作を繰り返すことを特徴とする式(I):
で表されるイソボルニル(メタ)アクリレートの製造法であって、カンフェンを(メタ)アクリル酸に滴下するのを開始する際の反応塔の内部温度(以下、初期内部温度という)が30〜45℃であり、
(イ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、前記操作の最初のサイクルを行ったときにカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を初期内部温度よりも3〜10℃高い加熱温度(以下、第2加熱温度という)となるように調整した後、前記操作を繰り返し、
(ロ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第2加熱温度に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、カンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量〔以下、第2(メタ)アクリル酸量という〕が初期(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返し、
(ハ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第2(メタ)アクリル酸量に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、カンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量〔以下、第3(メタ)アクリル酸量という〕が第2(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返し、
(ニ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第3(メタ)アクリル酸量に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を第2加熱温度よりも3〜10℃高い加熱温度(以下、第3加熱温度という)となるように調整した後、前記操作をさらに繰り返し、
(ホ) カンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間が、第3加熱温度に調整した後に行った最初のサイクルにおいてカンフェンの反応率が50%以上となるのに要する時間よりも、1時間以上長くなった時点で、反応塔の内部温度を第3加熱温度よりも3〜10℃高い加熱温度となるように調整し、かつカンフェン1モルあたりの(メタ)アクリル酸の量が第3(メタ)アクリル酸量よりも0.1〜0.5モル多くなるように、1サイクルで滴下するカンフェンの量を変更して、前記操作をさらに繰り返す、
イソボルニル(メタ)アクリレートの製造法。 - 反応塔と配合タンクとの間で(メタ)アクリル酸が循環するように反応塔と接続された配合タンク内に(メタ)アクリル酸を仕込み、該(メタ)アクリル酸を配合タンクと反応塔との間で循環させながら、配合タンク内の(メタ)アクリル酸にカンフェンを滴下する請求項1記載の製造法。
- 最初のサイクルで、(メタ)アクリル酸の量がカンフェン1モルあたり0.8〜2.5モルとなるように、カンフェンを滴下する請求項1または2記載の製造法。
- 反応終了後、得られた反応混合物に含まれている未反応(メタ)アクリル酸を回収する請求項1〜3いずれか記載の製造法。
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