JPH08217726A - Production of pentaerythritol (meth)acrylic ester - Google Patents

Production of pentaerythritol (meth)acrylic ester

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JPH08217726A
JPH08217726A JP7026638A JP2663895A JPH08217726A JP H08217726 A JPH08217726 A JP H08217726A JP 7026638 A JP7026638 A JP 7026638A JP 2663895 A JP2663895 A JP 2663895A JP H08217726 A JPH08217726 A JP H08217726A
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JP
Japan
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reaction
meth
pentaerythritol
water
ester
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JP7026638A
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Japanese (ja)
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Koichi Nakamura
公一 中村
Misao Uohama
操 魚浜
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain in high yield the subject high-purity compound having such triacrylic ester/pentacrylic ester ratio as to be kept in a liquid state at room temperature. CONSTITUTION: In conducting an esterification between pentaerythritol and (meth)acrylic acid in the presence of a catalyst, polymerization inhibitor and organic solvent, 1st step: the reaction is carried out for 10min to 3h in such a state as to keep the water produced in the reaction system while retaining reaction temperature within 80-90 deg.C from a point when the reaction temperature falls within this range; 2nd step: the reaction temperature is set at a level lower than that in the 1st step and the water produced is removed from the reaction system to complete the reaction; thus affording the objective pentaerythritol (meth)acrylic ester.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ペンタエリスリトール
と(メタ)アクリル酸との反応によるペンタエリスリト
ール(メタ)アクリルエステルの製法に関するものであ
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester by reacting pentaerythritol with (meth) acrylic acid.

【0002】[0002]

【従来の技術】ペンタエリスリトール(メタ)アクリル
エステルは、単独又は他の重合性モノマー、オリゴマ
ー、ポリマー、染料、顔料、無機充填剤等と混合し、過
酸化物、過硫酸塩、アゾビス化合物又はケトン化合物等
のラジカル開始剤の存在下で、これら開始剤の熱分解や
紫外線・放射線照射等による分解によって生じるラジカ
ルによって容易に重合し、機械的特性、耐熱性、耐候
性、耐酸化性等に優れたポリマーを生成する。
2. Description of the Related Art Pentaerythritol (meth) acrylic ester is used alone or in combination with other polymerizable monomers, oligomers, polymers, dyes, pigments, inorganic fillers, etc. to form peroxides, persulfates, azobis compounds or ketones. In the presence of radical initiators such as compounds, they are easily polymerized by radicals generated by thermal decomposition of these initiators or decomposition by irradiation of ultraviolet rays or radiation, and have excellent mechanical properties, heat resistance, weather resistance, oxidation resistance, etc. Produce a polymer.

【0003】また、炭素−炭素二重結合を有する種々の
化合物と容易に共重合するので、用途に応じてポリマー
の物性を調節することが可能であり、塗料、インキ、コ
ーティング剤、接着剤、粘着剤、樹脂、ゴム、光学材料
等の原料として広範な分野に利用されている。
Further, since it is easily copolymerized with various compounds having a carbon-carbon double bond, it is possible to adjust the physical properties of the polymer according to the intended use, such as paints, inks, coating agents, adhesives, It is used in a wide range of fields as a raw material for adhesives, resins, rubbers, optical materials and the like.

【0004】ペンタエリスリトール(メタ)アクリルエ
ステルは、ペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸
とのエステル化又はペンタエリスリトールと(メタ)ア
クリル酸エステルとのエステル交換反応によって得られ
る。得られる生成物は、通常、ペンタエリスリトールテ
トラ(メタ)アクリルエステル、ペンタエリスリトール
トリ(メタ)アクリルエステル、ペンタエリスリトール
ジ(メタ)アクリルエステル、ペンタエリスリトールモ
ノ(メタ)アクリルエステル及びペンタエリスリトール
ポリ(メタ)アクリルエステル等のオリゴマー類を含ん
でいる。これらの化合物のなかで、特にテトラ(メタ)
アクリルエステルやオリゴマー類の生成量が多い場合に
は、生成物は常温で固体となり、取り扱いが不便であ
る。また、オリゴマー類の増加によって、分子量に対す
る二重結合の割合が低下し、結果的にアクリルエステル
としての反応性が低下することになる。
Pentaerythritol (meth) acrylic ester is obtained by esterification of pentaerythritol and (meth) acrylic acid or transesterification reaction of pentaerythritol and (meth) acrylic acid ester. The products obtained are usually pentaerythritol tetra (meth) acrylic ester, pentaerythritol tri (meth) acrylic ester, pentaerythritol di (meth) acrylic ester, pentaerythritol mono (meth) acrylic ester and pentaerythritol poly (meth) acrylic ester. It contains oligomers such as acrylic ester. Among these compounds, especially tetra (meta)
When a large amount of acrylic ester or oligomers is produced, the product becomes solid at room temperature, which is inconvenient to handle. In addition, the increase in the number of oligomers reduces the ratio of double bonds to the molecular weight, resulting in a decrease in reactivity as an acrylic ester.

【0005】しかしながら、ペンタエリスリトールと
(メタ)アクリル酸との反応では、ペンタエリスリトー
ルが一般的な有機溶媒に不溶であるために、生成したペ
ンタエリスリトールの(メタ)アクリルエステル類が溶
媒に溶解して、テトラ(メタ)アクリルエステルが優先
的に生成するため、生成物は室温で固体状態となってし
まう傾向がある。
However, in the reaction between pentaerythritol and (meth) acrylic acid, since pentaerythritol is insoluble in a general organic solvent, the produced (meth) acrylic ester of pentaerythritol is dissolved in the solvent. Since the tetra (meth) acrylic ester is preferentially produced, the product tends to be in a solid state at room temperature.

【0006】この問題を解決するために、特開平1−1
99936号公報には、テトラ(メタ)アクリルエステ
ルの生成を抑制して室温で液体状態を保つことが可能な
ペンタエリスリトール(メタ)アクリルエステルの製法
が開示されている。この製法によれば、第1段反応でエ
ステル化生成水を反応系中に存在させてエステル化率2
0〜70%とし、ついで第2段反応で生成水を反応系か
ら除去してエステル化率75〜95%として反応を停止
させることにより、テトラ(メタ)アクリルエステルの
生成量を抑制することが可能であることが示されてい
る。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1
Japanese Patent Publication No. 99936 discloses a method for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester which can suppress the formation of tetra (meth) acrylic ester and maintain a liquid state at room temperature. According to this production method, the esterification product water is allowed to exist in the reaction system in the first-step reaction, and the esterification rate becomes 2
The amount of tetra (meth) acrylic ester produced can be suppressed by adjusting the amount of tetra (meth) acrylic ester to 0 to 70% and then removing the produced water from the reaction system in the second stage reaction to stop the reaction at an esterification rate of 75 to 95%. It has been shown to be possible.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特許に従って反応を実施した場合、オリゴマー類の生成
量が増加し、テトラ(メタ)アクリルエステルの生成量
は少ないものの、高純度・高収率の目的物を得ることは
不可能であった。
However, when the reaction is carried out in accordance with the above-mentioned patent, the amount of oligomers produced increases and the amount of tetra (meth) acrylic ester produced is small, but high purity and high yield are obtained. It was impossible to get the object.

【0008】本発明が解決しようとする課題は、テトラ
(メタ)アクリルエステルの生成量を抑制し、反応生成
物が室温で液体状態を保ち、かつ、高純度・高収率なペ
ンタエリスリトール(メタ)アクリルエステルの製法を
提供することにある。
The problem to be solved by the present invention is to suppress the amount of tetra (meth) acrylic ester produced, keep the reaction product in a liquid state at room temperature, and to obtain pentaerythritol (meth) with high purity and high yield. ) To provide a method for producing an acrylic ester.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記従来
のペンタエリスリトール(メタ)アクリルエステルの製
法に関する課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ペ
ンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸とのエステル
化反応において、第1段階で生成水を反応系に留めた状
態で反応を実施した後、次の第2段階で反応温度を第1
段階より低い温度に設定して、生成水を反応系から除去
して反応を完結させることにより、テトラアクリルエス
テルの生成量を抑制して室温で液体状態を保ちかつ、高
純度・高収率なペンタエリスリトール(メタ)アクリル
エステルを得ることが可能なことを見い出し、本発明を
完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems associated with the conventional method for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester, and as a result, have found that pentaerythritol and (meth) acrylic acid In the esterification reaction, the reaction is carried out in a state where the generated water is retained in the reaction system in the first step, and then the reaction temperature is changed to the first in the second step.
By setting the temperature lower than the stage and removing the produced water from the reaction system to complete the reaction, the production amount of tetraacrylic ester is suppressed and the liquid state is maintained at room temperature, and high purity and high yield are achieved. It was found that it is possible to obtain pentaerythritol (meth) acrylic ester, and the present invention has been completed.

【0010】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、ペンタエリスリトールと(メタ)アクリル酸とを、
触媒と重合防止剤及び有機溶媒の存在下にエステル化す
るペンタエリスリトール(メタ)アクリルエステルの製
造方法において、(1)80〜90℃の温度内に達した
時点からこの温度範囲を保ちながら、生成水を反応系に
留めた状態で10分〜3時間反応させる第1段階、
(2)反応温度を第1段階の反応温度よりも低い温度に
設定して、生成水を反応系から除去する第2段階から成
ることを特徴とするペンタエリスリトール(メタ)アク
リルエステルの製造方法を提供する。
That is, according to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, pentaerythritol and (meth) acrylic acid are added.
In the method for producing a pentaerythritol (meth) acrylic ester which is esterified in the presence of a catalyst, a polymerization inhibitor and an organic solvent, (1) while maintaining this temperature range from the time of reaching the temperature of 80 to 90 ° C, The first step of reacting for 10 minutes to 3 hours while keeping water in the reaction system,
(2) A method for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester, which comprises a second step in which the reaction temperature is set lower than the reaction temperature in the first step to remove produced water from the reaction system. provide.

【0011】本発明の製造方法における特徴は、第1段
階で生成水を反応系に留めた状態で反応を実施すること
により、原料のペンタエリスリトールの溶解を促進し、
次の第2段階で反応温度を第1段階より低い温度に設定
して、生成水を反応系から除去して反応を完結させるこ
とにより、テトラアクリルエステルの生成量が抑制され
て室温で液体状態となり、かつ高純度・高収率なペンタ
エリスリトール(メタ)アクリルエステルを得ることが
可能となる点にある。
The feature of the production method of the present invention is that the reaction is carried out with the produced water being kept in the reaction system in the first step to promote the dissolution of pentaerythritol as a raw material,
In the following second step, the reaction temperature is set to a temperature lower than that in the first step, and the produced water is removed from the reaction system to complete the reaction, whereby the production amount of tetraacrylic ester is suppressed and the liquid state is maintained at room temperature. In addition, it is possible to obtain pentaerythritol (meth) acrylic ester with high purity and high yield.

【0012】本発明で用いるエステル化触媒としては、
エステル化反応に対して触媒機能を有する化合物であれ
ばよく、例えば、硫酸、燐酸等の無機酸類;ベンゼンス
ルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン
酸類;メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン
酸等の脂肪族スルホン酸類;酸性イオン交換樹脂等が挙
げられるが、重合防止機能と触媒機能を併せ持つ水溶性
の化合物と該化合物以外の水溶性の触媒化合物とを併用
することが、触媒量と重合防止剤量を低下させることが
でき、副反応を抑制し、かつ触媒の除去が容易という点
で好ましい。
The esterification catalyst used in the present invention is
Any compound having a catalytic function for the esterification reaction may be used, and examples thereof include inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid; aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid; methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid. Aliphatic sulfonic acids such as; acid ion exchange resins and the like. However, it is preferable to use a water-soluble compound having both a polymerization preventing function and a catalytic function in combination with a water-soluble catalytic compound other than the compound in order to reduce the amount of the catalyst and the polymerization. It is preferable in that the amount of the inhibitor can be reduced, the side reaction can be suppressed, and the catalyst can be easily removed.

【0013】本発明で用いるエステル化触媒機能と重合
防止機能を併せもつ水溶性の化合物(A)としては、例
えば、フェノール性水酸基、アミノ基、ニトロ基、ニト
ロソ基等の官能基を有する酸類又はその塩等が挙げられ
る。これらのなかで好ましいものとしては、フェノール
性水酸基、アミノ基、ニトロ基及びニトロソ基からなる
群から選ばれる1種以上の官能基を有する芳香族スルホ
ン酸類が挙げられる。
Examples of the water-soluble compound (A) having both an esterification catalyst function and a polymerization preventing function used in the present invention include acids having functional groups such as phenolic hydroxyl group, amino group, nitro group and nitroso group. The salt etc. are mentioned. Among these, preferred are aromatic sulfonic acids having one or more functional groups selected from the group consisting of phenolic hydroxyl group, amino group, nitro group and nitroso group.

【0014】上記芳香族スルホン酸類としては、例え
ば、フェノール−2−スルホン酸、フェノール−3−ス
ルホン酸、フェノール−4−スルホン酸、2−メチル−
1−フェノール−4−スルホン酸、2−メチル−1−フ
ェノール−6−スルホン酸、3−メチル−1−フェノー
ル−4−スルホン酸、3−メチル−1−フェノール−6
−スルホン酸、4−メチル−1−フェノール−6−スル
ホン酸、2−tert−ブチル−1−フェノール−4−
スルホン酸、2−tert−ブチル−1−フェノール−
6−スルホン酸、2,6−ジメチル−1−フェノール−
4−スルホン酸、2,3−ジメチル−1−フェノール−
4−スルホン酸、2,3−ジメチル−1−フェノール−
6−スルホン酸、2,4−ジメチル−1−フェノール−
6−スルホン酸、2,5−ジメチル−1−フェノール−
4−スルホン酸、2,5−ジメチル−1−フェノール−
6−スルホン酸、ハイドロキノン−2−スルホン酸、ハ
イドロキノン−2,5−ジスルホン酸、カテコール−4
−スルホン酸、カテコール−6−スルホン酸、カテコー
ル−3,5−ジスルホン酸、カテコール−3,6−ジス
ルホン酸、カテコール−4,5−ジスルホン酸、ピロガ
ロール−4−スルホン酸、ピロガロール−5−スルホン
酸、2−ニトロ−1−フェノール−4−スルホン酸、2
−ニトロ−1−フェノール−6−スルホン酸、2−ニト
ロソ−1−フェノール−4−スルホン酸、2−ニトロソ
−1−フェノール−6−スルホン酸、ポリ(4−ビニル
−1−フェノール−2−スルホン酸)、ポリ(2−ビニ
ル−1−フェノール−4−スルホン酸)、ナフトハイド
ロキノン−2−スルホン酸、ナフトハイドロキノン−5
−スルホン酸、ナフトハイドロキノン−6−スルホン
酸、2−ニトロソ−1−フェノール−4−スルホン酸、
2−ニトロソ−1−フェノール−6−スルホン酸、2−
ニトロソ−1−ナフトール−4−スルホン酸、2−ニト
ロソ−1−ナフトール−5−スルホン酸、2−ニトロソ
−1−ナフトール−6−スルホン酸、2−ニトロソ−1
−ナフトール−7−スルホン酸、2−ニトロソ−1−ナ
フトール−8−スルホン酸等のフェノール性水酸基含有
芳香族スルホン酸系化合物、2−アミノ−1−フェノー
ル−4−スルホン酸、2−アミノ−1−フェノール−6
−スルホン酸、3−アミノ−1−フェノール−4−スル
ホン酸、3−アミノ−1−フェノール−6−スルホン
酸、4−アミノ−1−フェノール−6−スルホン酸、フ
ェニレンジアミンスルホン酸類、ニトロアニリンスルホ
ン酸類、ニトロソアニリンスルホン酸類、アミノナフト
ールスルホン酸類等のアミノ基含有芳香族スルホン酸系
化合物等が挙げられ、これらは単独で用いても、複数を
組み合わせて使用してもよい。
Examples of the aromatic sulfonic acids include phenol-2-sulfonic acid, phenol-3-sulfonic acid, phenol-4-sulfonic acid and 2-methyl-sulfonic acid.
1-phenol-4-sulfonic acid, 2-methyl-1-phenol-6-sulfonic acid, 3-methyl-1-phenol-4-sulfonic acid, 3-methyl-1-phenol-6
-Sulfonic acid, 4-methyl-1-phenol-6-sulfonic acid, 2-tert-butyl-1-phenol-4-
Sulfonic acid, 2-tert-butyl-1-phenol-
6-sulfonic acid, 2,6-dimethyl-1-phenol-
4-sulfonic acid, 2,3-dimethyl-1-phenol-
4-sulfonic acid, 2,3-dimethyl-1-phenol-
6-sulfonic acid, 2,4-dimethyl-1-phenol-
6-sulfonic acid, 2,5-dimethyl-1-phenol-
4-sulfonic acid, 2,5-dimethyl-1-phenol-
6-sulfonic acid, hydroquinone-2-sulfonic acid, hydroquinone-2,5-disulfonic acid, catechol-4
-Sulfonic acid, catechol-6-sulfonic acid, catechol-3,5-disulfonic acid, catechol-3,6-disulfonic acid, catechol-4,5-disulfonic acid, pyrogallol-4-sulfonic acid, pyrogallol-5-sulfone Acid, 2-nitro-1-phenol-4-sulfonic acid, 2
-Nitro-1-phenol-6-sulfonic acid, 2-nitroso-1-phenol-4-sulfonic acid, 2-nitroso-1-phenol-6-sulfonic acid, poly (4-vinyl-1-phenol-2-) Sulfonic acid), poly (2-vinyl-1-phenol-4-sulfonic acid), naphthohydroquinone-2-sulfonic acid, naphthohydroquinone-5
-Sulfonic acid, naphthohydroquinone-6-sulfonic acid, 2-nitroso-1-phenol-4-sulfonic acid,
2-nitroso-1-phenol-6-sulfonic acid, 2-
Nitroso-1-naphthol-4-sulfonic acid, 2-nitroso-1-naphthol-5-sulfonic acid, 2-nitroso-1-naphthol-6-sulfonic acid, 2-nitroso-1
-Naphthol-7-sulfonic acid, 2-nitroso-1-naphthol-8-sulfonic acid and other phenolic hydroxyl group-containing aromatic sulfonic acid compounds, 2-amino-1-phenol-4-sulfonic acid, 2-amino- 1-phenol-6
-Sulfonic acid, 3-amino-1-phenol-4-sulfonic acid, 3-amino-1-phenol-6-sulfonic acid, 4-amino-1-phenol-6-sulfonic acid, phenylenediamine sulfonic acids, nitroaniline Examples thereof include amino group-containing aromatic sulfonic acid compounds such as sulfonic acids, nitrosoaniline sulfonic acids, and aminonaphthol sulfonic acids, and these may be used alone or in combination.

【0015】これらの中で、触媒機能と重合防止機能が
高く、これらのバランスが良好で、しかも水に対する溶
解性に優れている点で、低級アルキル基及びフェノール
性水酸基を有する芳香族スルホン酸類(ここで、低級ア
ルキル基は炭素原子数1〜4のアルキル基を示す)、例
えば、2−メチル−1−フェノール−4−スルホン酸、
2−メチル−1−フェノール−6−スルホン酸、2−t
ert−ブチル−1−フェノール−4−スルホン酸、
2,6−ジメチル−1−フェノール−4−スルホン酸、
2,3−ジメチル−1−フェノール−4−スルホン酸、
2,3−ジメチル−1−フェノール−6−スルホン酸、
2,4−ジメチル−1−フェノール−6−スルホン酸、
2,5−ジメチル−1−フェノール−4−スルホン酸、
2,5−ジメチル−1−フェノール−6−スルホン酸等
の芳香族スルホン酸類が挙げられる。
Among these, aromatic sulfonic acids having a lower alkyl group and a phenolic hydroxyl group (in terms of high catalytic function and high polymerization inhibiting function, good balance between them, and excellent solubility in water ( Here, the lower alkyl group represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms), for example, 2-methyl-1-phenol-4-sulfonic acid,
2-methyl-1-phenol-6-sulfonic acid, 2-t
ert-butyl-1-phenol-4-sulfonic acid,
2,6-dimethyl-1-phenol-4-sulfonic acid,
2,3-dimethyl-1-phenol-4-sulfonic acid,
2,3-dimethyl-1-phenol-6-sulfonic acid,
2,4-dimethyl-1-phenol-6-sulfonic acid,
2,5-dimethyl-1-phenol-4-sulfonic acid,
Aromatic sulfonic acids such as 2,5-dimethyl-1-phenol-6-sulfonic acid may be mentioned.

【0016】本発明における触媒機能と重合防止機能と
を併せもつ水溶性の化合物(A)の添加量は、(メタ)
アクリル酸とペンタエリスリトールの総重量100重量
部に対して、0.005〜10重量部の範囲が好まし
く、0.1〜2重量部の範囲が特に好ましい。
The amount of the water-soluble compound (A) having both the catalytic function and the polymerization preventing function in the present invention is (meth)
The range of 0.005 to 10 parts by weight is preferable, and the range of 0.1 to 2 parts by weight is particularly preferable, based on 100 parts by weight of the total weight of acrylic acid and pentaerythritol.

【0017】本発明で用いる上記エステル化触媒機能と
重合防止機能とを併せもつ水溶性の化合物以外の水溶性
のエステル化触媒(B)としては、例えば、上記触媒機
能と重合防止機能とを併せもつ水溶性の化合物以外の酸
性化合物、なかでも鉱酸類、ハロゲン化カルボン酸類、
スルホン酸類等の水溶性を有する強酸性化合物、特に鉱
酸類や芳香族スルホン酸類が好ましい。
As the water-soluble esterification catalyst (B) other than the water-soluble compound having both the esterification catalyst function and the polymerization prevention function used in the present invention, for example, the above-mentioned catalyst function and polymerization prevention function are combined. Acidic compounds other than water-soluble compounds, especially mineral acids, halogenated carboxylic acids,
Water-soluble strongly acidic compounds such as sulfonic acids, especially mineral acids and aromatic sulfonic acids are preferable.

【0018】上記鉱酸類としては、例えば、硫酸、クロ
ル硫酸、フロオロ硫酸、発煙硫酸、燐酸、塩酸等が、芳
香族スルホン酸類としては、例えば、ベンゼンスルホン
酸、o−トルエンスルホン酸、m−トルエンスルホン
酸、p−トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸類等
がそれぞれ挙げられ、これらは単独で用いても、複数を
組み合わせて用いてもよい。
Examples of the above-mentioned mineral acids include sulfuric acid, chlorosulfuric acid, fluorosulfuric acid, fuming sulfuric acid, phosphoric acid and hydrochloric acid, and examples of aromatic sulfonic acids include benzenesulfonic acid, o-toluenesulfonic acid and m-toluene. Examples thereof include sulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and xylenesulfonic acids, and these may be used alone or in combination.

【0019】これらの触媒化合物の中でも、エステル化
触媒機能と水に対する溶解性が共に優れている点で、ベ
ンゼンスルホン酸とp−トルエンスルホン酸の如きp位
にメチル基を有していても良いベンゼンスルホン酸が特
に好ましい。
Among these catalyst compounds, a methyl group may be present at the p-position such as benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid because of their excellent esterification catalytic function and water solubility. Benzenesulfonic acid is particularly preferred.

【0020】本発明で用いる上記触媒機能と重合防止機
能とを併せもつ水溶性の化合物以外の水溶性の触媒化合
物(B)の添加量は、(メタ)アクリル酸とペンタエリ
スリトールの合計100重量部に対して、0.1〜10
重量部の範囲が好ましく、0.5〜6重量部の範囲が特
に好ましい。
The amount of the water-soluble catalyst compound (B) other than the water-soluble compound having both the catalytic function and the polymerization preventing function used in the present invention is 100 parts by weight in total of (meth) acrylic acid and pentaerythritol. For 0.1 to 10
A range of parts by weight is preferable, and a range of 0.5 to 6 parts by weight is particularly preferable.

【0021】本発明で用いる上記エステル化触媒機能と
重合防止機能とを併せもつ水溶性の化合物(A)以外の
水溶性の重合防止剤としては、例えば、遷移金属の粉
末、遷移金属の酸化物、遷移金属の塩化物、硫酸塩、硝
酸塩、酢酸塩、蓚酸塩の如き遷移金属の塩等が挙げられ
るが、通常は、易水溶性である遷移金属の塩化物、硫酸
塩又は硝酸塩を用いる。上記遷移金属の種類としては、
重合防止機能を有する遷移金属であればよく、例えば、
銅、マンガン、鉄、セリウム等が挙げられるが、通常、
銅、マンガン又は鉄を用いる。これらの化合物は単独で
用いても、組み合わせて用いてもよい。具体例として
は、塩化第1銅、硫酸銅、硝酸銅、塩化マンガン、硫酸
マンガン、硝酸マンガン、塩化第1鉄、硫酸第1鉄、硝
酸第1鉄等が挙げられる。
Examples of the water-soluble polymerization inhibitor other than the water-soluble compound (A) having both the esterification catalyst function and the polymerization prevention function used in the present invention include transition metal powders and transition metal oxides. Examples thereof include transition metal chlorides, sulfates, nitrates, acetates, salts of transition metals such as oxalates, etc. Usually, a readily water-soluble transition metal chloride, sulfate or nitrate is used. The types of transition metals include
Any transition metal having a polymerization preventing function may be used, for example,
Copper, manganese, iron, cerium and the like, but usually,
Copper, manganese or iron is used. These compounds may be used alone or in combination. Specific examples include cuprous chloride, copper sulfate, copper nitrate, manganese chloride, manganese sulfate, manganese nitrate, ferrous chloride, ferrous sulfate, ferrous nitrate and the like.

【0022】本発明における重合防止剤の添加量は、通
常反応系内の重合防止剤の濃度が50〜2000ppm
の範囲となる量が好ましく、100〜1000ppmの
範囲となる量が特に好ましい。
The addition amount of the polymerization inhibitor in the present invention is usually such that the concentration of the polymerization inhibitor in the reaction system is 50 to 2000 ppm.
Is preferable, and an amount in the range of 100 to 1000 ppm is particularly preferable.

【0023】本発明で用いる(メタ)アクリル酸として
は、アクリル酸、メタクリル酸が挙げられる。
Examples of the (meth) acrylic acid used in the present invention include acrylic acid and methacrylic acid.

【0024】本発明における(メタ)アクリル酸の使用
量は、特に制限されないが、ペンタエリスリトール1モ
ルに対して、1.0〜5.0モルの範囲が好ましく、
3.0〜4.0モルの範囲が特に好ましい。(メタ)ア
クリル酸の使用量が、ペンタエリスリトール1モルに対
して、1.0モルよりも少ない場合には、反応の進行が
遅く、かつ、低収率となる傾向にあり、また、(メタ)
アクリル酸の使用量が、ペンタエリスリトール1モルに
対して、5.0モルよりも多い場合には、テトラアクリ
ルエステル及びオリゴマー類の生成量が急激に増加する
傾向にあるために好ましくない。
The amount of (meth) acrylic acid used in the present invention is not particularly limited, but it is preferably in the range of 1.0 to 5.0 mol with respect to 1 mol of pentaerythritol.
The range of 3.0 to 4.0 mol is particularly preferable. When the amount of (meth) acrylic acid used is less than 1.0 mol with respect to 1 mol of pentaerythritol, the progress of the reaction tends to be slow and the yield tends to be low. )
When the amount of acrylic acid used is more than 5.0 mol per 1 mol of pentaerythritol, the production amount of tetraacrylic ester and oligomers tends to increase rapidly, which is not preferable.

【0025】本発明における脱水エステル化反応は、有
機溶媒中あるいは無溶媒にて行うことができるが、反応
の制御や反応水の除去等が容易なことから通常は有機溶
媒中で行う。ここで用いる有機溶媒としては、例えば、
ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、ノナン、メチルシクロヘキ
サン等、水と混合した際に水と相分離し、かつ水と共沸
可能なもので、その沸点が60〜140℃の範囲にある
ものが通常使用され、これらの中でも、(メタ)アクリ
ルエステルや前記触媒化合物の溶解性に優れることから
芳香族炭化水素、特にトルエンが好ましい。これらの溶
媒は単独でも混合したものでも使用可能で、溶媒が原料
であるアルコール類と相溶しなかったり、これらを溶解
し得ないものであっても使用できる。添加量は(メタ)
アクリル酸とペンタエリスリトールの合計100重量部
に対して、通常、0〜300重量部の範囲が好ましく、
20〜150重量部の範囲が特に好ましい。
The dehydration esterification reaction in the present invention can be carried out in an organic solvent or without solvent, but it is usually carried out in an organic solvent because it is easy to control the reaction and remove reaction water. As the organic solvent used here, for example,
Benzene, toluene, xylene, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, methylcyclohexane, etc., which can be phase-separated from water when mixed with water and can be azeotroped with water and have a boiling point of 60 to 140 ° C. Those in the range are usually used, and among these, aromatic hydrocarbons, particularly toluene, are preferable because they are excellent in solubility of the (meth) acrylic ester and the catalyst compound. These solvents may be used alone or as a mixture, and may be used even if the solvents are incompatible with the starting alcohols or incapable of dissolving them. Addition amount is (meta)
Generally, a range of 0 to 300 parts by weight is preferable for 100 parts by weight of acrylic acid and pentaerythritol in total,
A range of 20 to 150 parts by weight is particularly preferred.

【0026】本発明の第1段階では、加熱を開始して、
反応系内が一定温度に達した時点から、この温度範囲を
保ちながら、エステル化反応により生成した水(生成
水)を反応系に留めた状態で10分〜3時間反応を実施
する。生成水を反応系に留めた状態で反応を進行させる
ことにより、原料のペンタエリスリトールが生成水に溶
解し、その結果、ペンタエリスリトールの反応を促進さ
せることが可能となる。
In the first step of the present invention, heating is started to
When the temperature in the reaction system reaches a certain temperature, the reaction is carried out for 10 minutes to 3 hours while maintaining the temperature range while keeping the water (produced water) produced by the esterification reaction in the reaction system. By allowing the reaction to proceed while keeping the produced water in the reaction system, pentaerythritol as a raw material is dissolved in the produced water, and as a result, the reaction of pentaerythritol can be promoted.

【0027】本発明の第1段階での反応温度は、溶剤と
生成水とが共沸しない温度であり、かつ、適切な反応速
度を得るためには、60〜100℃の範囲が好ましく、
80〜95℃の範囲が特に好ましい。反応は、減圧状態
でも実施可能であり、上記の温度範囲内であって溶剤と
生成水が共沸しない状態であればよい。
The reaction temperature in the first step of the present invention is a temperature at which the solvent and the produced water are not azeotropic, and in order to obtain an appropriate reaction rate, the range of 60 to 100 ° C. is preferable,
The range of 80 to 95 ° C is particularly preferable. The reaction can be carried out under reduced pressure as long as it is within the above temperature range and the solvent and produced water are not azeotropic.

【0028】本発明の第1段階での反応時間は、10分
〜3時間の範囲が好ましく、20分〜1時間の範囲が特
に好ましい。反応時間が10分よりも短い場合には、生
成水の量が少ないため、ペンタエリスリトールの溶解に
時間を要し、結果としてテトラアクリルエステルの生成
量が増加する傾向にあるので好ましくない。また、これ
より反応時間が長い場合には、反応が平衡状態に近づく
ため、進行が遅くなり、かつ、オリゴマーの生成量が増
加して目的物の純度が低下する傾向にあるので好ましく
ない。
The reaction time in the first step of the present invention is preferably 10 minutes to 3 hours, particularly preferably 20 minutes to 1 hour. When the reaction time is shorter than 10 minutes, the amount of water produced is small, so it takes time to dissolve pentaerythritol, and as a result, the amount of tetraacrylic ester produced tends to increase, which is not preferable. Further, if the reaction time is longer than this, the reaction is close to the equilibrium state, the progress is slowed down, and the production amount of the oligomer is increased, which tends to lower the purity of the target product, which is not preferable.

【0029】本発明の第2段階での反応温度は、第1段
階よりも低い温度で実施する。第2段階での反応では、
溶剤と生成水とが共沸可能であり、さらにテトラアクリ
ルエステルの生成を抑制し、かつ、以下の適切な反応温
度とするために、減圧度を調整する。第2段階の反応温
度は、50〜90℃の範囲が好ましく、60〜75℃の
範囲が特に好ましい。第2段階の反応は、常圧下でも実
施可能であるが、その場合には、上記の最適温度範囲内
で生成水と共沸可能な沸点を有する溶媒を選択する必要
がある。
The reaction temperature in the second step of the present invention is lower than that in the first step. In the second stage reaction,
The degree of reduced pressure is adjusted so that the solvent and the produced water can be azeotropically distilled, the production of the tetraacrylic ester can be further suppressed, and the following appropriate reaction temperature can be obtained. The reaction temperature in the second stage is preferably 50 to 90 ° C, particularly preferably 60 to 75 ° C. The reaction of the second stage can be carried out under normal pressure, but in that case, it is necessary to select a solvent having a boiling point capable of azeotroping the produced water within the above optimum temperature range.

【0030】本発明の第2段階での反応時間は、2〜1
2時間の範囲が好ましく、4〜8時間の範囲が特に好ま
しい。第2段階の反応時間が2時間よりも短い場合に
は、反応が完結し難い傾向にあるために好ましくない。
この場合、水に可溶なため反応後の水洗精製時に消失し
やすいジアクリルエステル及びモノアクリルエステルが
多量に生成するため、収率の低下を招く結果となる。ま
た、第2段階の反応時間が12時間よりも長い場合に
は、テトラアクリルエステル及びオリゴマー類の生成量
が増加する傾向にあるため好ましくない。
The reaction time in the second step of the present invention is 2 to 1
The range of 2 hours is preferable, and the range of 4 to 8 hours is particularly preferable. If the reaction time in the second step is shorter than 2 hours, it is difficult to complete the reaction, which is not preferable.
In this case, a large amount of diacrylic ester and monoacrylic ester, which are soluble in water and easily disappear during the washing and purification after the reaction, are produced, resulting in a decrease in yield. If the reaction time in the second step is longer than 12 hours, the amount of tetraacrylic ester and oligomers produced tends to increase, which is not preferable.

【0031】上記に述べたように、第2段階での反応温
度を第1段階よりも低い温度で実施することによって、
高純度の目的物を得ることが可能となるのであって、第
2段階での反応温度を第1段階と同じか又は高い温度と
した場合には、収率及び純度が急激に低下する結果とな
る。
As mentioned above, by carrying out the reaction temperature in the second stage at a lower temperature than in the first stage,
This makes it possible to obtain a high-purity target product, and when the reaction temperature in the second step is the same as or higher than that in the first step, the yield and the purity decrease sharply. Become.

【0032】本発明における反応では、(メタ)アクリ
ル酸や生成した(メタ)アクリル酸エステルの重合を防
ぐために酸素又は酸素と不活性ガスの混合物、例えば、
空気や酸素/アルゴン混合ガスを全反応時間にわたり反
応液中及び/又は反応液面上に導入すると重合防止効果
が更に良好となる。この場合、酸素と不活性ガスの混合
比は特に限定されないが、引火爆発防止の安全性の点か
ら酸素含有率5〜13容量%の不活性ガスの使用が好ま
しい。また、このガスの流量は、重合防止効果を損なわ
ない範囲の流量であれば限定されないが、経済性の点で
仕込み(メタ)アクリル酸1モルに対して0.1〜10
ml/分の範囲が好ましい。
In the reaction of the present invention, oxygen or a mixture of oxygen and an inert gas, for example, for preventing the polymerization of (meth) acrylic acid or the produced (meth) acrylic acid ester, for example,
When air or oxygen / argon mixed gas is introduced into the reaction liquid and / or on the surface of the reaction liquid over the entire reaction time, the polymerization preventing effect is further improved. In this case, the mixing ratio of oxygen and the inert gas is not particularly limited, but it is preferable to use an inert gas having an oxygen content of 5 to 13% by volume from the viewpoint of safety in preventing ignition and explosion. The flow rate of this gas is not limited as long as it does not impair the polymerization inhibiting effect, but from the economical point of view, it is 0.1 to 10 per 1 mol of (meth) acrylic acid charged.
A range of ml / min is preferred.

【0033】この際、酸素又は酸素と不活性ガスの混合
物を、反応液中になるべく微細な気泡となるように吹き
込むことにより、重合防止効果の効率が高くなり、か
つ、エステル化反応によって生成する水が速やかに除か
れる点で好ましく、また接触界面近傍の気相中に吹き込
むと反応容器表面と反応液と気相の接触領域での重合を
防止する点で好ましい。いずれにせよ、系中への酸素又
は酸素と不活性ガスの混合物の吹き込みは、液中であ
れ、気相であれ、エステル化反応中におけるアクリル性
二重結合部の重合を防止でき、エステル化反応を促進さ
せる方向に働くため、エステル化反応の際に併用実施す
ることが好ましい。
At this time, oxygen or a mixture of oxygen and an inert gas is blown into the reaction solution so as to form fine bubbles, so that the efficiency of the polymerization preventing effect is enhanced and the reaction is produced by the esterification reaction. Water is preferable in that it can be quickly removed, and blowing into the gas phase near the contact interface is preferable in that it prevents polymerization in the contact region between the surface of the reaction vessel, the reaction solution, and the gas phase. In any case, blowing oxygen or a mixture of oxygen and an inert gas into the system can prevent the polymerization of the acrylic double bond portion during the esterification reaction, whether in the liquid or in the gas phase, and the esterification Since it works to accelerate the reaction, it is preferable to carry out the esterification reaction together.

【0034】反応終了後、水洗、蒸留等の公知の方法に
よって精製工程を実施する。通常、反応生成物を水洗し
て、触媒及び重合防止剤等を除去し、次に、アルカリ水
溶液による洗浄で未反応の(メタ)アクリル酸を除去し
た後、水洗する。更に、必要に応じて、脱溶媒を行っ
て、目的のペンタエリスリトールアクリルエステルを得
ることができる。
After completion of the reaction, a purification step is carried out by a known method such as washing with water and distillation. Usually, the reaction product is washed with water to remove the catalyst, the polymerization inhibitor and the like, and then unreacted (meth) acrylic acid is removed by washing with an alkaline aqueous solution, followed by washing with water. Further, if necessary, the solvent can be removed to obtain the intended pentaerythritol acrylic ester.

【0035】反応生成物の洗浄の方法は、特に限定され
るものではなく、攪拌、抽出等一般に用いられる方法の
何れを用いても差し支えなく、洗浄に用いる水の量、洗
浄回数等も必要に応じて変化させることができる。尚、
洗浄に用いる水は反応系から分離して得られる生成水で
充分である。
The method for washing the reaction product is not particularly limited, and any commonly used method such as stirring and extraction may be used, and the amount of water used for washing, the number of times of washing and the like are also required. It can be changed accordingly. still,
As the water used for washing, the produced water obtained by separating from the reaction system is sufficient.

【0036】本発明において生成水による洗浄で得られ
た洗浄水には、水溶性の重合防止剤及び/又は触媒と未
反応の(メタ)アクリル酸とを含まれるため、そのまま
水溶液の状態で、濃縮して濃厚水溶液とした状態で、あ
るいは蒸発乾固した状態で、それぞれ反応に再利用する
ことも可能である。
In the present invention, the washing water obtained by washing with generated water contains a water-soluble polymerization inhibitor and / or catalyst and unreacted (meth) acrylic acid, so that the aqueous solution as it is, It is also possible to reuse in the reaction in the state of concentrating to form a concentrated aqueous solution or in the state of being evaporated to dryness.

【0037】本発明のペンタエリスリトール(メタ)ア
クリルエステルの製造方法においては、反応水を用いた
水洗を終えた後、残留した未反応の(メタ)アクリル
酸、はアルカリ水溶液による洗浄により除去可能であ
る。アルカリ水溶液により洗浄した後、中性塩類の水溶
液による洗浄及び/又は水による洗浄することにより、
製品の色相等の品質が良いものが得られる。特に、未反
応の(メタ)アクリル酸をアルカリ水溶液により洗浄し
て除去した後、高分子量の副生成物等を中性塩類の水溶
液により洗浄して除去し、更に必要により水洗を併用す
る方法は、製品のろ過特性を改善するという点で好まし
い。
In the method for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester of the present invention, after the washing with the reaction water is completed, the unreacted (meth) acrylic acid remaining can be removed by washing with an alkaline aqueous solution. is there. After washing with an alkaline aqueous solution, washing with an aqueous solution of a neutral salt and / or washing with water,
Good quality such as product hue can be obtained. In particular, a method in which unreacted (meth) acrylic acid is removed by washing with an aqueous alkaline solution, high molecular weight byproducts and the like are removed by washing with an aqueous solution of a neutral salt and, if necessary, water washing is used in combination It is preferable in that it improves the filtration characteristics of the product.

【0038】この際、洗浄の方法は、混合洗浄が容易に
なされれば、特に限定されるものではなく、攪拌、抽
出、遠心分離等の一般に用いられる方法の何れを用いて
も差し支えない。また、必要に応じて、反応液中に残留
した(メタ)アクリル酸や溶媒を、抽出や蒸留等の方法
によって回収した後、上記洗浄法と組み合わせる精製方
法も有効である。
At this time, the washing method is not particularly limited as long as the mixed washing can be easily performed, and any of commonly used methods such as stirring, extraction and centrifugation may be used. Further, if necessary, a purification method in which the (meth) acrylic acid and the solvent remaining in the reaction solution are recovered by a method such as extraction or distillation and then combined with the above-mentioned washing method is also effective.

【0039】アルカリ水溶液を用いた洗浄に用いるアル
カリ水溶液濃度は、アルカリ塩が溶解している濃度であ
れば使用可能であるが、0.5〜25重量%の水溶液が
好ましい。また、アルカリ水溶液の使用量は、反応水に
よる水洗を終えた反応液の中和当量に対して、0.8〜
2.0倍量のアルカリを含む水溶液量が好ましく、1.
0〜1.2倍量のアルカリを含む水溶液量がより好まし
い。この際、アルカリ水溶液は、一括して添加しても良
く、分割して添加しても良い。
The concentration of the alkaline aqueous solution used for washing with the alkaline aqueous solution may be any concentration as long as the alkaline salt is dissolved, but an aqueous solution of 0.5 to 25% by weight is preferable. The amount of the alkaline aqueous solution used is 0.8 to the neutralization equivalent of the reaction solution that has been washed with the reaction water.
An aqueous solution containing 2.0 times the amount of alkali is preferable.
The amount of the aqueous solution containing 0 to 1.2 times the amount of alkali is more preferable. At this time, the alkaline aqueous solution may be added all at once or may be added in portions.

【0040】洗浄に用いるアルカリ水溶液に使用可能な
アルカリ類としては、水溶性のアルカリであれば特に限
定されるものではなく、例えば、アルカリ金属類の水酸
化物、炭酸塩、燐酸塩、又はアルカリ土類金属類の水酸
化物、炭酸塩、燐酸塩等が挙げられ、それらの中でも、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウムが好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムが特に好ましい。
The alkalis usable in the alkaline aqueous solution used for washing are not particularly limited as long as they are water-soluble alkalis, and examples thereof include hydroxides, carbonates, phosphates or alkali metals of alkali metals. Examples include hydroxides, carbonates, phosphates, etc. of earth metals, and among them,
Sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate,
Potassium carbonate is preferable, and sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferable.

【0041】中性塩類の水溶液による洗浄では、中性塩
類濃度は中性塩が溶解している濃度であれば使用可能で
あるが、0.5〜25重量%の範囲の水溶液が好まし
い。また、中性塩類の水溶液の使用量は、アルカリ水溶
液による洗浄を終えた反応液100重量部に対して、1
〜200重量部の範囲が好ましく、5〜50重量部の範
囲が特に好ましい。
In washing with an aqueous solution of a neutral salt, any neutral salt concentration can be used as long as the neutral salt is dissolved, but an aqueous solution in the range of 0.5 to 25% by weight is preferable. The amount of the neutral salt aqueous solution used is 1 with respect to 100 parts by weight of the reaction solution that has been washed with the alkaline aqueous solution.
The range is preferably from 200 to 200 parts by weight, particularly preferably from 5 to 50 parts by weight.

【0042】中性塩類の水溶液による洗浄において使用
可能な中性塩類としては、水溶性の中性塩類のであれば
特に限定されるものではないが、例えば、アルカリ金属
類の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩、又はアルカリ土類金属類
の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩等が挙げられ、これらの中で
も、アルカリ金属の硫酸塩が好ましく、硫酸ナトリウ
ム、硫酸カリウムが特に好ましい。
The neutral salt that can be used in washing with an aqueous solution of neutral salt is not particularly limited as long as it is a water-soluble neutral salt, and examples thereof include sulfates and hydrochlorides of alkali metals. Examples thereof include nitrates, alkaline earth metal sulfates, hydrochlorides, nitrates, and the like. Among these, alkali metal sulfates are preferable, and sodium sulfate and potassium sulfate are particularly preferable.

【0043】水洗を行なう際の水の使用量は、アルカリ
水溶液による洗浄を終えた反応液又は中性塩類の水溶液
による洗浄を終えた反応液100重量部に対して、1〜
200重量部の範囲が好ましく、5〜50重量部の範囲
が特に好ましい。
The amount of water used in washing with water is 1 to 100 parts by weight of the reaction solution which has been washed with the alkaline aqueous solution or the aqueous solution of the neutral salt.
A range of 200 parts by weight is preferable, and a range of 5 to 50 parts by weight is particularly preferable.

【0044】有機溶媒中で脱水エステル化反応させた場
合には、水洗後、例えば、有機溶媒を留去することによ
り精製(メタ)アクリル酸エステルが得られる。有機溶
媒の留去は、減圧又は常圧のいずれの条件下で実施して
もよいが、生成物の重合反応を抑制するため、通常、減
圧下に、重合防止剤を添加して実施するが、この際、酸
素含有率5〜13容量%の不活性ガス雰囲気下で実施す
る方法がより好ましい。
When the dehydration esterification reaction is carried out in an organic solvent, purified (meth) acrylic acid ester can be obtained by washing with water and then distilling off the organic solvent. Distillation of the organic solvent may be carried out under either reduced pressure or normal pressure, but in order to suppress the polymerization reaction of the product, it is usually carried out under reduced pressure by adding a polymerization inhibitor. At this time, a method of carrying out in an inert gas atmosphere having an oxygen content of 5 to 13% by volume is more preferable.

【0045】ここで用いる重合防止剤の種類としては、
例えば、ハイドロキノン、メトキノン等のフェノール系
化合物が主に使用されるが、変性着色が無い点において
メトキノンが特に好ましく用いられる。その添加量は、
得られた(メタ)アクリル酸エステルの種類にもよる
が、通常、5〜5000ppmの範囲が好ましく、50
〜2500ppmの範囲が特に好ましい。
The type of polymerization inhibitor used here is
For example, a phenolic compound such as hydroquinone and methoquinone is mainly used, but metoquinone is particularly preferably used in that it does not have modified coloring. The amount added is
Although it depends on the kind of the obtained (meth) acrylic acid ester, usually, the range of 5 to 5000 ppm is preferable,
A range of up to 2500 ppm is particularly preferred.

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明の内容は、これらの実施例に
限定されるものではない。また、例中の収率は、用いた
ペンタエリスリトール量に対して、テトラアクリルエス
テルとトリアクリルエステルの生成に消費されたペンタ
エリスリトール量の割合を百分率換算した数値で示し
た。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the contents of the present invention are not limited to these examples. In addition, the yields in the examples are shown as percentages of the ratio of the amount of pentaerythritol consumed for the production of tetraacrylic ester and triacrylic ester to the amount of pentaerythritol used.

【0047】(実施例1)還流冷却器、水分離器、空気
導入管、温度計及び攪拌器を付けた容量3Lのガラス製
四つ口フラスコに、アクリル酸1,296g(18.0
モル)、ペンタエリスリトール680g(5.0モ
ル)、3−ヒドロキシ−4−メチル−ベンゼンスルホン
酸39.5g(0.21モル)、p−トルエンスルホン
酸79.0g(0.46g)、硫酸銅0.98g、さら
に溶媒としてトルエン790.4gをそれぞれ仕込ん
だ。次に、このフラスコ中に7%酸素濃度窒素ガスを3
0ml/分で吹き込みながらフラスコ内の加熱を開始し
て、内溶液を攪拌した。内容物は1時間で90℃に達し
た。この温度で0.5時間加熱攪拌した後、系内を60
0mmHgの減圧にして、反応温度を0.5時間かけて65
℃に下げ、4時間反応を実施した。この間、生成水を除
去するために徐々に減圧度を上げ、最終的に200mmHg
とした。
(Example 1) 1,296 g (18.0 g) of acrylic acid was placed in a three-liter glass four-necked flask equipped with a reflux condenser, a water separator, an air inlet tube, a thermometer and a stirrer.
Mol), 680 g (5.0 mol) of pentaerythritol, 39.5 g (0.21 mol) of 3-hydroxy-4-methyl-benzenesulfonic acid, 79.0 g (0.46 g) of p-toluenesulfonic acid, copper sulfate. 0.98 g and 790.4 g of toluene as a solvent were charged. Next, 3% of nitrogen gas with 7% oxygen concentration was added to the flask.
Heating in the flask was started while blowing at 0 ml / min, and the inner solution was stirred. The contents reached 90 ° C. in 1 hour. After heating and stirring at this temperature for 0.5 hour, the system was cooled to 60
Reduce the pressure to 0 mmHg, and raise the reaction temperature to 0.5 over 65 hours.
The temperature was lowered to ° C and the reaction was carried out for 4 hours. During this period, the pressure reduction degree was gradually increased to remove the generated water, and finally 200 mmHg
And

【0048】反応終了後、直ちに室温まで冷却し、次い
でこの反応液に、エステル化反応時に脱水され分離され
た反応水の107g(アクリル酸含有)を加えて10分
間攪拌した後、30分間静置して2層に層分離したこと
を確認した後、下層の洗浄水を下から抜き取ることによ
り上層の溶液を分離して粗アクリルエステルを得た。
Immediately after completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, then 107 g (containing acrylic acid) of the reaction water dehydrated and separated during the esterification reaction was added to the reaction solution, stirred for 10 minutes, and then allowed to stand for 30 minutes. After confirming that the two layers were separated, the lower layer washing water was drawn from the bottom to separate the upper layer solution to obtain a crude acrylic ester.

【0049】得られた粗アクリルエステルに20%水酸
化ナトリウム水溶液181gを加え10分間攪拌した
後、30分間静置して2層に分離したことを確認した
後、下層を分離除去し、この操作をもう一度反復した。
To the obtained crude acrylic ester, 181 g of 20% sodium hydroxide aqueous solution was added, stirred for 10 minutes, and allowed to stand for 30 minutes to confirm separation into two layers, and then the lower layer was separated and removed. Was repeated once.

【0050】次いで、これに7%硫酸ナトリウム水溶液
250gを加えて攪拌した後、静置して後、2層に層分
離したことを確認した後、下層を分離除去した。更に7
%硫酸ナトリウム水溶液250gに代えて、水250g
を用いた以外は同様の攪拌、静置後、下層を分離除去し
た。この操作をもう一度繰り返して、ペンタエリスリト
ールアクリルエステルの混合物を86%の収率で得た。
この混合物のトリアクリルエステルとテトラアクリルエ
ステルの含有率(純度)は、89%でトリアクリルエス
テルとテトラアクリルエステルとの生成比は、ガスクロ
マトグラフ分析による重量比で1.51であった。
Next, 250 g of a 7% sodium sulfate aqueous solution was added to this, and the mixture was stirred and allowed to stand, and after confirming that the layers were separated into two layers, the lower layer was separated and removed. 7 more
% Water instead of 250% sodium sulfate aqueous solution 250 g
After the same stirring and standing except that was used, the lower layer was separated and removed. This operation was repeated once again to obtain a mixture of pentaerythritol acrylic ester in a yield of 86%.
The content (purity) of triacrylic ester and tetraacrylic ester in this mixture was 89%, and the production ratio of triacrylic ester and tetraacrylic ester was 1.51 as a weight ratio by gas chromatographic analysis.

【0051】(実施例2〜4)第1段階及び第2段階の
反応温度と反応時間を表1に示した温度、時間で実施し
た以外は、実施例1と同様にして実験を行った。結果を
表1に示した。
(Examples 2 to 4) Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperatures and reaction times of the first and second steps were the temperatures and times shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

【0052】(比較例1〜2)第1段階及び第2段階の
反応温度と反応時間を表1に示した温度、時間で実施し
た以外は、実施例1と同様にして実験を実施した。結果
を表1に示した。
(Comparative Examples 1 and 2) Experiments were carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperatures and reaction times of the first and second steps were the temperatures and times shown in Table 1. The results are shown in Table 1.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】上表中、「トリ/テトラ比」とは、トリア
クリルエステルとテトラアクリルエステルとの生成比を
示す。
In the above table, "tri / tetra ratio" means the production ratio of triacrylic ester and tetraacrylic ester.

【0055】(実施例5)実施例1において、硫酸銅に
代えて硫酸マンガン0.93gを用いた以外は、実施例
1と同様にしてペンタエリスリトールアクリルエステル
の混合物を84%の収率で得た。この混合物のトリアク
リルエステルとテトラアクリルエステルの含有率(純
度)は、88%でトリアクリルエステルとテトラアクリ
ルエステルとの生成比は、ガスクロマトグラフ分析によ
る重量比で1.51であった。
(Example 5) A mixture of pentaerythritol acrylic ester was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.93 g of manganese sulfate was used instead of copper sulfate in a yield of 84%. It was The content (purity) of triacrylic ester and tetraacrylic ester in this mixture was 88%, and the production ratio of triacrylic ester and tetraacrylic ester was 1.51 as a weight ratio by gas chromatographic analysis.

【0056】(実施例6)実施例1において、硫酸銅に
代えて酢酸鉄1.12gを用いた以外は、実施例1と同
様にしてペンタエリスリトールアクリルエステルの混合
物を88%の収率で得た。この混合物のトリアクリルエ
ステルとテトラアクリルエステルの含有率(純度)は、
86%でトリアクリルエステルとテトラアクリルエステ
ルとの生成比は、ガスクロマトグラフ分析による重量比
で1.44であった。
(Example 6) A mixture of pentaerythritol acrylic ester was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.12 g of iron acetate was used in place of copper sulfate in a yield of 88%. It was The content (purity) of triacrylic ester and tetraacrylic ester in this mixture is
The production ratio of triacrylic ester and tetraacrylic ester at 86% was 1.44 as a weight ratio by gas chromatographic analysis.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、生成水を反
応系に留めた状態で10分〜3時間反応を実施した後、
次の第2段階で反応温度を第1段階より低い温度に設定
して、生成水を反応系から除去して反応を完結させるこ
とにより、室温で液体状体を保つことが可能なトリアク
リルエステル/ペンタアクリルエステル比で、かつ、高
収率・高純度なペンタエリスリトール(メタ)アクリル
エステルを得ることが可能となる。
According to the production method of the present invention, after the reaction is carried out for 10 minutes to 3 hours with the produced water being kept in the reaction system,
In the following second step, the reaction temperature is set to a temperature lower than that in the first step, and the produced water is removed from the reaction system to complete the reaction, whereby a triacrylic ester capable of maintaining a liquid state at room temperature. It is possible to obtain pentaerythritol (meth) acrylic ester in a high yield and high purity at a ratio of / pentaacrylic ester.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペンタエリスリトールと(メタ)アクリ
ル酸とを、触媒と重合防止剤及び有機溶媒の存在下にエ
ステル化するペンタエリスリトール(メタ)アクリルエ
ステルの製造方法において、(1)80〜90℃の温度
内に達した時点からこの温度範囲を保ちながら、生成水
を反応系に留めた状態で10分〜3時間反応させる第1
段階、(2)反応温度を第1段階の反応温度よりも低い
温度に設定して、生成水を反応系から除去する第2段階
から成ることを特徴とするペンタエリスリトール(メ
タ)アクリルエステルの製造方法。
1. A method for producing pentaerythritol (meth) acrylic ester, which comprises esterifying pentaerythritol and (meth) acrylic acid in the presence of a catalyst, a polymerization inhibitor and an organic solvent, wherein (1) 80 to 90 ° C. From the time when the temperature reaches the temperature of 1), the generated water is kept in the reaction system for 10 minutes to 3 hours while maintaining this temperature range.
Step 2, (2) a pentaerythritol (meth) acrylic ester comprising a second step in which the reaction temperature is set lower than the reaction temperature in the first step to remove produced water from the reaction system. Method.
【請求項2】 第1段階の反応時間において、80〜9
5℃の温度範囲内に達した時点からこの温度範囲に保ち
ながら、20分〜1時間反応させることを特徴とする請
求項1記載の製造方法。
2. In the reaction time of the first stage, 80-9
The method according to claim 1, wherein the reaction is carried out for 20 minutes to 1 hour while maintaining the temperature range of 5 ° C. from the time when the temperature range of 5 ° C. is reached.
【請求項3】 第2段階の反応温度が、60〜75℃に
ある請求項1又は2記載の製造方法。
3. The production method according to claim 1, wherein the reaction temperature in the second step is 60 to 75 ° C.
【請求項4】 (メタ)アクリル酸とペンタエリスリト
ールとの使用割合がモル比で3.0:1.0〜4.0:
1.0の範囲にある請求項1、2又は3記載の製造方
法。
4. The molar ratio of (meth) acrylic acid to pentaerythritol is 3.0: 1.0 to 4.0:
The manufacturing method according to claim 1, 2 or 3, which is in the range of 1.0.
【請求項5】 触媒及び重合防止剤として、重合防止機
能とエステル化触媒機能とを併せ持つ水溶性の化合物
(A)、該化合物(A)以外の水溶性エステル化触媒
(B)、該化合物(A)以外の水溶性重合防止剤を用い
る請求項1、2、3又は4記載の製造方法。
5. A water-soluble compound (A) having both a polymerization preventing function and an esterification catalyst function as a catalyst and a polymerization inhibitor, a water-soluble esterification catalyst (B) other than the compound (A), and the compound ( The production method according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a water-soluble polymerization inhibitor other than A) is used.
【請求項6】 化合物(A)が、低級アルキル基及びフ
ェノール性水酸基を有する芳香族スルホン酸誘導体であ
り、化合物(B)が、p位にメチル基を有していても良
いベンゼンスルホン酸であり、化合物(C)が銅、マン
ガン又は鉄の塩化物、硫酸塩又は硝酸塩から成る群から
選ばれることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又
は6記載の製造方法。
6. The compound (A) is an aromatic sulfonic acid derivative having a lower alkyl group and a phenolic hydroxyl group, and the compound (B) is a benzenesulfonic acid which may have a methyl group at the p-position. The compound (C) is selected from the group consisting of copper, manganese or iron chlorides, sulfates or nitrates, and the method according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
【請求項7】 有機溶媒が、芳香族炭化水素である請求
項1、2、3、4、5又は6記載の製造方法。
7. The production method according to claim 1, wherein the organic solvent is an aromatic hydrocarbon.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007001958A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Toagosei Co Ltd Method for producing polyfunctional (meth)acrylate
JP2007246444A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Toagosei Co Ltd Method for producing (meth)acrylic ester
JP2008514598A (en) * 2004-09-28 2008-05-08 ケムチュア コーポレイション Sulfonated phenols with nitrophenols as polymerization inhibitors
JPWO2007000920A1 (en) * 2005-06-27 2009-01-22 東亞合成株式会社 Multifunctional (meth) acrylic acid ester composition and method for producing the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008514598A (en) * 2004-09-28 2008-05-08 ケムチュア コーポレイション Sulfonated phenols with nitrophenols as polymerization inhibitors
JP2007001958A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Toagosei Co Ltd Method for producing polyfunctional (meth)acrylate
JPWO2007000920A1 (en) * 2005-06-27 2009-01-22 東亞合成株式会社 Multifunctional (meth) acrylic acid ester composition and method for producing the same
JP4998263B2 (en) * 2005-06-27 2012-08-15 東亞合成株式会社 Method for producing polyfunctional (meth) acrylic acid ester composition
JP2007246444A (en) * 2006-03-16 2007-09-27 Toagosei Co Ltd Method for producing (meth)acrylic ester

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