JP6267523B2 - Vinyl sulfonic acid aqueous solution and production method thereof, and purified vinyl sulfonic acid and production method thereof - Google Patents

Vinyl sulfonic acid aqueous solution and production method thereof, and purified vinyl sulfonic acid and production method thereof Download PDF

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Description

本発明は、ビニル系スルホン酸水溶液及びその製造方法、並びにビニル系スルホン酸精製物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an aqueous vinyl sulfonic acid solution and a production method thereof, and a purified vinyl sulfonic acid product and a production method thereof.

ビニルスルホン酸は、機能性ポリマーや導電性材料を構成するモノマーとして、高い注目を集めるようになっている。しかし、一般的に市販されているビニルスルホン酸製品中のビニルスルホン酸濃度は75質量%以下である。このようなビニルスルホン酸を用いる場合、重合が十分進行しないという問題がある。このような背景の下、特許文献1には、純度98%のビニルスルホン酸を用いて電解質膜を作製する方法が記載されている。   Vinyl sulfonic acid has attracted a great deal of attention as a monomer constituting functional polymers and conductive materials. However, the vinyl sulfonic acid concentration in the commercially available vinyl sulfonic acid product is 75% by mass or less. When such a vinyl sulfonic acid is used, there exists a problem that superposition | polymerization does not fully advance. Under such a background, Patent Document 1 describes a method of producing an electrolyte membrane using 98% pure vinylsulfonic acid.

国際公開2006/059582号パンフレットInternational Publication No. 2006/059582 Pamphlet

しかしながら、高濃度のビニル系スルホン酸を製造する過程には種々の問題がある。高濃度のビニル系スルホン酸を得るためには、ビニル系スルホン酸金属塩を含む粗原料(ビニル系スルホン酸金属塩水溶液)を用いて、粗原料に含まれるビニル系スルホン酸金属塩を脱金属化し、無機不純物を除くイオン交換処理工程と、粗原料に含まれる水を除く脱水工程と、有機不純物などその他の不純物を除く薄膜蒸留工程と、を行なう。   However, there are various problems in the process of producing a high concentration vinyl sulfonic acid. In order to obtain high-concentration vinyl sulfonic acid, the raw material containing vinyl sulfonic acid metal salt (vinyl sulfonic acid metal salt aqueous solution) is used to demetalize vinyl sulfonic acid metal salt contained in the raw material. Then, an ion exchange treatment step for removing inorganic impurities, a dehydration step for removing water contained in the raw material, and a thin film distillation step for removing other impurities such as organic impurities are performed.

イオン交換処理工程は、ビニル系スルホン酸金属塩を含む粗原料を所定の濃度まで水で希釈し、希釈した粗原料をイオン交換樹脂塔に通過させることにより、ビニル系スルホン酸金属塩を脱金属化し、無機不純物を除く工程である。このイオン交換処理工程を経ることにより、イオン交換処理工程後の粗原料中の水分濃度は高くなるため、続く脱水工程が長時間化したり、また使用したイオン交換樹脂を再生したりするなどの作業負担が生じるという問題がある。   In the ion exchange treatment step, a crude raw material containing a vinyl sulfonic acid metal salt is diluted with water to a predetermined concentration, and the diluted crude raw material is passed through an ion exchange resin tower to demetalize the vinyl sulfonic acid metal salt. This is a step of removing inorganic impurities. Through this ion exchange treatment step, the water concentration in the raw material after the ion exchange treatment step becomes high, so that the subsequent dehydration step takes a long time and the used ion exchange resin is regenerated. There is a problem that a burden arises.

脱水工程は、イオン交換処理工程後の粗原料を減圧及び/又は加熱して、水を除く工程である。しかし、従来のイオン交換処理工程後のビニル系スルホン酸を含む粗原料は水分濃度が高い上、有機不純物を多く含むため、この脱水工程の特に加熱操作において、ビニル系スルホン酸が重合若しくは熱劣化したり、有機不純物が熱分解したり、有機不純物が高粘度化して続く薄膜蒸留工程を行うことができなかったりするという問題がある。   The dehydration step is a step of removing water by reducing the pressure and / or heating the crude material after the ion exchange treatment step. However, since the crude raw material containing vinyl sulfonic acid after the conventional ion exchange treatment process has a high moisture concentration and contains a lot of organic impurities, the vinyl sulfonic acid is polymerized or deteriorated by heat during the dehydration process, particularly in the heating operation. Or the organic impurities are thermally decomposed, or the organic impurities are increased in viscosity and the subsequent thin film distillation process cannot be performed.

最後の薄膜蒸留工程は、脱水工程後の粗原料を薄膜蒸留して、有機不純物などその他の不純物を除く工程である。しかし、従来のイオン交換処理工程後のビニル系スルホン酸を含む粗原料を用いた場合には、薄膜蒸留工程において硫酸などの不純物の除去が不十分となり、得られるビニル系スルホン酸精製物の保存安定性が劣るという問題がある。   The final thin film distillation step is a step of thin-film distillation of the crude material after the dehydration step to remove other impurities such as organic impurities. However, when crude raw materials containing vinyl sulfonic acid after the conventional ion exchange treatment process are used, removal of impurities such as sulfuric acid is insufficient in the thin film distillation process, and the resulting vinyl sulfonic acid purified product is stored. There is a problem that stability is inferior.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、脱水工程において加熱操作時間を短縮でき、かつ粘性物の発生を抑制することのできるビニル系スルホン酸水溶液及びその製造方法、並びに保存安定性に優れたビニル系スルホン酸精製物及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, a vinyl sulfonic acid aqueous solution that can shorten the heating operation time in the dehydration step, and can suppress the generation of a viscous material, a method for producing the same, and storage stability. An object of the present invention is to provide a purified vinyl-based sulfonic acid having excellent properties and a method for producing the same.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕
ビニル基を有するスルホン酸7〜35質量%と、
スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む、
ビニル系スルホン酸水溶液。
〔2〕
硫酸0.030〜1.0質量%をさらに含む、前項〔1〕に記載のビニル系スルホン酸水溶液。
〔3〕
前記ビニル基を有するスルホン酸の分子量は、100〜150である、前項〔1〕又は〔2〕に記載のビニル系スルホン酸水溶液。
〔4〕
前記ビニル基を有するスルホン酸は、ビニルスルホン酸又はアリルスルホン酸を含む、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液。
〔5〕
ビニル基を有するスルホン酸95〜99.5質量%と、硫酸0.050〜0.23質量%と、を含む、ビニル系スルホン酸精製物。
〔6〕
前記ビニル基を有するスルホン酸の分子量は、100〜150である、前項〔5〕に記載のビニル系スルホン酸精製物。
〔7〕
前記ビニル基を有するスルホン酸は、ビニルスルホン酸を含む、前項〔5〕又は〔6〕に記載のビニル系スルホン酸精製物。
〔8〕
ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を、電気透析装置の原料室に供給して電気透析をして、ビニル系スルホン酸水溶液を得る電気透析工程を有し、
前記電気透析装置は、陽極と陰極との間に、アニオン交換膜側が陽極側に面するように設けられた2枚のバイポーラ膜の間にアニオン交換膜と、カチオン交換膜とを配置することにより、前記バイポーラ膜と前記アニオン交換膜とで区画された酸室と、前記アニオン交換膜と前記カチオン交換膜とで区画された前記原料室と、前記カチオン交換膜と前記バイポーラ膜とで区画されたアルカリ室を有し、
前記ビニル系スルホン酸水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸7〜35質量%と、スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む、
ビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
〔9〕
前記ビニル基を有するスルホン酸金属塩は、ビニルスルホン酸ナトリウム又はアリルスルホン酸ナトリウムを含む、前項〔8〕に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
〔10〕
前記バイポーラ膜は、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含むカチオン交換体と、ポリスチレン系重合物の4級アンモニウム化物を含むアニオン交換体と、を含む、前項〔8〕又は〔9〕のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
〔11〕
前記アニオン交換膜は、スチレンジビニルベンゼン系重合体の4級アンモニウム化物を含む、前項〔8〕〜〔10〕のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
〔12〕
前記カチオン交換膜は、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含む、前項〔8〕〜〔11〕のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
〔13〕
前項〔8〕〜〔12〕のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法で得られたビニル系スルホン酸水溶液から水を除いて、ビニル系スルホン酸組成物を得る脱水工程と、該ビニル系スルホン酸組成物を薄膜蒸留して、ビニル系スルホン酸精製物を得る薄膜蒸留工程と、を含む、ビニル系スルホン酸精製物の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
7 to 35% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group;
0.0030 to 2.0% by mass of an ether compound having a sulfonic acid group,
Vinyl-based sulfonic acid aqueous solution.
[2]
The vinyl-based sulfonic acid aqueous solution according to [1], further including 0.030 to 1.0% by mass of sulfuric acid.
[3]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution according to [1] or [2] above, wherein the sulfonic acid having a vinyl group has a molecular weight of 100 to 150.
[4]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution according to any one of [1] to [3], wherein the sulfonic acid having a vinyl group includes vinyl sulfonic acid or allyl sulfonic acid.
[5]
A purified vinyl sulfonic acid product comprising 95 to 99.5% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group and 0.050 to 0.23% by mass of sulfuric acid.
[6]
The vinyl sulfonic acid purified product according to [5], wherein the sulfonic acid having a vinyl group has a molecular weight of 100 to 150.
[7]
The vinyl sulfonic acid purified product according to [5] or [6] above, wherein the sulfonic acid having a vinyl group includes vinyl sulfonic acid.
[8]
An electrodialysis step of supplying an aqueous solution containing a vinyl group-containing sulfonic acid metal salt to a raw material chamber of an electrodialyzer and performing electrodialysis to obtain a vinyl-based sulfonic acid aqueous solution;
In the electrodialysis apparatus, an anion exchange membrane and a cation exchange membrane are disposed between two anode membranes provided between an anode and a cathode so that the anion exchange membrane side faces the anode side. The acid chamber partitioned by the bipolar membrane and the anion exchange membrane, the raw material chamber partitioned by the anion exchange membrane and the cation exchange membrane, and partitioned by the cation exchange membrane and the bipolar membrane. Has an alkaline chamber,
The vinyl-based sulfonic acid aqueous solution includes 7 to 35% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group and 0.0030 to 2.0% by mass of an ether compound having a sulfonic acid group.
A method for producing an aqueous vinyl sulfonic acid solution.
[9]
The method for producing an aqueous vinyl-based sulfonic acid solution according to [8] above, wherein the sulfonic acid metal salt having a vinyl group includes sodium vinyl sulfonate or sodium allyl sulfonate.
[10]
The bipolar membrane includes a cation exchanger containing a sulfonic acid of a styrene-divinylbenzene copolymer and an anion exchanger containing a quaternary ammonium compound of a polystyrene polymer, [8] or [9] The manufacturing method of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution of any one of these.
[11]
The said anion exchange membrane is a manufacturing method of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution of any one of the preceding clauses [8]-[10] containing the quaternary ammonium compound of a styrene divinylbenzene type polymer.
[12]
The method for producing an aqueous vinyl sulfonic acid solution according to any one of [8] to [11] above, wherein the cation exchange membrane contains a sulfonic acid of a styrene-divinylbenzene copolymer.
[13]
A dehydration step of removing water from the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained by the method for producing a vinyl sulfonic acid aqueous solution according to any one of [8] to [12] to obtain a vinyl sulfonic acid composition; A thin film distillation step of thin-film distillation of the vinyl-based sulfonic acid composition to obtain a purified vinyl-based sulfonic acid product, and a method for producing a purified vinyl-based sulfonic acid product.

本発明によれば、脱水工程において加熱操作時間を短縮でき、かつ粘性物の発生を抑制することのできるビニル系スルホン酸水溶液及びその製造方法、並びに保存安定性に優れたビニル系スルホン酸精製物及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vinyl sulfonic acid aqueous solution which can shorten heating operation time in a spin-drying | dehydration process, can suppress generation | occurrence | production of a viscous material, its manufacturing method, and the vinyl sulfonic acid purified product excellent in storage stability And a manufacturing method thereof.

本実施形態のビニル系スルホン酸精製物の製造方法を示すチャートである。It is a chart which shows the manufacturing method of the vinyl sulfonic acid refinement | purification thing of this embodiment. 従来の高濃度のビニル系スルホン酸の調製方法を示すチャートである。It is a chart which shows the preparation method of the conventional high concentration vinylic sulfonic acid. 電気透析装置の概略図である。It is the schematic of an electrodialysis apparatus. 薄膜蒸留装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a thin film distillation apparatus.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. Is possible.

〔ビニル系スルホン酸水溶液〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸7.0〜35質量%と、スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む。本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液は、後述する脱水工程と薄膜蒸留工程を経ることにより、高品質のビニル系スルホン酸精製物となる。
[Vinyl sulfonic acid aqueous solution]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution of this embodiment contains 7.0 to 35% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group and 0.0030 to 2.0% by mass of an ether compound having a sulfonic acid group. The aqueous vinyl sulfonic acid solution of the present embodiment becomes a high-quality purified vinyl sulfonic acid product through a dehydration step and a thin film distillation step described later.

〔ビニル基を有するスルホン酸〕
ビニル系スルホン酸水溶液に含まれるビニル基を有するスルホン酸の含有量は、ビニル系スルホン酸水溶液の総量に対して、7.0〜35質量%であり、好ましくは10〜35質量%であり、より好ましくは10〜25質量%である。従来のイオン交換処理工程を用いた方法では、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を希釈する必要があるため、ビニル基を有するスルホン酸を7.0質量%以上含有するビニル系スルホン酸水溶液を得ることができない。ビニル基を有するスルホン酸の含有量が7.0質量%未満、すなわち水の含有量が高いと脱水工程に要する時間が長時間化し、製造コストが増大するばかりでなく、ビニル基を有するスルホン酸が重合若しくは熱劣化する。この点、本実施形態に係るビニル系スルホン酸水溶液はビニル基を有するスルホン酸を7.0質量%以上含有することにより、脱水工程に要する時間を短縮でき、ビニル基を有するスルホン酸が重合若しくは熱劣化することを抑制することができる。また、後述する電気透析工程によれば、ビニル基を有するスルホン酸を7質量%以上含有するビニル系スルホン酸水溶液を効率よく得ることが可能である。なお、ビニル基を有するスルホン酸の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Sulphonic acid having a vinyl group]
The content of the sulfonic acid having a vinyl group contained in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is 7.0 to 35% by mass, preferably 10 to 35% by mass, based on the total amount of the aqueous vinyl sulfonic acid solution. More preferably, it is 10-25 mass%. In the conventional method using an ion exchange treatment step, since it is necessary to dilute an aqueous solution containing a sulfonic acid metal salt having a vinyl group, a vinyl sulfone containing 7.0% by mass or more of a sulfonic acid having a vinyl group. An acid aqueous solution cannot be obtained. If the content of the sulfonic acid having a vinyl group is less than 7.0% by mass, that is, if the content of water is high, the time required for the dehydration process will be prolonged and the production cost will be increased. Polymerizes or deteriorates thermally. In this respect, the vinyl-based sulfonic acid aqueous solution according to the present embodiment contains 7.0% by mass or more of the sulfonic acid having a vinyl group, so that the time required for the dehydration step can be shortened, and the sulfonic acid having a vinyl group is polymerized or Thermal deterioration can be suppressed. Moreover, according to the electrodialysis process described later, it is possible to efficiently obtain a vinyl sulfonic acid aqueous solution containing 7% by mass or more of a sulfonic acid having a vinyl group. In addition, content of the sulfonic acid which has a vinyl group can be measured by the method as described in an Example.

ビニル基を有するスルホン酸としては、特に限定されないが、ビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸が好ましい。ビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸は、脱水工程における加熱操作により重合若しくは熱劣化を特に引き起こしやすい傾向にある。この点、ビニル系スルホン酸水溶液のビニル基を有するスルホン酸の含有量は7.0質量%以上であるため、脱水工程における加熱時間を短くすることができ、ひいてはビニル基を有するスルホン酸の重合若しくは熱劣化を抑制することができる。そのため、ビニル基を有するスルホン酸としてビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸を用いる場合には、本発明が特に有用である。なお、ビニル基を有するスルホン酸は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   The sulfonic acid having a vinyl group is not particularly limited, but vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid are preferable. Vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid tend to be particularly liable to cause polymerization or thermal deterioration by heating operation in the dehydration step. In this respect, since the content of the sulfonic acid having a vinyl group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is 7.0% by mass or more, the heating time in the dehydration step can be shortened, and thus the polymerization of the sulfonic acid having a vinyl group is achieved. Or thermal degradation can be suppressed. Therefore, the present invention is particularly useful when vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid are used as the sulfonic acid having a vinyl group. In addition, the sulfonic acid which has a vinyl group may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

ビニル基を有するスルホン酸の分子量は、好ましくは100〜150であり、より好ましくは100〜130である。ビニル基を有するスルホン酸の分子量が上記範囲内であることにより、本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液をより効率よく得ることができる傾向にある。   The molecular weight of the sulfonic acid having a vinyl group is preferably 100 to 150, more preferably 100 to 130. When the molecular weight of the sulfonic acid having a vinyl group is within the above range, the vinyl sulfonic acid aqueous solution of the present embodiment tends to be obtained more efficiently.

〔スルホン酸基を有するエーテル化合物〕
ビニル系スルホン酸水溶液に含まれるスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、ビニル系スルホン酸水溶液の総量に対して、0.0030〜2.0質量%であり、好ましくは0.0030〜1.5質量%であり、より好ましくは0.0030〜1.0質量%である。従来のイオン交換処理工程を用いた方法では、脱金属が行えるのみであり、スルホン酸基を有するエーテル化合物を除去することはできない。しかし、スルホン酸基を有するエーテル化合物が2.0質量%より多い場合には、脱水工程における加熱操作により粘性物が生成し、粘性物は脱水工程の加熱操作時間が増加するにつれて増加する傾向にある。このような粘性物が生じると、脱水工程においては脱水率に限界が生じ十分な脱水が行なえないという問題や、薄膜蒸留工程においては当該工程を行うことができないという問題が生じる。これに対し、本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液では、スルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量を2.0質量%以下とすることにより、粘性物の生成を抑制し、適切に脱水工程及び薄膜蒸留工程を進行させることができる。スルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、後述する電気透析工程で用いるアニオン交換膜、電気量、及び通電時間などを適宜選択し、アニオン交換膜を通過できない程度の大きさのエーテル化合物を除去することにより、低減することができる。なお、スルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Ether compound having a sulfonic acid group]
The content of the ether compound having a sulfonic acid group contained in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is 0.0030 to 2.0% by mass, preferably 0.0030 to 1%, based on the total amount of the aqueous vinyl sulfonic acid solution. 0.5% by mass, and more preferably 0.0030 to 1.0% by mass. In the method using the conventional ion exchange treatment step, only metal removal can be performed, and an ether compound having a sulfonic acid group cannot be removed. However, when the ether compound having a sulfonic acid group is more than 2.0% by mass, a viscous material is generated by the heating operation in the dehydration step, and the viscous material tends to increase as the heating operation time in the dehydration step increases. is there. When such a viscous material is generated, there arises a problem that the dehydration rate is limited in the dehydration process, and sufficient dehydration cannot be performed, and that the process cannot be performed in the thin film distillation process. On the other hand, in the vinyl sulfonic acid aqueous solution of the present embodiment, the content of the ether compound having a sulfonic acid group is 2.0% by mass or less, thereby suppressing the formation of a viscous material and appropriately performing a dehydration step and The thin film distillation process can be advanced. The content of the ether compound having a sulfonic acid group is appropriately selected from the anion exchange membrane used in the electrodialysis step, which will be described later, the amount of electricity, the energization time, etc. This can be reduced. In addition, content of the ether compound which has a sulfonic acid group can be measured by the method as described in an Example.

スルホン酸基を有するエーテル化合物としては、特に限定されないが、例えば、下記式(1)で表される化合物が挙げられる。特に、後述する電気透析工程においては、スルホン酸基を2つ以上有するエーテル化合物を取り除くことが好ましい。
X−(R1O)n1−X ・・・(1)
(式(1)中、R1は、各々独立して、メチレン、エチレン、プロピレン、及びブチレン基を表し、Xは、各々独立して、スルホン酸基、スルホネート基、ヒドロキシル基を表し、nは、1〜10の整数である。)
Although it does not specifically limit as an ether compound which has a sulfonic acid group, For example, the compound represented by following formula (1) is mentioned. In particular, in the electrodialysis step described later, it is preferable to remove an ether compound having two or more sulfonic acid groups.
X- (R 1 O) n R 1 -X (1)
(In Formula (1), each R 1 independently represents a methylene, ethylene, propylene, or butylene group, each X independently represents a sulfonic acid group, a sulfonate group, or a hydroxyl group, and n is 1 to 10 integers.)

〔硫酸〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液は、硫酸を含んでいてもよい。硫酸の含有量は、ビニル系スルホン酸水溶液の総量に対して、好ましくは0.030〜1.0質量%であり、より好ましくは0.030〜0.50質量%であり、さらに好ましくは0.030〜0.40質量%である。硫酸の含有量が1.0質量%以下であることにより、脱水工程及び薄膜蒸留工程を経て得られるビニル系スルホン酸精製物の保存安定性がより向上する傾向にある。なお、硫酸の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。また、硫酸の含有量は、金属塩中に含まれる硫酸根が少ないほど少なくなる傾向にある。
[Sulfuric acid]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution of the present embodiment may contain sulfuric acid. The content of sulfuric acid is preferably 0.030 to 1.0 mass%, more preferably 0.030 to 0.50 mass%, still more preferably 0, based on the total amount of the vinyl-based sulfonic acid aqueous solution. 0.030 to 0.40 mass%. When the content of sulfuric acid is 1.0% by mass or less, the storage stability of the purified vinyl sulfonic acid product obtained through the dehydration step and the thin film distillation step tends to be further improved. In addition, content of a sulfuric acid can be measured by the method as described in an Example. Further, the content of sulfuric acid tends to decrease as the sulfate group contained in the metal salt decreases.

〔ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液は、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素を含んでいてもよい。ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素としては、特に限定されないが、例えば、イセチオン酸などが挙げられる。ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量は、ビニル系スルホン酸水溶液の総量に対して、好ましくは0.10〜5.0質量%であり、より好ましくは0.10〜3.0質量%であり、さらに好ましくは0.10〜2.0質量%である。ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量が上記範囲内であることにより、脱水工程における脱水効率及び薄膜蒸留工程における精製効率がより向上する傾向にある。なお、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Saturated aliphatic hydrocarbon having hydroxyl group and sulfonic acid group]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution of this embodiment may contain a saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group. Although it does not specifically limit as a saturated aliphatic hydrocarbon which has a hydroxyl group and a sulfonic acid group, For example, isethionic acid etc. are mentioned. The content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group is preferably 0.10 to 5.0 mass%, more preferably 0.10 to the total amount of the vinyl sulfonic acid aqueous solution. It is 3.0 mass%, More preferably, it is 0.10-2.0 mass%. When the content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group is within the above range, the dehydration efficiency in the dehydration step and the purification efficiency in the thin film distillation step tend to be further improved. In addition, content of the saturated aliphatic hydrocarbon which has a hydroxyl group and a sulfonic acid group can be measured by the method as described in an Example.

ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素は、有機不純物の一種であり、続く脱水工程及び薄膜蒸留工程において脱水反応を生じうる。下記脱水反応により脱水工程において除去されるべき水が生じることから、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量の上限は5.0質量%であることが好ましい。   A saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group is a kind of organic impurity, and can cause a dehydration reaction in the subsequent dehydration step and thin film distillation step. Since water to be removed in the dehydration step is generated by the following dehydration reaction, the upper limit of the content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group is preferably 5.0% by mass.

〔水〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液中の水の含有量は、ビニル系スルホン酸水溶液の総量に対して、好ましくは50〜90質量%であり、より好ましくは60〜80質量%である。水の含有量が上記範囲内であることにより、脱水工程における効率がより向上する傾向にある。なお、水の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
〔water〕
The water content in the aqueous vinyl sulfonic acid solution of the present embodiment is preferably 50 to 90 mass%, more preferably 60 to 80 mass%, based on the total amount of the aqueous vinyl sulfonic acid solution. When the water content is within the above range, the efficiency in the dehydration process tends to be further improved. In addition, water content can be measured by the method as described in an Example.

〔金属不純物〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液は、少量の金属不純物を含んでいてもよい。具体的には、ナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ土類金属、及び、鉄、クロム、又はニッケルなどの遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの金属の含有量は、好ましくは0〜1000ppmであり、より好ましくは0〜500ppmである。金属の含有量が1000ppm以下であることにより、脱水工程において金属塩が析出することを回避することができる傾向にある。なお、金属不純物の含有量は実施例に記載の方法により測定することができる。また、金属不純物の含有量は、後述する電気透析工程の条件を調整することにより制御することができる。
[Metal impurities]
The aqueous vinyl sulfonic acid solution of the present embodiment may contain a small amount of metal impurities. Specifically, the content of at least one metal selected from the group consisting of alkali metals such as sodium, alkaline earth metals such as calcium, and transition metals such as iron, chromium, or nickel is preferably 0 to 1000 ppm, more preferably 0 to 500 ppm. When the metal content is 1000 ppm or less, the metal salt tends to be prevented from precipitating in the dehydration step. In addition, content of a metal impurity can be measured by the method as described in an Example. Moreover, content of a metal impurity is controllable by adjusting the conditions of the electrodialysis process mentioned later.

〔ビニル系スルホン酸精製物〕
本実施形態のビニル系スルホン酸精製物は、ビニル基を有するスルホン酸95〜99.5質量%と、硫酸0.050〜0.23質量%と、を含む。本実施形態のビニル系スルホン酸精製物は、保存安定性に優れ、高品質なものである。
[Purified vinyl sulfonic acid]
The purified vinyl sulfonic acid of this embodiment contains 95 to 99.5% by mass of sulfonic acid having a vinyl group and 0.050 to 0.23% by mass of sulfuric acid. The purified vinyl-based sulfonic acid of the present embodiment is excellent in storage stability and high quality.

〔ビニル基を有するスルホン酸〕
ビニル系スルホン酸精製物に含まれるビニル基を有するスルホン酸の含有量は、ビニル系スルホン酸精製物の総量に対して、95〜99.5質量%であり、好ましくは97〜99.5質量%であり、より好ましくは98〜99.5質量%である。ビニル基を有するスルホン酸の含有量が上記範囲内であることにより、保存安定性がより向上する。なお、ビニル基を有するスルホン酸の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Sulphonic acid having a vinyl group]
The content of the sulfonic acid having a vinyl group contained in the purified vinyl sulfonic acid product is 95 to 99.5% by mass, preferably 97 to 99.5% by mass, based on the total amount of the purified vinyl sulfonic acid product. %, More preferably 98 to 99.5% by mass. Storage stability improves more because content of the sulfonic acid which has a vinyl group exists in the said range. In addition, content of the sulfonic acid which has a vinyl group can be measured by the method as described in an Example.

ビニル基を有するスルホン酸としては、特に限定されないが、ビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸が好ましい。ビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸は、特に劣化しやすい傾向にある。従来のイオン交換処理工程を経て製造されたビニル基を有するスルホン酸95〜99.5質量%を含む製品においては、除去できる硫酸量には限界があり、経時的に製品が着色したり、不純物が生じたりするなど、ビニル基を有するスルホン酸の保存安定性が損なわれることが問題である。これに対し、本実施形態に係るビニル系スルホン酸精製物中の硫酸の含有量は0.23質量%以下であるため、保存安定性をより向上させることができる。そのため、ビニル基を有するスルホン酸としてビニルスルホン酸及びアリルスルホン酸を用いる場合には、本発明が特に有用である。なお、ビニル基を有するスルホン酸は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   The sulfonic acid having a vinyl group is not particularly limited, but vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid are preferable. Vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid are particularly prone to deterioration. In products containing 95 to 99.5% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group produced through a conventional ion exchange treatment process, there is a limit to the amount of sulfuric acid that can be removed. The storage stability of a sulfonic acid having a vinyl group is impaired. On the other hand, since the content of sulfuric acid in the purified vinyl-based sulfonic acid according to the present embodiment is 0.23% by mass or less, the storage stability can be further improved. Therefore, the present invention is particularly useful when vinyl sulfonic acid and allyl sulfonic acid are used as the sulfonic acid having a vinyl group. In addition, the sulfonic acid which has a vinyl group may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

ビニル基を有するスルホン酸の分子量は、好ましくは100〜150であり、より好ましくは100〜130である。ビニル基を有するスルホン酸の分子量が上記範囲内であることにより、本実施形態のビニル系スルホン酸精製物をより効率よく得ることができる。   The molecular weight of the sulfonic acid having a vinyl group is preferably 100 to 150, more preferably 100 to 130. When the molecular weight of the sulfonic acid having a vinyl group is within the above range, the purified vinyl sulfonic acid of the present embodiment can be obtained more efficiently.

〔硫酸〕
ビニル系スルホン酸精製物に含まれる硫酸の含有量は、ビニル系スルホン酸精製物の総量に対して、0.050〜0.23質量%であり、好ましくは0.050〜0.10質量%である。硫酸の含有量が0.23質量%より多いことにより、経時的にビニル系スルホン酸精製物溶液が着色したり、ビニル基を有するスルホン酸の分解物が生じるなど保存安定性が悪化したりする。従来、ビニル系スルホン酸精製物中の硫酸の含有量は原料として使用したビニル系スルホン酸金属塩水溶液中の硫酸金属塩に起因していると考えられていた。しかしながら、本発明者が保存安定性の高いビニル系スルホン酸精製物を得ることについて鋭意検討したところ、硫酸は、脱水工程及び薄膜蒸留工程において、スルホン酸基を有するエーテル化合物のスルホン酸基が分解することによっても生成することが分かった。すなわち、ビニル系スルホン酸水溶液中の硫酸濃度が低い場合であっても、スルホン酸基を有するエーテル化合物が存在する場合には、ビニル系スルホン酸精製物中の硫酸濃度が上昇するという問題があることが分かった。従来のイオン交換処理工程により得られたビニル系スルホン酸水溶液では、上述したようにスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量を低減することが困難であるため、脱水工程及び薄膜蒸留工程における硫酸濃度の上昇の問題を解決することはできない。これに対し、後述する電気透析工程においてはスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量を低減することが可能であるため、脱水工程及び薄膜蒸留工程における硫酸濃度の上昇の問題を解決することができ、ビニル系スルホン酸精製物中の硫酸濃度を0.23質量%以下に制御することが可能となる。なお、硫酸の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
[Sulfuric acid]
The content of sulfuric acid contained in the purified vinyl sulfonic acid product is 0.050 to 0.23% by mass, preferably 0.050 to 0.10% by mass, based on the total amount of the purified vinyl sulfonic acid product. It is. When the content of sulfuric acid is more than 0.23% by mass, the storage stability of the vinyl-based sulfonic acid purified product solution may be colored over time, or the sulfonic acid having a vinyl group may be decomposed. . Conventionally, it has been considered that the content of sulfuric acid in a purified vinyl sulfonic acid product is due to the metal sulfate in the aqueous vinyl sulfonate metal salt solution used as a raw material. However, when the present inventors diligently studied to obtain a vinyl sulfonic acid purified product having high storage stability, sulfuric acid decomposes the sulfonic acid group of the ether compound having a sulfonic acid group in the dehydration step and the thin film distillation step. It turns out that it produces | generates by doing. That is, even when the sulfuric acid concentration in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is low, there is a problem that the sulfuric acid concentration in the purified vinyl sulfonic acid product increases when an ether compound having a sulfonic acid group is present. I understood that. In the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained by the conventional ion exchange treatment step, it is difficult to reduce the content of the ether compound having a sulfonic acid group as described above, so the sulfuric acid concentration in the dehydration step and the thin-film distillation step The rise problem cannot be solved. On the other hand, since the content of the ether compound having a sulfonic acid group can be reduced in the electrodialysis process described later, the problem of an increase in sulfuric acid concentration in the dehydration process and the thin film distillation process can be solved. In addition, the sulfuric acid concentration in the purified vinyl sulfonic acid product can be controlled to 0.23 mass% or less. In addition, content of a sulfuric acid can be measured by the method as described in an Example.

〔水〕
本実施形態のビニル系スルホン酸精製物は、水を含んでいてもよい。水の含有量は、ビニル系スルホン酸精製物の総量に対して、好ましくは0.20〜2.0質量%であり、より好ましくは0.20〜1.0質量%であり、さらに好ましくは0.20〜0.50質量%である。水の含有量が上記範囲内であることにより、保存安定性がより向上する傾向にある。なお、水の含有量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
〔water〕
The purified vinyl-based sulfonic acid of this embodiment may contain water. The content of water is preferably 0.20 to 2.0% by mass, more preferably 0.20 to 1.0% by mass, and still more preferably based on the total amount of the purified vinyl sulfonic acid product. It is 0.20 to 0.50 mass%. When the water content is within the above range, the storage stability tends to be further improved. In addition, water content can be measured by the method as described in an Example.

〔金属不純物〕
本実施形態のビニル系スルホン酸精製物は、少量の金属不純物を含んでいてもよい。具体的には、ナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウムなどのアルカリ土類金属、及び、鉄、クロム、又はニッケルなどの遷移金属からなる群より選ばれる金属の合計含有量は、好ましくは0〜1ppmであり、より好ましくは0〜500ppbであり、さらに好ましくは0〜300ppbである。金属の含有量が1ppm以下であることにより、各種用途における顧客要望をより満足する傾向にある。例えば、ビニル系スルホン酸を機能性ポリマーや導電性材料を構成するモノマーとして用いる場合には、金属不純物量が多いほど材料性能に好ましくない影響を及ぼすため、金属の含有量は1ppm以下が好ましい。
なお、金属不純物の含有量は実施例に記載の方法により測定することができる。また、金属不純物の含有量は、後述する薄膜蒸留工程の条件を調整することにより制御することができる。
[Metal impurities]
The purified vinyl-based sulfonic acid of this embodiment may contain a small amount of metal impurities. Specifically, the total content of metals selected from the group consisting of alkali metals such as sodium, alkaline earth metals such as calcium, and transition metals such as iron, chromium, or nickel is preferably 0 to 1 ppm. Yes, more preferably 0 to 500 ppb, and still more preferably 0 to 300 ppb. When the metal content is 1 ppm or less, it tends to satisfy customer demands in various applications. For example, when vinyl sulfonic acid is used as a monomer constituting a functional polymer or a conductive material, the metal content is preferably 1 ppm or less because the larger the amount of metal impurities, the less favorable the material performance.
In addition, content of a metal impurity can be measured by the method as described in an Example. Moreover, content of a metal impurity is controllable by adjusting the conditions of the thin film distillation process mentioned later.

本実施形態のビニル系スルホン酸精製物は、保存安定性が高く、高品質のものとなり、レジスト材料、電解質膜などの機能性ポリマー及び導電性ポリマーを構成するモノマー等の用途に好適に使用することができる。   The vinyl-based sulfonic acid purified product of the present embodiment has high storage stability and high quality, and is suitably used for functional polymers such as resist materials and electrolyte membranes and monomers constituting conductive polymers. be able to.

〔ビニル系スルホン酸水溶液の製造方法〕
本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法は、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を、電気透析装置の原料室に供給して電気透析をして、ビニル系スルホン酸水溶液を得る電気透析工程を有し、前記電気透析装置は、陽極と陰極との間に、アニオン交換膜側が陽極側に面するように設けられた2枚のバイポーラ膜の間にアニオン交換膜と、カチオン交換膜とを配置することにより、前記バイポーラ膜と前記アニオン交換膜とで区画された酸室と、前記アニオン交換膜と前記カチオン交換膜とで区画された前記原料室と、前記カチオン交換膜と前記バイポーラ膜とで区画されたアルカリ室を有し、前記ビニル系スルホン酸水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸7.0〜35質量%と、スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む。
[Method for producing vinyl sulfonic acid aqueous solution]
The method for producing a vinyl sulfonic acid aqueous solution of the present embodiment includes supplying an aqueous solution containing a sulfonic acid metal salt having a vinyl group to a raw material chamber of an electrodialyzer and performing electrodialysis to obtain a vinyl sulfonic acid aqueous solution. The electrodialysis apparatus comprises an anion exchange membrane between two anode membranes provided between the anode and the cathode so that the anion exchange membrane side faces the anode side, and a cation By arranging an exchange membrane, an acid chamber partitioned by the bipolar membrane and the anion exchange membrane, the raw material chamber partitioned by the anion exchange membrane and the cation exchange membrane, and the cation exchange membrane An alkaline chamber partitioned by the bipolar membrane, and the vinyl sulfonic acid aqueous solution is 7.0 to 35% by mass of a sulfonic acid group having a vinyl group and an ether having a sulfonic acid group. Comprising a compound from 0.0030 to 2.0 wt%, a.

図2に、従来のビニル系スルホン酸の製造方法を示す。従来のビニル系スルホン酸の製造方法では、高濃度化の前に、一度ビニル系スルホン酸金属塩を含む粗原料を所定の濃度(10質量%以下)まで水で希釈し、希釈したビニル系スルホン酸金属塩を含む粗原料をイオン交換樹脂塔に通過させてビニル系スルホン酸金属塩を脱金属化し、無機不純物を除くイオン交換処理工程を行う。しかし、イオン交換処理工程では、粗原料をイオン交換樹脂に通すことのできる濃度まで一度水で希釈し、また、粗原料以外にも相当量の溶出液(後押し洗浄水)をさらに流す。そのため、イオン交換処理工程後に得られる溶液のビニル系スルホン酸濃度は約2質量%まで低下する。その上、イオン交換処理工程では、ビニル系スルホン酸同様、スルホン酸基を有するエーテル化合物はイオン交換樹脂と相互作用しにくいため、除去されない。さらに、使用したイオン交換樹脂を再生したりするなどの作業負担が生じるという問題もある。   FIG. 2 shows a conventional method for producing a vinyl sulfonic acid. In the conventional method for producing vinyl sulfonic acid, before the concentration is increased, the raw material containing the vinyl sulfonic acid metal salt is once diluted with water to a predetermined concentration (10% by mass or less), and the diluted vinyl sulfone is obtained. A crude material containing an acid metal salt is passed through an ion exchange resin tower to demetalize the vinyl sulfonic acid metal salt, and an ion exchange treatment step is performed to remove inorganic impurities. However, in the ion exchange treatment step, the raw material is once diluted with water to a concentration that allows the raw material to pass through the ion exchange resin, and a considerable amount of eluate (boost washing water) is further flowed in addition to the raw material. Therefore, the vinyl sulfonic acid concentration of the solution obtained after the ion exchange treatment step is reduced to about 2% by mass. In addition, in the ion exchange treatment step, the ether compound having a sulfonic acid group is not removed because it hardly interacts with the ion exchange resin, like the vinyl sulfonic acid. In addition, there is a problem that a work load such as recycling of the used ion exchange resin occurs.

このような低濃度のビニル系スルホン酸溶液を脱水しようとすると、脱水工程に伴うコストが増大したり、脱水工程に要する時間が増大したりする。脱水工程においては効率よく水を除去する観点から、ビニル系スルホン酸溶液を加熱するが、この加熱が長時間化することにより、ビニル系スルホン酸が重合若しくは熱劣化したり、有機不純物が熱分解したり、有機不純物が高粘度化して続く薄膜蒸留工程を行うことができなかったり、スルホン酸基を有するエーテル化合物等の有機不純物が熱分解して硫酸量が増大したりするという問題が生じる。   If such a low-concentration vinyl sulfonic acid solution is to be dehydrated, the cost associated with the dehydration step increases or the time required for the dehydration step increases. In the dehydration process, the vinyl sulfonic acid solution is heated from the viewpoint of efficiently removing water, but this heating takes a long time, so that the vinyl sulfonic acid is polymerized or thermally deteriorated, and the organic impurities are thermally decomposed. Or the organic impurities such as the organic compounds such as ether compounds having a sulfonic acid group are thermally decomposed to increase the amount of sulfuric acid.

さらに、有機不純物などその他の不純物を除く薄膜蒸留工程を行う。しかし、従来のイオン交換処理工程後のビニル系スルホン酸を含む粗原料を用いた場合には、薄膜蒸留工程において硫酸などの不純物の除去が不十分であり、得られるビニル系スルホン酸精製物の保存安定性が劣るという問題もある。   Further, a thin film distillation process is performed to remove other impurities such as organic impurities. However, in the case of using a raw material containing vinyl sulfonic acid after the conventional ion exchange treatment step, removal of impurities such as sulfuric acid is insufficient in the thin film distillation step, and the obtained vinyl sulfonic acid purified product There is also a problem that storage stability is poor.

図1に、本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法を示す。従来のビニル系スルホン酸の製造方法に対し、本実施形態のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法では、イオン交換処理工程に代えて電気透析工程を採用することにより、7.0〜35質量%という高濃度のビニル基を有するスルホン酸を含むビニル系スルホン酸水溶液を得ることができる。そのため、脱水工程に要する時間が増大することに伴う上記問題を回避することができる。また、スルホン酸基を有するエーテル化合物等の有機不純物量も低減することができる。その上、イオン交換樹脂を再生したりするなどの作業負担も不要となる。以下、電気透析工程について詳説する。   In FIG. 1, the manufacturing method of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution of this embodiment is shown. In contrast to the conventional vinyl sulfonic acid production method, the vinyl sulfonic acid aqueous solution production method of the present embodiment is 7.0 to 35% by mass by adopting an electrodialysis step instead of the ion exchange treatment step. A vinyl sulfonic acid aqueous solution containing a sulfonic acid having a high concentration of vinyl groups can be obtained. Therefore, the above problem associated with an increase in the time required for the dehydration process can be avoided. Moreover, the amount of organic impurities such as an ether compound having a sulfonic acid group can also be reduced. In addition, work burdens such as regenerating the ion exchange resin become unnecessary. Hereinafter, the electrodialysis process will be described in detail.

〔電気透析工程〕
電気透析工程は、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を、電気透析装置の原料室に供給して電気透析をして、ビニル系スルホン酸水溶液を得る工程である。
[Electrodialysis process]
The electrodialysis step is a step in which an aqueous solution containing a sulfonic acid metal salt having a vinyl group is supplied to a raw material chamber of an electrodialysis apparatus and electrodialyzed to obtain a vinyl sulfonic acid aqueous solution.

図3に電気透析装置の概略図を示す。電気透析装置は、陽極と陰極との間に、アニオン交換膜側が陽極側に面するように設けられた2枚のバイポーラ膜の間にアニオン交換膜と、カチオン交換膜とを配置することにより、バイポーラ膜とアニオン交換膜とで区画された酸室と、アニオン交換膜とカチオン交換膜とで区画された原料室と、カチオン交換膜とバイポーラ膜とで区画されたアルカリ室を有する。   FIG. 3 shows a schematic diagram of the electrodialysis apparatus. The electrodialysis apparatus is arranged between an anode and a cathode by placing an anion exchange membrane and a cation exchange membrane between two bipolar membranes provided so that the anion exchange membrane side faces the anode side, It has an acid chamber partitioned by a bipolar membrane and an anion exchange membrane, a raw material chamber partitioned by an anion exchange membrane and a cation exchange membrane, and an alkali chamber partitioned by a cation exchange membrane and a bipolar membrane.

(バイポーラ膜)
バイポーラ膜は、カチオン交換膜とアニオン交換膜を張り合わせた構造になっている。電気透析装置に電気を流すことにより、バイポーラ膜を介して酸室にH+を導入することができる。また、アルカリ室にOH−を導入することができる。バイポーラ膜としては、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含むカチオン交換体と、ポリスチレン系重合物の4級アンモニウム化物を含むアニオン交換体と、を含むものが挙げられる。このようなバイポーラ膜を用いることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率、及び無機不純物除去効率がより向上する傾向にある。
(Bipolar membrane)
The bipolar membrane has a structure in which a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are bonded together. By supplying electricity to the electrodialyzer, H + can be introduced into the acid chamber through the bipolar membrane. Moreover, OH- can be introduced into the alkali chamber. Examples of the bipolar membrane include those containing a cation exchanger containing a sulfonic acid of a styrene-divinylbenzene copolymer and an anion exchanger containing a quaternary ammonium compound of a polystyrene polymer. By using such a bipolar membrane, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of the sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the inorganic impurity removal efficiency tend to be further improved.

(アニオン交換膜)
電気透析装置に電気を流すことにより、アニオン交換膜を介して原料室から酸室にビニル基を有するスルホン酸を移動させることができる。アニオン交換膜としては、例えば、スチレンジビニルベンゼン系重合体の4級アンモニウム化物を含むものが挙げられる。そのなかでも、下記構造(a)〜(c)を有するものがより好ましく、下記構造(a)を有するものがさらに好ましい。このようなアニオン交換膜を用いることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率がより向上し、アニオン交換膜の変形及び変色をより抑えることができる傾向にある。

Figure 0006267523
(Anion exchange membrane)
By passing electricity through the electrodialyzer, the sulfonic acid having a vinyl group can be moved from the raw material chamber to the acid chamber via the anion exchange membrane. Examples of the anion exchange membrane include those containing a quaternary ammonium compound of a styrene divinylbenzene polymer. Among them, those having the following structures (a) to (c) are more preferable, and those having the following structure (a) are more preferable. By using such an anion exchange membrane, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of the sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the removal efficiency of the ether compound having a sulfonic acid group are further improved. There is a tendency that deformation and discoloration of the anion exchange membrane can be further suppressed.
Figure 0006267523

アニオン交換膜の密度は、好ましくは0.70〜1.6g/cm3であり、より好ましくは0.80〜1.5g/cm3であり、さらに好ましくは0.90〜1.4g/cm3である。アニオン交換膜の密度が上記範囲内であることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率がより向上する傾向にある。 The density of the anion exchange membrane is preferably 0.70 to 1.6 g / cm 3 , more preferably 0.80 to 1.5 g / cm 3 , and still more preferably 0.90 to 1.4 g / cm 3. 3 . When the density of the anion exchange membrane is within the above range, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of the sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the removal of the ether compound having a sulfonic acid group The efficiency tends to be further improved.

(カチオン交換膜)
電気透析装置に電気を流すことにより、カチオン交換膜を介して原料室からアルカリ室に金属イオンを移動させることができる。カチオン交換膜としては、特に限定されないが、例えば、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含むものが挙げられる。このようなカチオン交換膜を用いることにより、金属イオンがより移動しやすくなり、電気効率がより向上する傾向にある。
(Cation exchange membrane)
By supplying electricity to the electrodialyzer, metal ions can be moved from the raw material chamber to the alkali chamber via the cation exchange membrane. Although it does not specifically limit as a cation exchange membrane, For example, what contains the sulfonic acid of a styrene- divinylbenzene type copolymer is mentioned. By using such a cation exchange membrane, the metal ions tend to move more easily and the electric efficiency tends to be further improved.

カチオン交換膜の密度は、好ましくは0.70〜1.6g/cm3であり、より好ましくは0.80〜1.5g/cm3であり、さらに好ましくは0.90〜1.4g/cm3である。カチオン交換膜の密度が上記範囲内であることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率がより向上する傾向にある。 The density of the cation exchange membrane is preferably 0.70 to 1.6 g / cm 3 , more preferably 0.80 to 1.5 g / cm 3 , and still more preferably 0.90 to 1.4 g / cm 3. 3 . When the density of the cation exchange membrane is within the above range, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of sulfonic acid having a vinyl group, and the selectivity tend to be further improved.

(原料室)
原料室は、カチオン交換膜とアニオン交換膜により区画される。原料室には、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を、例えばポンプ循環により流通させる。電気透析装置に電気を流すことにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を構成するビニル基を有するスルホン酸は酸室に、金属イオンはアルカリ室に移動する。
(Raw material room)
The raw material chamber is partitioned by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane. In the raw material chamber, an aqueous solution containing a sulfonic acid metal salt having a vinyl group is circulated, for example, by pump circulation. By passing electricity through the electrodialysis apparatus, the sulfonic acid having a vinyl group constituting the sulfonic acid metal salt having a vinyl group moves to the acid chamber, and the metal ion moves to the alkali chamber.

(酸室)
酸室は、アニオン交換膜とバイポーラ膜により区画される。酸室には好ましくは純水、または希釈されたビニル系スルホン酸の水溶液を、例えばポンプ循環により流通させる。電気透析装置に電気を流すことにより、ビニル基を有するスルホン酸がアニオン交換膜を介して原料室から酸室に移動し、H+がバイポーラ膜を介して酸室に移動する。すなわち、酸室よりビニル基を有するスルホン酸を含むビニル系スルホン酸水溶液を得ることができる。
(Acid chamber)
The acid chamber is partitioned by an anion exchange membrane and a bipolar membrane. Preferably, pure water or a diluted aqueous solution of vinyl sulfonic acid is circulated in the acid chamber, for example, by pump circulation. By passing electricity through the electrodialyzer, the sulfonic acid having a vinyl group moves from the raw material chamber to the acid chamber via the anion exchange membrane, and H + moves to the acid chamber via the bipolar membrane. That is, a vinyl sulfonic acid aqueous solution containing a sulfonic acid having a vinyl group can be obtained from the acid chamber.

(アルカリ室)
アルカリ室は、カチオン交換膜とバイポーラ膜により区画される。アルカリ室には純水、またはアルカリ性溶液を、例えばポンプ循環により流通させる。電気透析装置に電気を流すことにより、金属イオンがカチオン交換膜を介して原料室からアルカリ室に移動し、OH−がバイポーラ膜を介してアルカリ室に移動する。アルカリ性溶液としては、特に限定されないが、例えば、水酸化ナトリウム溶液などが挙げられる。アルカリ性溶液の濃度は3.0規定以下であり、好ましくは0.01〜2.0規定であり、より好ましくは0.1〜0.2規定である。
(Alkaline room)
The alkaline chamber is partitioned by a cation exchange membrane and a bipolar membrane. Pure water or an alkaline solution is circulated in the alkaline chamber by, for example, pump circulation. By supplying electricity to the electrodialyzer, metal ions move from the raw material chamber to the alkali chamber via the cation exchange membrane, and OH − moves to the alkali chamber via the bipolar membrane. Although it does not specifically limit as an alkaline solution, For example, a sodium hydroxide solution etc. are mentioned. The concentration of the alkaline solution is 3.0 N or less, preferably 0.01 to 2.0 N, and more preferably 0.1 to 0.2 N.

電気透析装置は、酸室、原料室、及びアルカリ室を1つのセルとして、複数のセルを直列したスタックとして、2つ以上のスタックを並列した状態で備えてもよい。スタックのセル数は、好ましくは1〜100対であり、より好ましくは5〜60対である。対数が上記範囲内であることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率がより向上する傾向にある。   The electrodialysis apparatus may include two or more stacks in parallel, with the acid chamber, the raw material chamber, and the alkali chamber as one cell, and a plurality of cells in series. The number of cells in the stack is preferably 1 to 100 pairs, and more preferably 5 to 60 pairs. When the logarithm is within the above range, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the removal efficiency of an ether compound having a sulfonic acid group are further improved. Tend to.

セル電圧は、好ましくは0.1〜3.0Vであり、より好ましくは2.0〜3.0Vである。「スタック電圧」とは、セル電圧にスタック内の直列されたセル数を掛けた数値をいう。セル電圧が上記範囲内であることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率がより向上する傾向にある。   A cell voltage becomes like this. Preferably it is 0.1-3.0V, More preferably, it is 2.0-3.0V. “Stack voltage” means a value obtained by multiplying the cell voltage by the number of cells in series in the stack. When the cell voltage is within the above range, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of the sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the removal efficiency of the ether compound having a sulfonic acid group are further improved. It tends to improve.

スタックの電流密度は、好ましくは10〜1000A/m2であり、より好ましくは100〜1000A/m2であり、さらに好ましくは500〜1000A/m2である。「スタックの電流密度」とは、スタックの単位面積当たりの電流量をいう。スタックの電流密度が上記範囲内であることにより、ビニル基を有するスルホン酸金属塩の脱金属化効率、ビニル基を有するスルホン酸の収率、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率がより向上する傾向にある。 The current density of the stack is preferably 10~1000A / m 2, more preferably 100~1000A / m 2, more preferably from 500~1000A / m 2. “Stack current density” refers to the amount of current per unit area of the stack. When the current density of the stack is within the above range, the demetallation efficiency of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group, the yield of the sulfonic acid having a vinyl group, the selectivity, and the removal efficiency of the ether compound having a sulfonic acid group Tend to improve more.

電気透析工程におけるビニル基を有するスルホン酸の収率は電流量とともに向上する。電気透析工程の収率は、好ましくは30〜90%であり、より好ましくは50〜80%であり、さらに好ましくは50〜75%である。電気透析工程の収率の向上に伴い、選択率及びスルホン酸基を有するエーテル化合物の除去効率は時間とともに飽和してくるため、コストの観点から、電気透析工程の収率は上記範囲内であることが好ましい。なお、収率は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。   The yield of sulfonic acid having a vinyl group in the electrodialysis process increases with the amount of current. The yield of the electrodialysis step is preferably 30 to 90%, more preferably 50 to 80%, and still more preferably 50 to 75%. As the yield of the electrodialysis step is improved, the selectivity and the removal efficiency of the ether compound having a sulfonic acid group saturate with time. From the viewpoint of cost, the yield of the electrodialysis step is within the above range. It is preferable. In addition, a yield can be measured by the method as described in the Example mentioned later.

(ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液)
水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有するものであれば特に限定されない。水溶液は、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の金属塩と、スルホン酸基を有するエーテル化合物の金属塩とを含んでもよい。
(Aqueous solution containing sulfonic acid metal salt having vinyl group)
The aqueous solution is not particularly limited as long as it contains a sulfonic acid metal salt having a vinyl group. The aqueous solution may contain a saturated aliphatic hydrocarbon metal salt having a hydroxyl group and a sulfonic acid group, and a metal salt of an ether compound having a sulfonic acid group.

ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液中のビニル基を有するスルホン酸金属塩の含有量は、例えば、10〜25質量%である。また、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、例えば、1.0〜4.0質量%である。さらに、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素金属塩の含有量は、例えば、1.0〜4.0質量%である。加えて、ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液中の硫酸の含有量は、例えば、0.10〜0.50質量%である。   The content of the sulfonic acid metal salt having a vinyl group in the aqueous solution containing the sulfonic acid metal salt having a vinyl group is, for example, 10 to 25% by mass. Moreover, content of the ether compound which has a sulfonic acid group in the aqueous solution containing the sulfonic acid metal salt which has a vinyl group is 1.0-4.0 mass%, for example. Furthermore, the content of the saturated aliphatic hydrocarbon metal salt having a hydroxyl group and a sulfonic acid group in the aqueous solution containing the sulfonic acid metal salt having a vinyl group is, for example, 1.0 to 4.0% by mass. In addition, the content of sulfuric acid in the aqueous solution containing the sulfonic acid metal salt having a vinyl group is, for example, 0.10 to 0.50% by mass.

ビニル基を有するスルホン酸金属塩としては、特に限定されないが、ビニルスルホン酸金属塩又はアリルスルホン酸金属塩が好ましい。ビニルスルホン酸金属塩又はアリルスルホン酸金属塩を用いることにより、ビニル基を有するスルホン酸の収率及び選択率がより向上する傾向にある。なお、ビニル基を有するスルホン酸金属塩は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。   The sulfonic acid metal salt having a vinyl group is not particularly limited, but a vinyl sulfonic acid metal salt or an allyl sulfonic acid metal salt is preferable. By using a vinyl sulfonic acid metal salt or an allyl sulfonic acid metal salt, the yield and selectivity of a sulfonic acid having a vinyl group tend to be further improved. In addition, the sulfonic acid metal salt which has a vinyl group may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

(ビニル系スルホン酸水溶液)
電気透析工程により得られるビニル系スルホン酸水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸7.0〜35質量%と、スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む。これにより、脱水工程において加熱操作時間を短縮でき、かつ粘性物の発生を抑制することのできるビニル系スルホン酸水溶液を得ることができる。なお、電気透析工程により得られるビニル系スルホン酸水溶液の各成分については、上記と同様である。
(Vinyl sulfonic acid aqueous solution)
The aqueous vinyl sulfonic acid solution obtained by the electrodialysis step contains 7.0 to 35% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group and 0.0030 to 2.0% by mass of an ether compound having a sulfonic acid group. Thereby, the vinyl sulfonic acid aqueous solution which can shorten heating operation time in a dehydration process and can suppress generation | occurrence | production of a viscous material can be obtained. In addition, about each component of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution obtained by an electrodialysis process, it is the same as that of the above.

〔ビニル系スルホン酸精製物の製造方法〕
ビニル系スルホン酸精製物の製造方法は、上記ビニル系スルホン酸水溶液の製造方法で得られたビニル系スルホン酸水溶液から水を除いて、ビニル系スルホン酸組成物を得る脱水工程と、脱水されたビニル系スルホン酸組成物を薄膜蒸留して、ビニル系スルホン酸精製物を得る薄膜蒸留工程と、を含む、ビニル系スルホン酸精製物の製造方法。
[Method for producing purified vinyl-based sulfonic acid]
The method for producing a purified vinyl sulfonic acid product includes a dehydration step in which water is removed from the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained by the method for producing a vinyl sulfonic acid aqueous solution, and a vinyl sulfonic acid composition is obtained. A thin film distillation step of thin-film distillation of a vinyl sulfonic acid composition to obtain a purified vinyl sulfonic acid product, and a method for producing a purified vinyl sulfonic acid product.

〔脱水工程〕
脱水工程は、上記ビニル系スルホン酸水溶液の製造方法で得られたビニル系スルホン酸水溶液から水を除いて、ビニル系スルホン酸組成物を得る工程である。具体的には、減圧加熱下で、ビニル系スルホン酸水溶液から水を除くことができるが、これに制限されない。
[Dehydration process]
The dehydration step is a step of obtaining a vinyl sulfonic acid composition by removing water from the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained by the method for producing a vinyl sulfonic acid aqueous solution. Specifically, water can be removed from the aqueous vinyl sulfonic acid solution under heating under reduced pressure, but is not limited thereto.

減圧度は、好ましくは0.50〜30.0kPaであり、より好ましくは0.50〜10.0kPaである。   The degree of reduced pressure is preferably 0.50 to 30.0 kPa, and more preferably 0.50 to 10.0 kPa.

また、加熱温度は、好ましくは10〜140℃であり、より好ましくは30〜130℃である。「加熱温度」とは、ビニル系スルホン酸水溶液の脱水系内の温度(液温)をいう。   Moreover, heating temperature becomes like this. Preferably it is 10-140 degreeC, More preferably, it is 30-130 degreeC. “Heating temperature” refers to the temperature (liquid temperature) within the dehydration system of an aqueous vinyl sulfonic acid solution.

さらに、脱水工程に要する時間は、得られるビニル系スルホン酸組成物の残存水分量が、0.1〜1.0%となるまでの時間が好ましい。   Furthermore, the time required for the dehydration step is preferably the time until the residual moisture content of the resulting vinyl sulfonic acid composition becomes 0.1 to 1.0%.

〔薄膜蒸留工程〕
薄膜蒸留工程は、脱水されたビニル系スルホン酸組成物を薄膜蒸留して、ビニル系スルホン酸精製物を得る工程である。薄膜蒸留工程は、薄膜蒸留装置を用いて行なうことができる。以下、薄膜蒸留装置について説明する。
[Thin film distillation process]
The thin film distillation step is a step of thin-film distillation of the dehydrated vinyl sulfonic acid composition to obtain a purified vinyl sulfonic acid product. The thin film distillation step can be performed using a thin film distillation apparatus. Hereinafter, the thin film distillation apparatus will be described.

図4に薄膜蒸留装置の概略図を示す。薄膜蒸留装置は、特に限定されないが、例えば、ビニル系スルホン酸組成物が導入される下部コック8と、導入されたビニル系スルホン酸組成物を蒸発する蒸留機本体10と、蒸留機本体10の周囲に配されたヒーター3と、蒸留機本体10の塔頂部に配置された撹拌駆動部4と、蒸留機本体10内部に配置された攪拌回転部5と、撹拌回転部5に連結されたワイパー部11と、蒸留機本体10に連結された真空ポンプ吸引口9と、前記蒸留機本体10の内部に配置されたコンデンサー6と、コンデンサー6で凝縮されたビニル基を有するスルホン酸を受けるビニル系スルホン酸受器1と、蒸留機本体10の塔底に配置された残渣受器2と、を備える。   FIG. 4 shows a schematic diagram of a thin film distillation apparatus. Although the thin film distillation apparatus is not particularly limited, for example, the lower cock 8 into which the vinyl sulfonic acid composition is introduced, the distiller body 10 that evaporates the introduced vinyl sulfonic acid composition, and the distiller body 10 A heater 3 disposed in the periphery, a stirring drive unit 4 disposed at the top of the distiller body 10, a stirring rotating unit 5 disposed in the distiller body 10, and a wiper connected to the stirring rotating unit 5 Unit 11, vacuum pump suction port 9 connected to distiller body 10, condenser 6 disposed inside distiller body 10, and vinyl system that receives sulfonic acid having a vinyl group condensed in condenser 6 The sulfonic acid receiver 1 and the residue receiver 2 arrange | positioned at the tower bottom of the distiller main body 10 are provided.

脱水されたビニル系スルホン酸組成物7が下部コック8を開けることで蒸留機本体10へ供給される。蒸留機本体10に供給されたビニル系スルホン酸組成物7は、回転するワイパー部11によって、蒸留機本体10の内面に塗布され、ビニル系スルホン酸組成物の薄膜が形成される。形成された薄膜がヒーター3で加熱されることにより、薄膜中のビニル系スルホン酸は蒸発する。蒸発したビニル系スルホン酸が、ワイパー部11の内側にあるコンデンサー6で冷却されて、ビニル系スルホン酸受器1に流れ落ちる。ヒーター3で蒸発されなかった蒸発残渣は蒸留機本体10の内面を伝って、残渣受器2に回収される。なお、真空ポンプ吸引口9は薄膜蒸留装置内部全体を真空にするために用いる。   The dehydrated vinyl sulfonic acid composition 7 is supplied to the distiller body 10 by opening the lower cock 8. The vinyl sulfonic acid composition 7 supplied to the distiller main body 10 is applied to the inner surface of the distiller main body 10 by the rotating wiper unit 11 to form a thin film of the vinyl sulfonic acid composition. When the formed thin film is heated by the heater 3, the vinyl sulfonic acid in the thin film evaporates. The evaporated vinyl sulfonic acid is cooled by the condenser 6 inside the wiper portion 11 and flows down to the vinyl sulfonic acid receiver 1. The evaporation residue that has not been evaporated by the heater 3 travels along the inner surface of the distiller body 10 and is collected in the residue receiver 2. The vacuum pump suction port 9 is used to evacuate the entire thin film distillation apparatus.

薄膜蒸留装置は、ビニル基を有するスルホン酸又はその組成物に接する部分の全部又は一部が、高耐食性材料で形成されていることが好ましい。ここで、「ビニル基を有するスルホン酸又はその組成物と接する部分」(以下、「ビニル系スルホン酸接触部」ともいう)とは、蒸留原料となるビニル系スルホン酸組成物、蒸発したビニル基を有するスルホン酸蒸気、そのビニル基を有するスルホン酸蒸気が凝縮されたビニル系スルホン酸精製物などと接する部分を意味する。ビニル系スルホン酸接触部としては、具体的には、蒸留機本体の内壁、撹拌部、ワイパー部、コンデンサー、撹拌シール部、蒸留原料の導入口、受器、残渣排出ライン等が挙げられる。   In the thin-film distillation apparatus, it is preferable that all or a part of the portion in contact with the sulfonic acid having a vinyl group or the composition thereof is formed of a highly corrosion-resistant material. Here, the “part in contact with a sulfonic acid having a vinyl group or a composition thereof” (hereinafter, also referred to as “vinyl sulfonic acid contact part”) means a vinyl sulfonic acid composition used as a distillation raw material, an evaporated vinyl group. Means a portion in contact with a purified sulfonic acid vapor obtained by condensing the sulfonic acid vapor having a vinyl group and the sulfonic acid vapor having a vinyl group. Specific examples of the vinyl sulfonic acid contact portion include an inner wall of a distiller body, a stirring portion, a wiper portion, a condenser, a stirring seal portion, a distillation raw material inlet, a receiver, a residue discharge line, and the like.

高耐食性材料としては、特に限定されないが、例えば、JIS規格R−3503 ホウケイ酸ガラス−1や、耐食試験法において完全耐食と判定される金属材料が挙げられる。ビニル系スルホン酸接触部が、高耐食性材料で形成されていることにより、これらの部材又は部分からの不純物の混入を抑制することができる傾向にある。   The high corrosion resistance material is not particularly limited, and examples thereof include JIS standard R-3503 borosilicate glass-1 and metal materials determined to be complete corrosion resistance in a corrosion resistance test method. Since the vinyl sulfonic acid contact portion is formed of a highly corrosion-resistant material, it tends to be able to suppress the mixing of impurities from these members or portions.

JIS規格ホウケイ酸ガラス−1に属するガラスとしては、特に限定されないが、例えば、パイレックス(登録商標)、ハリオ(登録商標)、デュラン(登録商標)などの製品が挙げられる。なお、「JIS規格R−3503 ホウケイ酸ガラス−1」とは、JIS規格(日本工業規格)R−3503において、線膨張係数3.5×10-6・K-1以下、かつ、アルカリ溶出量0.10mL/g以下あるいは31μg/g以下として等級付けられるガラスである。 Although it does not specifically limit as glass which belongs to JIS specification borosilicate glass-1, For example, products, such as Pyrex (trademark), Hario (trademark), and Duran (trademark), are mentioned. “JIS standard R-3503 borosilicate glass-1” means that the linear expansion coefficient is 3.5 × 10 −6 · K −1 or less in JIS standard (Japanese Industrial Standard) R-3503, and the amount of alkali elution Glass that is rated as 0.10 mL / g or less or 31 μg / g or less.

また、「耐食試験法において完全耐食と判定される金属材料」とは、浸食度が0.05mm/年以下である金属材料をさす。耐食試験法としては、例えば、「化学装置便覧」(化学工学協会編 丸善出版、1970年発行、p.500)におけるa.項の方法に従って、テストピースを165℃のビニル基を有するスルホン酸中に浸し、一定時間後における重量変化と外観変化を測定する方法が挙げられる。なお、耐食試験法において完全耐食と判定される金属材料としては、タンタルが挙げられる。   Further, “a metal material determined to be completely corrosion resistant in the corrosion resistance test method” refers to a metal material having an erosion degree of 0.05 mm / year or less. Examples of the corrosion resistance test method include a. In “Handbook of Chemical Equipment” (Chemical Engineering Association, edited by Maruzen Publishing, 1970, p. 500). In accordance with the method of the item, there is a method of immersing a test piece in a sulfonic acid having a vinyl group at 165 ° C. and measuring a change in weight and a change in appearance after a certain time. In addition, a tantalum is mentioned as a metal material determined with complete corrosion resistance in a corrosion test method.

(ビニル系スルホン酸精製物)
ビニル系スルホン酸精製物は、ビニル基を有するスルホン酸95〜99.5質量%と、硫酸0.050〜0.23質量%と、を含むことが好ましい。これにより保存安定性に優れるビニル系スルホン酸精製物を得ることができる。なお、薄膜蒸留工程により得られるビニル系スルホン酸精製物の各成分については、上記と同様である。
(Purified vinyl sulfonic acid)
The purified vinyl-based sulfonic acid preferably contains 95 to 99.5% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group and 0.050 to 0.23% by mass of sulfuric acid. As a result, a purified vinyl-based sulfonic acid having excellent storage stability can be obtained. In addition, about each component of the vinyl-type sulfonic acid refinement | purification thing obtained by a thin film distillation process, it is the same as that of the above.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.

〔ビニル系スルホン酸水溶液中のビニル基を有するスルホン酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中のビニル基を有するスルホン酸の含有量は、JISK0070「化学製品の酸価,けん化価,エステル価,よう素価,水酸基価及び不けん化物の試験方法」に準じて、Wijs法により測定した。
[Content of sulfonic acid having vinyl group in vinyl-based sulfonic acid aqueous solution]
The content of the sulfonic acid having a vinyl group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is in accordance with JISK0070 “Testing method for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponified product of chemical products”. It was measured by the Wijs method.

〔ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、イオンクロマトグラフ法により測定した。具体的には、試料0.2gを移動相50mLに溶解して、IC用サンプルを調製した。予め、濃度が分かっている標準液3点以上を用いて直線性のある(相関係数0.995以上)の検量線を作成し、この検量線に基づいてスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量を算出した。
測定装置
装置 :DIONEX社製、製品名「ICS−1500」
ガードカラム :島津製作所製、製品名「Shim−pac IC−SA2(G)」
メインカラム :島津製作所製、製品名「Shim−pac IC−SA2」
サプレッサー :DIONEX社製、製品名「SRS−300」
測定条件
注入量 :20μL
移動相 :12mM炭酸水素ナトリウム、0.6mM炭酸ナトリウムを含む水
流量 :1.0mL/min
温度 :30℃
サプレッサー電流:50mA
[Content of ether compound having sulfonic acid group in vinyl-based sulfonic acid aqueous solution]
The content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution was measured by an ion chromatography method. Specifically, a sample for IC was prepared by dissolving 0.2 g of the sample in 50 mL of the mobile phase. Prepare a calibration curve with linearity (correlation coefficient of 0.995 or more) using three or more standard solutions with known concentrations in advance, and contain ether compounds having sulfonic acid groups based on this calibration curve The amount was calculated.
Measuring device Device: Product name “ICS-1500” manufactured by DIONEX
Guard column: manufactured by Shimadzu Corporation, product name “Shim-pac IC-SA2 (G)”
Main column: Product name “Shim-pac IC-SA2” manufactured by Shimadzu Corporation
Suppressor: Product name “SRS-300” manufactured by DIONEX
Measurement conditions Injection volume: 20 μL
Mobile phase: Water containing 12 mM sodium bicarbonate and 0.6 mM sodium carbonate Flow rate: 1.0 mL / min
Temperature: 30 ° C
Suppressor current: 50 mA

〔ビニル系スルホン酸水溶液中の水の含有量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中の水の含有量は、JISK0067「化学製品の減量及び残分試験方法」に準じて、蒸発残分測定法により測定した。
[Water content in vinyl sulfonic acid aqueous solution]
The water content in the vinyl-based sulfonic acid aqueous solution was measured by an evaporation residue measuring method in accordance with JISK0067 “Method for reducing chemical product weight and residue”.

〔ビニル系スルホン酸水溶液中の硫酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中の硫酸の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Sulfuric acid content in vinyl sulfonic acid aqueous solution]
The content of sulfuric acid in the vinyl sulfonic acid aqueous solution was measured using the same apparatus and conditions as those used in the ion chromatography method used for the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔ビニル系スルホン酸水溶液中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Content of saturated aliphatic hydrocarbon having hydroxyl group and sulfonic acid group in vinyl sulfonic acid aqueous solution]
Ion chromatographic method in which the content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution is the same as the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution. The measurement was performed using the same apparatus and conditions as those described above.

〔ビニル系スルホン酸水溶液中の金属不純物量〕
ビニル系スルホン酸水溶液中の金属不純物量は、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製 製品名「Xシリーズ X7 ICP−MS」))により測定した。なお、測定サンプルは、超純水製造装置(日本ミリポア株式会社製 製品名「Milli−Q Element A−10 EQEシステム)により得た超純水を用い、ビニル系スルホン酸水溶液を希釈することにより作製した。表2及び3にNaの含有量を示す。
[Amount of metal impurities in vinyl sulfonic acid aqueous solution]
The amount of metal impurities in the vinyl sulfonic acid aqueous solution was measured by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS (product name “X Series X7 ICP-MS” manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.)). The measurement sample was prepared by diluting an aqueous solution of vinyl sulfonic acid using ultrapure water obtained with an ultrapure water production apparatus (product name “Milli-Q Element A-10 EQE System” manufactured by Japan Millipore Corporation). Tables 2 and 3 show the Na content.

〔選択率〕
電気透析工程における選択率は、下記式により算出した。
選択率=酸室に透析されたビニル系スルホン酸のモル数/酸室に透析されたスルホン酸の全モル数×100
[Selection rate]
The selectivity in the electrodialysis process was calculated by the following formula.
Selectivity = number of moles of vinyl sulfonic acid dialyzed into acid chamber / total number of moles of sulfonic acid dialyzed into acid chamber × 100

〔収率〕
電気透析工程における収率は、下記式により算出した。
収率=酸室に透析されたビニル系スルホン酸のモル数/原料室に仕込まれたビニル系スルホン酸金属塩のモル数×100
〔yield〕
The yield in the electrodialysis step was calculated by the following formula.
Yield = number of moles of vinyl sulfonic acid dialyzed in the acid chamber / number of moles of vinyl sulfonic acid metal salt charged in the raw material chamber × 100

〔効率〕
電気透析工程における効率は、下記式により算出した。
効率=酸室に透析されたビニル系スルホン酸のモル数/(電流量×セル数)×100
〔efficiency〕
The efficiency in the electrodialysis process was calculated by the following formula.
Efficiency = number of moles of vinyl sulfonic acid dialyzed into the acid chamber / (current amount × number of cells) × 100

〔ビニル系スルホン酸組成物中のビニル基を有するスルホン酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸組成物中のビニル基を有するスルホン酸の含有量は、JISK0070「化学製品の酸価,けん化価,エステル価,よう素価,水酸基価及び不けん化物の試験方法」に準じて、Wijs法により測定した。
[Content of sulfonic acid having vinyl group in vinyl sulfonic acid composition]
The content of the sulfonic acid having a vinyl group in the vinyl-based sulfonic acid composition is in accordance with JISK0070 “Testing methods for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponified product of chemical products”. , Measured by Wijs method.

〔ビニル系スルホン酸組成物中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量〕
ビニル系スルホン酸組成物中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Content of ether compound having sulfonic acid group in vinyl-based sulfonic acid composition]
The content of the ether compound having a sulfonic acid group in the vinyl sulfonic acid composition is the same as that of the ion chromatographic method used in the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the vinyl sulfonic acid aqueous solution. Measured using conditions.

〔ビニル系スルホン酸組成物中の水の含有量〕
ビニル系スルホン酸組成物中の水の含有量は、JISK0113「電位差・電流・電量・カールフィッシャー滴定方法通則」に準じて、カールフィッシャー法により測定した。
[Water content in vinyl sulfonic acid composition]
The water content in the vinyl sulfonic acid composition was measured by the Karl Fischer method according to JISK0113 “Potential difference / current / electricity / General rules of Karl Fischer titration method”.

〔ビニル系スルホン酸組成物中の硫酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸組成物中の硫酸の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Sulfuric acid content in vinyl sulfonic acid composition]
The content of sulfuric acid in the vinyl sulfonic acid composition was measured using the same apparatus and conditions as in the ion chromatography method used for the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution. .

〔ビニル系スルホン酸組成物中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量〕
ビニル系スルホン酸組成物中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Content of saturated aliphatic hydrocarbon having hydroxyl group and sulfonic acid group in vinyl sulfonic acid composition]
The content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group in the vinyl sulfonic acid composition is the same as the ion chromatograph used in the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution. Measurements were made using the same equipment and conditions as the method.

〔ビニル系スルホン酸精製物中のビニル基を有するスルホン酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸精製物中のビニル基を有するスルホン酸の含有量は、JISK0070「化学製品の酸価,けん化価,エステル価,よう素価,水酸基価及び不けん化物の試験方法」に準じて、Wijs法により測定した。
[Content of sulfonic acid having vinyl group in purified vinyl sulfonic acid]
The content of sulfonic acid having a vinyl group in the purified vinyl sulfonic acid is in accordance with JISK0070 “Testing methods for acid value, saponification value, ester value, iodine value, hydroxyl value and unsaponified product of chemical products”. , Measured by Wijs method.

〔ビニル系スルホン酸精製物中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量〕
ビニル系スルホン酸精製物中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。なお、含有量が検出限界以下であった場合には「trace」と示した。
[Content of ether compound having sulfonic acid group in purified vinyl sulfonic acid]
The content of the ether compound having a sulfonic acid group in the purified vinyl sulfonic acid product is the same as that of the ion chromatographic method used in the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the vinyl sulfonic acid aqueous solution. Measured using conditions. In addition, when content was below a detection limit, it showed as "trace."

〔ビニル系スルホン酸精製物中の水の含有量〕
ビニル系スルホン酸精製物中の水の含有量は、JISK0113「電位差・電流・電量・カールフィッシャー滴定方法通則」に準じて、カールフィッシャー法により測定した。
[Water content in purified vinyl sulfonic acid]
The water content in the purified vinyl sulfonic acid product was measured by the Karl Fischer method according to JISK0113 “Potential difference / current / electricity / General rules of Karl Fischer titration method”.

〔ビニル系スルホン酸精製物中の硫酸の含有量〕
ビニル系スルホン酸精製物中の硫酸の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Sulfuric acid content in purified vinyl sulfonic acid]
The sulfuric acid content in the purified vinyl sulfonic acid product was measured using the same apparatus and conditions as the ion chromatograph method used for the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution. .

〔ビニル系スルホン酸精製物中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量〕
ビニル系スルホン酸精製物中のヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素の含有量は、上記ビニル系スルホン酸水溶液中のスルホン酸基を有するエーテル化合物の含有量で用いたイオンクロマトグラフ法と同様の装置及び条件を用いて測定した。
[Content of saturated aliphatic hydrocarbon having hydroxyl group and sulfonic acid group in the purified vinyl sulfonic acid]
The content of the saturated aliphatic hydrocarbon having a hydroxyl group and a sulfonic acid group in the purified vinyl sulfonic acid product is the ion chromatograph used in the content of the ether compound having a sulfonic acid group in the aqueous vinyl sulfonic acid solution. Measurements were made using the same equipment and conditions as the method.

〔ビニル系スルホン酸精製物中の金属不純物量〕
ビニル系スルホン酸精製物中の金属不純物量は、誘導結合プラズマ質量分析法(ICP−MS)により測定した。表5にNa及びFeの含有量を示す。
[Amount of metal impurities in purified vinyl sulfonic acid]
The amount of metal impurities in the purified vinyl sulfonic acid product was measured by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Table 5 shows the contents of Na and Fe.

〔ビニル系スルホン酸精製物の保存安定性試験〕
ビニル系スルホン酸精製物の保存安定性は、1ヶ月間保存したビニル系スルホン酸精製物を、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(GPC)により測定することで評価した。具体的には、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法により得られた、チャートの各ピークの面積を測定し、全ピークの総面積に対する脱硫酸化合物のピーク面積の割合が13%以下であれば、ビニル系スルホン酸精製物は安定であると判断し、13%超過であれば、ビニル系スルホン酸精製物は不安定であると判断した。
測定装置
装置 :島津製作所製、製品名「CR−7A」
ポンプ :日本分光製、製品名「PU980」
検出装置:島津製作所製、RI
カラム :東ソー社製、製品名「TSK−Gel α−2500,3000,4000」
測定条件
移動相 :0.2mol/L NaNO3
流量 :1.0mL/min
温度 :40℃
サンプル:2wt%、20μL
[Storage stability test of purified vinyl sulfonic acid]
The storage stability of the purified vinyl sulfonic acid product was evaluated by measuring the purified vinyl sulfonic acid product stored for one month by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, the area of each peak of the chart obtained by gel permeation chromatography was measured, and if the ratio of the peak area of the desulfurized compound to the total area of all the peaks was 13% or less, the vinyl type The sulfonic acid purified product was judged to be stable, and if it exceeded 13%, the vinyl sulfonic acid purified product was judged to be unstable.
Measuring device: Product name “CR-7A” manufactured by Shimadzu Corporation
Pump: manufactured by JASCO, product name “PU980”
Detection device: RI manufactured by Shimadzu Corporation
Column: manufactured by Tosoh Corporation, product name “TSK-Gel α-2500, 3000, 4000”
Measurement conditions Mobile phase: 0.2 mol / L NaNO 3
Flow rate: 1.0 mL / min
Temperature: 40 ° C
Sample: 2 wt%, 20 μL

〔実施例1〕
(電気透析工程)
原料室に25%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液500mLを仕込み、酸室に純水を300mL仕込み、アルカリ室に0.2N−NaOH水溶液を300mL仕込んだ。最大電流値を5.5Aに設定した状態で、運転電圧を30V一定で通電した。酸室の電導度がほぼ安定となった通電時間150分(電流量0.49ファラデー)を終点として、ビニルスルホン酸水溶液を得た。なお、電気透析工程の条件は表1に示す。原料室、酸室、アルカリ室の透析終了量を測定して、各室から得られた溶液の組成分析を行った。その結果を表2に示す。
[Example 1]
(Electrodialysis process)
500 mL of 25% -vinyl vinyl sulfonate aqueous solution was charged in the raw material chamber, 300 mL of pure water was charged in the acid chamber, and 300 mL of 0.2 N NaOH aqueous solution was charged in the alkali chamber. With the maximum current value set at 5.5A, the operation voltage was kept constant at 30V. An vinyl sulfonic acid aqueous solution was obtained with an energization time of 150 minutes (current amount: 0.49 Faraday) at which the conductivity of the acid chamber became substantially stable as the end point. The conditions for the electrodialysis step are shown in Table 1. The amount of dialysis completed in the raw material chamber, acid chamber, and alkali chamber was measured, and the composition analysis of the solution obtained from each chamber was performed. The results are shown in Table 2.

(実験条件)
装置 :アシライザーEX−3B型(株式会社アストム製)
電極 :Ni
アニオン膜 :AHA(上記構造(a)を有するアニオン膜、株式会社アストム製)
カチオン膜 :CMX(株式会社アストム製)
バイポーラ膜:BP−1E(株式会社アストム製)
電極液 :1N NaOH 500mL
セル数 :10対
スタック電圧:25V
電極電圧 :30V
総膜面積 :0.055m2
(Experimental conditions)
Apparatus: Acylizer EX-3B type (manufactured by Astom Co., Ltd.)
Electrode: Ni
Anion membrane: AHA (anion membrane having the above structure (a), manufactured by Astom Co., Ltd.)
Cationic membrane: CMX (manufactured by Astom Co., Ltd.)
Bipolar membrane: BP-1E (manufactured by Astom Co., Ltd.)
Electrode solution: 1N NaOH 500mL
Number of cells: 10 vs. Stack voltage: 25V
Electrode voltage: 30V
Total membrane area: 0.055 m 2

〔実施例2〕
通電時間を延長して、通電時間180分(電流量0.59ファラデー)に変更したこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
[Example 2]
The vinyl sulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the energization time was extended and the energization time was changed to 180 minutes (current amount 0.59 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例3〕
原料室に仕込むビニルスルホン酸ナトリウム水溶液の濃度を12.5%に半減し、通電時間75分(電流量0.23ファラデー)に変更したこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 3
The vinyl sulfone solution was operated in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the sodium vinyl sulfonate aqueous solution charged in the raw material chamber was halved to 12.5% and the energization time was changed to 75 minutes (current amount 0.23 Faraday). An acid aqueous solution was obtained. Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例4〕
通電時間を半減させて、通電時間37分(電流量0.11ファラデー)に変更したこと以外は実施例3と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 4
The vinyl sulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 3 except that the energization time was halved and the energization time was changed to 37 minutes (current amount 0.11 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例5〕
アニオン膜をAHAに代えて、上記構造(b)を有するアニオン膜(AMX、株式会社アストム製)にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 5
A vinyl sulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anion membrane was replaced with AHA and the anion membrane (AMX, manufactured by Astom Co., Ltd.) having the above structure (b) was used. Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例6〕
アニオン膜をAHAに代えて、上記構造(c)を有するアニオン膜(ACM、株式会社アストム製)にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 6
A vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anion membrane was replaced with AHA and the anion membrane (ACM, manufactured by Astom Co., Ltd.) having the above structure (c) was used. Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例7〕
アニオン膜をAHAに代えて、上記構造(b)を有するアニオン膜(ACS、株式会社アストム製)にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 7
A vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the anion membrane was replaced with AHA and the anion membrane (ACS, manufactured by Astom Co., Ltd.) having the above structure (b) was used. Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例8−1〕
経時的な電気透析の推移を確認するために、通電時間を30分(電流量0.05ファラデー)としたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
[Example 8-1]
In order to confirm the transition of electrodialysis over time, a vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the energization time was 30 minutes (current amount 0.05 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例8−2〕
経時的な電気透析の推移を確認するために、通電時間を60分(電流量0.11ファラデー)としたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
[Example 8-2]
In order to confirm the transition of electrodialysis over time, a vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the energization time was 60 minutes (current amount 0.11 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例8−3〕
経時的な電気透析の推移を確認するために、通電時間を150分(電流量0.44ファラデー)としたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
[Example 8-3]
In order to confirm the transition of electrodialysis over time, a vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the energization time was 150 minutes (current amount 0.44 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例8−4〕
経時的な電気透析の推移を確認するために、通電時間を240分(電流量0.76ファラデー)としたこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
[Example 8-4]
In order to confirm the transition of electrodialysis over time, a vinylsulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the energization time was 240 minutes (current amount: 0.76 Faraday). Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例9〕
原料室に仕込む25%−ビニルスルホン酸ナトリウムを800mLに増量し、更に酸室の純水とアルカリ室の0.2N−NaOHを200mLに削減して、電流量を0.80ファラデー通電したこと以外は実施例1と同様に操作して、ビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 9
Except that the amount of 25% sodium vinyl sulfonate charged in the raw material chamber is increased to 800 mL, the pure water in the acid chamber and 0.2 N NaOH in the alkaline chamber are reduced to 200 mL, and the amount of current is 0.80 Faraday. Were operated in the same manner as in Example 1 to obtain an aqueous vinylsulfonic acid solution. Table 2 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔実施例10〕
原料室に仕込むスルホン酸金属塩を25%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液に代えて、25%−アリルスルホン酸ナトリウムを用いたこと以外は実施例1と同様に操作して、アリルスルホン酸水溶液を得た。得られたアリルスルホン酸水溶液の分析結果を表2に示す。
Example 10
The allyl sulfonic acid aqueous solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the 25% sodium vinyl sulfonate aqueous solution was used instead of the 25% sodium vinyl sulfonate aqueous solution in the raw material chamber. It was. The analysis results of the obtained allyl sulfonic acid aqueous solution are shown in Table 2.

〔比較例1〕
電気透析法に代えて、9%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液を用い、イオン交換樹脂プロセスにより、約2質量%のビニルスルホン酸水溶液を得た。
[Comparative Example 1]
In place of the electrodialysis method, a 9% -vinyl vinyl sulfonate aqueous solution was used, and an about 2% by mass vinyl sulfonic acid aqueous solution was obtained by an ion exchange resin process.

具体的には、カラムに、イオン交換樹脂(ダウエックス モノスイフィアー650C 1000mL)を充填し、イオン交換樹脂カラムを準備した。イオン交換樹脂カラムを垂直に固定し、イオン交換樹脂カラムの下方に受器となるビーカーを設置し、イオン交換樹脂カラムの上方に9%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液1500mLが入った滴下ロートを設置した。   Specifically, the column was filled with an ion exchange resin (1000 mL of Dowex Monosphere 650C) to prepare an ion exchange resin column. The ion exchange resin column was fixed vertically, a beaker serving as a receiver was installed below the ion exchange resin column, and a dropping funnel containing 1500 mL of a 9% -vinyl vinyl sulfonate aqueous solution was installed above the ion exchange resin column. .

滴下ロートからイオン交換樹脂カラムにビニルスルホン酸ナトリウム水溶液を滴下し、イオン交換樹脂カラムを通過したビニルスルホン酸ナトリウム水溶液を受器に得た。9%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液1500mLを全て滴下した後に、イオン交換樹脂吸着分のビニルスルホン酸ナトリウム水溶液を共洗いするために、後押し洗浄水5000mLをさらに滴下ロートからイオン交換樹脂カラムに滴下し、イオン交換樹脂カラムを通過した後押し洗浄水も受器に集めた。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。   The sodium vinyl sulfonate aqueous solution was dropped from the dropping funnel to the ion exchange resin column, and the sodium vinyl sulfonate aqueous solution that passed through the ion exchange resin column was obtained in the receiver. After all 1500 mL of 9% -sodium vinyl sulfonate aqueous solution was dropped, in order to co-wash the sodium vinyl sulfonate aqueous solution for the ion-exchange resin adsorption, 5000 mL of additional wash water was further dropped from the dropping funnel onto the ion exchange resin column. After passing through the ion exchange resin column, the washing water was also collected in the receiver. Table 3 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔比較例2〕
9%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液に代えて、25%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液530mLを用い、後押し洗浄水を用いなかったこと以外は比較例1と同様に操作して、約12質量%のビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。
[Comparative Example 2]
In place of 9% -vinyl vinyl sulfonate aqueous solution, 530 mL of 25% -sodium vinyl sulfonate aqueous solution was used, and operation was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the post-washing water was not used. A sulfonic acid aqueous solution was obtained. Table 3 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔比較例3〕
酸室の仕込液を純水に代えて、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素を3.0%含む水溶液にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、ヒドロキシル基及びスルホン酸基を有する飽和脂肪族炭化水素含有量の多いビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the acid chamber feed solution was replaced with pure water and an aqueous solution containing 3.0% of saturated aliphatic hydrocarbons having hydroxyl groups and sulfonic acid groups, and hydroxyl groups and A vinylsulfonic acid aqueous solution having a high content of saturated aliphatic hydrocarbons having sulfonic acid groups was obtained. Table 3 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔比較例4〕
酸室の仕込液を純水に代えて、スルホン酸基を有するエーテル化合物を2.7%含む水溶液にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、スルホン酸基を有するエーテル化合物含有量の多いビニルスルホン酸水溶液を得た。得られたビニルスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。
[Comparative Example 4]
The content of the ether compound having a sulfonic acid group was changed in the same manner as in Example 1 except that the charged solution in the acid chamber was replaced with pure water to make an aqueous solution containing 2.7% of the ether compound having a sulfonic acid group. An aqueous vinyl sulfonic acid solution with a large amount was obtained. Table 3 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid aqueous solution.

〔比較例5〕
原料室に仕込むスルホン酸金属塩を25%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液に代えて、25%−メタリルスルホン酸ナトリウム水溶液にしたこと以外は実施例1と同様に操作して、メタリルスルホン酸水溶液を得た。得られたメタリルスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。
[Comparative Example 5]
The sulfonic acid metal salt charged in the raw material chamber was replaced with a 25% sodium vinyl sulfonate aqueous solution and replaced with a 25% sodium methallyl sulfonic acid aqueous solution. Got. Table 3 shows the analysis results of the resulting aqueous methallylsulfonic acid solution.

〔比較例6〕
原料室に仕込むスルホン酸金属塩を25%−ビニルスルホン酸ナトリウム水溶液に代えて、10%−スチレンスルホン酸ナトリウム水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様に操作して、スチレンスルホン酸水溶液を得た。得られたスチレンスルホン酸水溶液の分析結果を表3に示す。
[Comparative Example 6]
The styrene sulfonic acid aqueous solution was prepared in the same manner as in Example 1 except that the metal sulfonic acid salt charged in the raw material chamber was replaced with a 25% sodium vinyl sulfonate aqueous solution and a 10% sodium styrene sulfonate aqueous solution was used. Obtained. Table 3 shows the analysis results of the obtained aqueous styrene sulfonic acid solution.

〔実施例11〕
(脱水工程)
500mLの4つ口フラスコに、液温を図るための温度計と、撹拌機、ト字管を取り付けた。ト字管の上方に、温度計を設置し、側方にリービッヒ冷却機を設置した。冷却機の先には蒸留物を収集するための受器を設置した。また、受器に真空ポンプを取り付けた。この4つ口フラスコに実施例1で得られたビニルスルホン酸水溶液350mLを仕込み、4つ口フラスコを温度計つきのオイルバスにつけて、蒸留を開始した。蒸留の際、フラスコ内圧を10KPa以下とし、内温(液温)を30〜40℃に維持して真空蒸留を4時間行った。これにより、水分量は25%以下となり、着色等は確認されなかった。
Example 11
(Dehydration process)
A 500 mL four-necked flask was equipped with a thermometer, a stirrer, and a T-tube for controlling the liquid temperature. A thermometer was installed above the T-shaped tube, and a Liebig cooler was installed on the side. A receiver for collecting the distillate was installed at the end of the cooler. A vacuum pump was attached to the receiver. Into the four-necked flask, 350 mL of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 1 was charged, and the four-necked flask was attached to an oil bath with a thermometer to start distillation. During distillation, the internal pressure of the flask was set to 10 KPa or less, the internal temperature (liquid temperature) was maintained at 30 to 40 ° C., and vacuum distillation was performed for 4 hours. Thereby, the moisture content became 25% or less, and coloring or the like was not confirmed.

更に内温を45℃に上げて2時間(合計6時間)真空蒸留を行った。これにより、水分量は15%以下となり、薄く着色が確認された。   Furthermore, the internal temperature was raised to 45 ° C., and vacuum distillation was performed for 2 hours (6 hours in total). As a result, the water content was 15% or less, and light coloring was confirmed.

更に130℃まで昇温して2時間(合計8時間)真空蒸留を行った。これにより、水分量が1%以下のビニルスルホン酸組成物を得た。脱水工程後のビニルスルホン酸組成物は赤褐色まで着色されたが粘性物は生じなかった。得られたビニルスルホン酸組成物の分析結果を表4に示す。   Further, the temperature was raised to 130 ° C., and vacuum distillation was performed for 2 hours (total 8 hours). As a result, a vinyl sulfonic acid composition having a moisture content of 1% or less was obtained. The vinyl sulfonic acid composition after the dehydration step was colored to reddish brown, but no viscous material was produced. Table 4 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid composition.

(薄膜蒸留工程)
得られたビニルスルホン酸組成物を3等分(R−1〜3)し、それぞれ、図4に記載の装置を用いて、高真空状態(200Pa以下)で140〜150℃に加熱して薄膜蒸留操作を実施した。以上より、ビニルスルホン酸精製物を得た。得られたビニルスルホン酸精製物の分析結果を表5に示す。
(Thin film distillation process)
The obtained vinyl sulfonic acid composition was divided into three equal parts (R-1 to 3), and each was heated to 140 to 150 ° C. in a high vacuum state (200 Pa or less) using the apparatus shown in FIG. A distillation operation was performed. From the above, a purified product of vinyl sulfonic acid was obtained. Table 5 shows the analysis results of the resulting purified vinyl sulfonic acid.

〔実施例12〕
実施例1で得られたビニルスルホン酸水溶液に代えて、実施例9で得られたビニルスルホン酸水溶液を用いたこと以外は実施例11と同様に操作して、ビニルスルホン酸組成物を得た。なお、脱水工程には実施例11と同じく8時間要した。脱水工程後のビニルスルホン酸に粘性物は生じなかった。得られたビニルスルホン酸組成物を用いて実施例11と同様に薄膜蒸留操作を行い、ビニルスルホン酸精製物を得た。得られたビニルスルホン酸組成物及びビニルスルホン酸精製物の分析結果を表4〜5に示す。
Example 12
A vinyl sulfonic acid composition was obtained in the same manner as in Example 11 except that the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 9 was used instead of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 1. . The dehydration process took 8 hours as in Example 11. No viscous material was produced in the vinyl sulfonic acid after the dehydration step. Using the obtained vinyl sulfonic acid composition, a thin film distillation operation was performed in the same manner as in Example 11 to obtain a purified vinyl sulfonic acid product. The analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid composition and the purified vinyl sulfonic acid are shown in Tables 4 to 5.

〔比較例7〕
実施例1で得られたビニルスルホン酸水溶液に代えて、比較例1で得られたビニルスルホン酸水溶液350mLを仕込み、10KPa以下で内温を30〜40℃に維持して真空蒸留を4時間行った。これにより、水分量は35%以下となり、溶液は黄色に着色し、若干濁りが確認された。
[Comparative Example 7]
Instead of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 1, 350 mL of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Comparative Example 1 was charged, and vacuum distillation was performed for 4 hours while maintaining the internal temperature at 30 to 40 ° C. at 10 KPa or less. It was. As a result, the water content was 35% or less, the solution was colored yellow, and a slight turbidity was confirmed.

更に内温を45℃に上げて2時間(合計6時間)真空蒸留を行った。これにより、水分量は15%以下となり、褐色の着色と濁りが確認された。   Furthermore, the internal temperature was raised to 45 ° C., and vacuum distillation was performed for 2 hours (6 hours in total). Thereby, the water content became 15% or less, and brown coloring and turbidity were confirmed.

更に130℃まで昇温して2時間(合計8時間)真空蒸留を行った。これにより、水分量が1%以下となった。真空蒸留に用いた時間は実施例11と同じく8時間であった。また、脱水工程後のビニルスルホン酸組成物に粘性物は生じなかったが、タール状の浮遊物が確認された。   Further, the temperature was raised to 130 ° C., and vacuum distillation was performed for 2 hours (total 8 hours). Thereby, the moisture content became 1% or less. The time used for vacuum distillation was 8 hours as in Example 11. Moreover, although a viscous substance did not arise in the vinyl sulfonic acid composition after a dehydration process, the tar-like floating substance was confirmed.

脱水工程後のビニルスルホン酸組成物そのままでは薄膜蒸留操作が実施できないため、200メッシュのポリプロピレン製の濾布を用いて脱水工程後のビニルスルホン酸組成物を濾過することにより、不溶解物を除去してから、実施例11と同様に薄膜蒸留操作を行い、ビニルスルホン酸精製物を得た。得られたビニルスルホン酸組成物及びビニルスルホン酸精製物の分析結果を表4〜5に示す。   Since the thin film distillation operation cannot be performed with the vinyl sulfonic acid composition after the dehydration step as it is, the insoluble matter is removed by filtering the vinyl sulfonic acid composition after the dehydration step using a 200 mesh polypropylene filter cloth. Then, thin film distillation operation was performed in the same manner as in Example 11 to obtain a purified vinyl sulfonic acid. The analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid composition and the purified vinyl sulfonic acid are shown in Tables 4 to 5.

〔比較例8〕
比較例1で得られたビニルスルホン酸水溶液に代えて、比較例2で得られたビニルスルホン酸水溶液を用いたこと以外は比較例7と同様に真空蒸留を行なったが、ビニルスルホン酸水溶液中の金属含有率が高いため、脱水工程中にナトリウム金属塩が析出してしまい、薄膜蒸留操作が行えるビニルスルホン酸組成物は得られなかった。
[Comparative Example 8]
A vacuum distillation was performed in the same manner as in Comparative Example 7 except that the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Comparative Example 2 was used in place of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Comparative Example 1. Because of the high metal content, sodium metal salt was precipitated during the dehydration step, and a vinyl sulfonic acid composition capable of performing a thin film distillation operation was not obtained.

〔比較例9〕
実施例1で得られたビニルスルホン酸水溶液に代えて、比較例3で得られたビニルスルホン酸水溶液を用いたこと以外は実施例11と同様に操作して、ビニルスルホン酸組成物を得た。なお、脱水工程では水分量1%以下を達成させるために、実施例11と比較して130℃における脱水操作時間を1時間延長することとなったために9時間要した。脱水工程後のビニルスルホン酸組成物に粘性物は生じなかった。得られたビニルスルホン酸組成物を用いて、実施例11と同様に薄膜蒸留操作を行い、ビニルスルホン酸精製物を得た。得られたビニルスルホン酸組成物及びビニルスルホン酸精製物の分析結果を表4〜5に示す。
[Comparative Example 9]
A vinyl sulfonic acid composition was obtained in the same manner as in Example 11 except that the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Comparative Example 3 was used instead of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 1. . In the dehydration step, 9 hours were required because the dehydration operation time at 130 ° C. was extended by 1 hour compared with Example 11 in order to achieve a moisture content of 1% or less. No viscous material was produced in the vinyl sulfonic acid composition after the dehydration step. Using the obtained vinyl sulfonic acid composition, a thin film distillation operation was performed in the same manner as in Example 11 to obtain a purified vinyl sulfonic acid product. The analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid composition and the purified vinyl sulfonic acid are shown in Tables 4 to 5.

〔比較例10〕
実施例1で得られたビニルスルホン酸水溶液に代えて、比較例4で得られたビニルスルホン酸水溶液を用いたこと以外は実施例11と同様に操作した。脱水工程中にフラスコ内で若干の黒煙が生成し、粘性が増大していった。脱水工程においてビニルスルホン酸組成物中の水分量2%以下なった段階で、ビニルスルホン酸組成物は増粘した溶液となってしまい、脱水工程を中止した。
なお、得られたビニルスルホン酸組成物は、流動性を有さず、薄膜蒸留操作が行えるビニルスルホン酸組成物は得られなかった。得られたビニルスルホン酸組成物の分析結果を表4に示す。
[Comparative Example 10]
The same operation as in Example 11 was performed except that the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Comparative Example 4 was used instead of the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained in Example 1. Some black smoke was generated in the flask during the dehydration process, and the viscosity increased. When the water content in the vinyl sulfonic acid composition became 2% or less in the dehydration step, the vinyl sulfonic acid composition became a thickened solution, and the dehydration step was stopped.
In addition, the obtained vinyl sulfonic acid composition did not have fluidity, and the vinyl sulfonic acid composition which can perform thin film distillation operation was not obtained. Table 4 shows the analysis results of the obtained vinyl sulfonic acid composition.

Figure 0006267523
SVS :ビニルスルホン酸ナトリウム
SAS :アリルスルホン酸ナトリウム
SMAS:メタリルスルホン酸ナトリウム
SSS :スチレンスルホン酸ナトリウム
Figure 0006267523
SVS: Sodium vinyl sulfonate SAS: Sodium allyl sulfonate SMAS: Sodium methallyl sulfonate SSS: Sodium styrene sulfonate

Figure 0006267523
Figure 0006267523

Figure 0006267523
Figure 0006267523

Figure 0006267523
Figure 0006267523

Figure 0006267523
「-」は未測定を意味する。
Figure 0006267523
“-” Means unmeasured.

本発明のビニルスルホン酸水溶液及びビニルスルホン酸精製物は、機能性ポリマーや導電性材料を構成するモノマーとして、産業上の利用可能性を有する。   The aqueous vinyl sulfonic acid solution and the purified vinyl sulfonic acid of the present invention have industrial applicability as monomers constituting functional polymers and conductive materials.

1…ビニル系スルホン酸受器、2…残渣受器、3…ヒーター、4…撹拌駆動部、5…撹拌回転部、6…コンデンサー、7…脱水されたビニル系スルホン組成物、8…下部コック、9…真空ポンプ吸引口、10…蒸留機本体、11…ワイパー部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vinyl-type sulfonic acid receiver, 2 ... Residue receiver, 3 ... Heater, 4 ... Agitation drive part, 5 ... Agitation rotation part, 6 ... Condenser, 7 ... Dehydrated vinyl-type sulfone composition, 8 ... Lower cock , 9 ... Vacuum pump suction port, 10 ... Distiller body, 11 ... Wiper part

Claims (8)

ビニル基を有するスルホン酸7〜35質量%と、
スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含む、ビニル系スルホン酸水溶液であって、
前記ビニル基を有するスルホン酸は、ビニルスルホン酸又はアリルスルホン酸を含む、ビニル系スルホン酸水溶液
7 to 35% by mass of a sulfonic acid having a vinyl group;
0.0030 to 2.0% by mass of an ether compound having a sulfonic acid group, and a vinyl sulfonic acid aqueous solution ,
The sulfonic acid having a vinyl group is a vinyl sulfonic acid aqueous solution containing vinyl sulfonic acid or allyl sulfonic acid .
硫酸0.030〜1.0質量%をさらに含む、請求項1に記載のビニル系スルホン酸水溶液。   The aqueous vinyl sulfonic acid solution according to claim 1, further comprising 0.030 to 1.0% by mass of sulfuric acid. 前記ビニル基を有するスルホン酸の分子量は、100〜150である、請求項1又は2に記載のビニル系スルホン酸水溶液。   The vinyl sulfonic acid aqueous solution according to claim 1 or 2, wherein the sulfonic acid having a vinyl group has a molecular weight of 100 to 150. ビニル基を有するスルホン酸金属塩を含有する水溶液を、電気透析装置の原料室に供給して電気透析をして、ビニル系スルホン酸水溶液を得る電気透析工程を有し、
前記電気透析装置は、陽極と陰極との間に、アニオン交換膜側が陽極側に面するように設けられた2枚のバイポーラ膜の間にアニオン交換膜と、カチオン交換膜とを配置することにより、前記バイポーラ膜と前記アニオン交換膜とで区画された酸室と、前記アニオン交換膜と前記カチオン交換膜とで区画された前記原料室と、前記カチオン交換膜と前記バイポーラ膜とで区画されたアルカリ室を有し、
前記ビニル系スルホン酸水溶液は、ビニル基を有するスルホン酸7〜35質量%と、スルホン酸基を有するエーテル化合物0.0030〜2.0質量%と、を含
前記ビニル基を有するスルホン酸金属塩は、ビニルスルホン酸ナトリウム又はアリルスルホン酸ナトリウムを含む、
ビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。
An electrodialysis step of supplying an aqueous solution containing a vinyl group-containing sulfonic acid metal salt to a raw material chamber of an electrodialyzer and performing electrodialysis to obtain a vinyl-based sulfonic acid aqueous solution;
In the electrodialysis apparatus, an anion exchange membrane and a cation exchange membrane are disposed between two anode membranes provided between an anode and a cathode so that the anion exchange membrane side faces the anode side. The acid chamber partitioned by the bipolar membrane and the anion exchange membrane, the raw material chamber partitioned by the anion exchange membrane and the cation exchange membrane, and partitioned by the cation exchange membrane and the bipolar membrane. Has an alkaline chamber,
The aqueous vinyl sulfonic acid, viewed contains a 7 to 35 wt% acid having a vinyl group, 0.0030 to 2.0 mass% ether compound having a sulfonic acid group, a,
The sulfonic acid metal salt having a vinyl group includes sodium vinyl sulfonate or sodium allyl sulfonate,
A method for producing an aqueous vinyl sulfonic acid solution.
前記バイポーラ膜は、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含むカチオン交換体と、ポリスチレン系重合物の4級アンモニウム化物を含むアニオン交換体と、を含む、請求項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。 The vinyl system according to claim 4 , wherein the bipolar membrane includes a cation exchanger containing a sulfonic acid of a styrene-divinylbenzene copolymer and an anion exchanger containing a quaternary ammonium compound of a polystyrene polymer. A method for producing an aqueous sulfonic acid solution. 前記アニオン交換膜は、スチレンジビニルベンゼン系重合体の4級アンモニウム化物を含む、請求項4又は5に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。 The said anion exchange membrane is a manufacturing method of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution of Claim 4 or 5 containing the quaternary ammonium compound of a styrene divinylbenzene type polymer. 前記カチオン交換膜は、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合物のスルホン酸を含む、請求項4〜6のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法。 The said cation exchange membrane is a manufacturing method of the vinyl-type sulfonic acid aqueous solution of any one of Claims 4-6 containing the sulfonic acid of a styrene- divinylbenzene type copolymer. 請求項4〜7のいずれか1項に記載のビニル系スルホン酸水溶液の製造方法で得られたビニル系スルホン酸水溶液から水を除いて、ビニル系スルホン酸組成物を得る脱水工程と、
前記組成物を薄膜蒸留して、ビニル系スルホン酸精製物を得る薄膜蒸留工程と、を含む、ビニル系スルホン酸精製物の製造方法。
A dehydration step of removing water from the vinyl sulfonic acid aqueous solution obtained by the method for producing a vinyl sulfonic acid aqueous solution according to any one of claims 4 to 7 to obtain a vinyl sulfonic acid composition;
A method for producing a purified vinyl-based sulfonic acid, comprising: a thin-film distillation step of thin-film distillation of the composition to obtain a purified vinyl-based sulfonic acid.
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