JPH0825969B2 - ジメチルジアリルアンモニウムクロライドの連続的製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジメチルアミン、アリルクロライドおよび
水溶性アルカリ金属水酸化物を撹拌下に反応させること
によってジメチルジアリルアンモニウムクロライドを連
続的に製造する方法に関する。

ジメチルジアリルアンモニウムクロライドまたはジア
リルジメチルアンモニウムクロライド（以下、DADMACと
記す）は、価値のある化合物であり、特に水溶性で導電
性のポリアンモニウム化合物の製造に関して価値のある
化合物である。例えばDADMACの単一‐または共重合体は
有利な帯電防止剤、解乳化剤、凝集剤、紙用助剤および
これらの類似物である。しかしこの単一‐および共重合
体は、非常に純粋なDADMACを重合に用いた場合にだけ所
望の性質を有している。

既にジメチルジアリルアンモニウムクロライドの多く
の製造方法は開示されている。公知の不連続的な方法の
場合には、原料、即ちジメチルアミン、アリルクロライ
ドおよびアルカリを実質的に相い前後して且つ多かれ少
なかれゆっくりと一緒にし、その際にこれら三種類の原
料化合物を一定の順序で使用し、一定の反応温度および
一定のPH−値を維持しそして少なくとも一種類の原料化
合物を化学量論的な量でなく、過剰に用いている（米国
特許第2,923,701号明細書、同第3,461,163号明細書およ
び同第4,151,202号明細書参照）。

この複雑な反応操作方法は、さもなけれ不所望の副生
成物、例えば特にアリルアルコールが（アリルクロライ
ドケン化または加水分解によって）生じるので必要であ
ると考えられている。アリルアルコールは反応のあらゆ
る時点、特に始めまたは最初の段階で比較的多量のアル
カリを添加する時に特に生じる恐れがある。

ジメチルジアリルアンモニウムクロライドを製造する
公知の連続的な方法の場合には原料も大体において相い
前後して一緒にしなければならない。何故ならば、この
場合にもアルカリおよびアリルクロライドを一緒にする
際に上述のケン化反応が生じる恐れがあるからである。
例えば東ドイツ特許第136,497号明細書（Derwent-Publi
kation No.70042B/39）から公知の、流動反応器（流
管）によるジアリルジメチルアンモニウムクロライドの
連続的製造法の場合には、ジメチルアミンおよび苛性ア
ルカリ溶液を、アリルクロライドが存在する反応器の場
所に連続的に配量供給するのではなく、空間的に別々の
二つの場所に配量供給している。流管においては10〜30
℃の温度および５〜30分の滞留時間が維持される。この
方法もその連続的特性に基づいて不連続的な方法に比較
して確かに一定の長所を有しているが、多くの欠点も持
っている。流動式反応器における反応は完全な四級化ま
で進行せず、それ故に所望の高収率は達成されない。反
応の際に、固体状態で沈澱しそして所望の目的生成物と
一緒に懸濁状態で存在する多量の塩化ナトリウムが生じ
るので、上記の管型反応器において塩の沈澱を避けるこ
とが重大な問題である。反応において生じる多量の反応
熱の為に、厳守するべきである比較的に短い滞留時間中
に熱を搬出することは困難なことである。反応に必要と
されるこの流動式反応器は技術的に複雑なものである。
何故ならばこのものは特別なバッフル、ブラッケトを介
して互いに連結されている上昇流動管および反応器に組
み入れられているノズルを備えていなければ成らないか
らである。反応器のかゝる特別な構造は、アミンおよび
アルカリ金属水酸化物溶液が反応器の種々の場所に配量
供給されるべきであるので、結局は必要ないのである。

従って、本発明の課題は、原料化合物をそれぞれ化学
量論量で使用する時に非常に純粋なジアリルジメチルア
ンモニウムクロライドDADMACが（特別な精製装置を必要
とすることなしに）高収率で得られるジアリルジメチル
アンモニウムクロライドの連続的な製造方法を提供する
ことである。この方法は、更に、技術的に簡単な装置に
おいて且つ液体ガス状態でさえもあるジメチルアミンを
使用しながら実施することができるべきである。

ジメチルアミン、アリルクロライドおよび水に溶解し
たアルカリ金属水酸化物を反応させることによってジメ
チルアリルアンモニウムクロライドを製造する本発明の
方法は、反応をカスケード状態に配置された少なくとも
２つの撹拌式反応器において実施し、その際 ａ）それぞれ化学量論量のジメチルアミンおよびアリル
クロライド並びに化学量論的に必要とされる量の60〜95
モル％だけのアルカリ金属水酸化物を同時に且つ連続的
に最初の反応器に供給しそしてこの反応器中で20〜70℃
の温度および結果として生ずる圧力のもとで、反応器を
離れる生成物が用いるジメチルアミンのモル量を規準と
して最高10モル％の遊離アミンをまだ含有しているよう
な滞留時間に調整し、 ｂ）最初の反応器において化学量論量に比べて不足する
アルカリ金属水酸化物のその不足量（残量）を、最初の
反応器に後続する反応器に連続的に供給しそして全ての
後続反応器において20〜70℃の範囲にあり且つそれぞれ
前にある反応器よりも30℃までだけ高い温度および結果
として生ずる圧力のもとで、反応器を離れる生成物が用
いるジメチルアミンのモル量を基準としてそれぞれ最高
２モル％の遊離アミンをまだ含有しているような滞留時
間に調整し、但し複数の後続の反応器がある場合には、
この遊離アミンの量を直前の反応器と同じかまたはそれ
よりも少なくなるように維持し、そして ｃ）カスケード式反応器を離れる生成物から所望のジメ
チルジアリルアンモニウムクロライドを得る ように進めることを特徴としている。

純粋のDADMACを製造する全ての従来技術においては三
種類の原料化合物を同時に一緒にすることを諫めていた
のにもかかわらず、化学量論的に必要とされる量のアル
カリ金属水酸化物の殆ど全量およびジメチルアミンおよ
びアリルクロライドの全化学量論量を同時に一緒にする
本発明の方法にて非常に純粋なDADMACが得られることは
驚くべきことである。従来技術で恐れられていた、アリ
ルクロライドとアルカリとの間のケン化反応は、三種類
の原料化合物の反応の最初の段階において言うに値する
程に生じないことが判っている。即ち、ジメチルアミ
ン、アリルクロライドおよびアルカリ金属水酸化物の反
応に関して従来明らかにされていたことを見て、このこ
とは実際予期できなかった結果である。DADMACを製造す
る全ての従来技術においては、DADMACを形成する基本と
なる反応メカニズムにおいては特定の不所望な反応が優
先し、特に迅速に進行すると明らかに思われていた。確
認されているように、これは、問題の反応の正に最初に
段階においては当てはまらない。勿論、中間段階のアリ
ルジメチルアミンは比較的に高い転化率まで迅速な進行
で生じ−即ち、最初のアルキル化反応に続いて迅速に四
級化（二番目のアルキル化）が行われ−、そしてその為
に三種類の原料化合物の反応を一定のPH−値、一定の温
度を維持することによっておよび／または原料化合物を
制御しながら一緒にすることによって上記の中間段階に
向ける必要がないことは明らかである。

話題の反応は以下の反応式によって示すことができる
（アルカリ金属水酸化物としてはNaOHを用いる）： ジメチルアミン、アリルクロライドおよびアルカリ
（例えばNaOH）の反応を総合式で記載すると、次の通り
である： 上記の反応式から、反応混合物中に存在する遊離アミ
ンがジメチルアミンとジメチルアリルアミンとの合計で
あることが判る。総合式からは、問題の反応の為の化学
量論量が１モルのジメチルアミン、２モルのアリルクロ
ライドおよび１モルのアルカリ金属水酸化物であること
が判る。

最初の反応器に化学量論的に必要とされるモル量の70
〜90％だけのアルカリ金属水酸化物を供給する。反応温
度に関しては（最初の反応器に）後続する反応器におい
ては最初の反応器におけるのと同じかまたは最初の反応
器におけるよりも30℃までだけ高い温度を保持する。こ
の場合、複数の撹拌式反応器がある場合には温度は直前
の反応器と同じであるかまたは大体同じ位ずつ高める。
特に、最初の反応器においては30〜50℃の温度を維持し
そして後続の反応器においては50〜60℃の温度に維持
し、そして複数の後続反応器がある場合には温度は直前
の反応器と同じであるかまたは大体同じ位ずつ高めるの
が有利である。

最初の反応器において化学量論量に比べて不足するア
ルカリ金属水酸化物のその不足量（残量）を、後続反応
器が一つだけの場合には勿論、該後続反応器に供給す
る。（最初の反応器に）後続する反応器が複数ある場合
にはこの不足量を、直前の反応器よりも徐々に減少する
割合で供給するのが有利である。この場合、最初の反応
器と最後の反応器との間にある反応器にそれぞれ、前に
ある反応器の不足する残量50〜98モル％、殊に70〜95モ
ル％のアルカリ金属水酸化物を供給しそして最後の反応
器にはその前にある反応器で不足する残量の全部を供給
するのが有利である。

最初の反応器を離れる生成物は、用いるジメチルアミ
ンのモル量を規準として好ましくは0.05〜10モル％、特
に0.1〜５モル％の遊離アミンを未だ含有している。最
初の撹拌式反応器の後に配置されている（各）反応器を
離れる生成物は、用いるジメチルアミンのモル量を規準
とするモル％で、好ましくは0.05〜２モル％、特に0.1
〜１モル％の遊離アミンを未だ含有している。後続撹拌
式反応器が複数である場合、遊離アミンの量を直前の反
応器と同じであるかまたは直前の反応器に添加するより
も少なくなるように維持する。この場合、遊離アミンの
量は反応器から反応器に殆ど等しく減少するのが好まし
い。本発明の方法はカスケード状態で配列された二つま
たは三つの撹拌式反応器で実施するのが有利である。

上記の各手段から、本発明の方法に従う有利な実施形
態においては、二つまたは三つの撹拌式反応器で問題の
反応を実施しそしてその際に、 ａ）それぞれ化学量論量のジメチルアミンおよびアリル
クロライド並びに化学量論的に必要とされる量の70〜90
モル％だけのアルカリ金属水酸化物を同時に且つ連続的
に最初の反応器に供給しそしてこの反応器中で30〜50℃
の温度および結果として生ずる圧力のもとで、この反応
器を離れる生成物が用いるジメチルアミンのモル量を規
準として0.05〜10モル％、殊に0.1〜５モル％の遊離ア
ミンをまだ含有しているような滞留時間に調整し、 ｂ）最初の反応器において化学量論量に比べて不足する
アルカリ金属水酸化物のその不足量を、後続の反応器あ
るいは両方の後続反応器に連続的に供給しそして全ての
後続反応器において50〜60℃の温度で且つ結果として生
ずる圧力のもとで、反応器を離れる生成物がそれぞれ0.
05〜２モル％、殊に0.1〜１モル％の遊離アミンをまだ
含有しており、但し三つの反応器の場合には第三番目の
反応器においては第二番目におけるのと同じ温度または
更に高い温度に維持しそして最初の撹拌式反応器の場合
に不足するアルカリ金属水酸化物残量の内70〜95モル％
の残量を第二番目の反応器にそして第三番目の反応器に
は第二番目の場合において化学量論量に未だ不足する残
量を供給し、そして ｃ）カスケード式反応器を離れる生成物から所望のジメ
チルジアリルアンモニウムクロライドを得る ように進めることが明らかに成る。

また、本発明の方法の場合には、ジメチルアミン、ア
リルクロライドおよびアルカリ金属水酸化物である反応
性化合物を化学量論量−即ち、1:2:1のモル比（前記反
応式参照）−で用いる。

出来るだけ純粋な原料化合物を用いることは云うまで
もないことである。ジメチルアミン（標準状態での沸
点:7℃）は液状ガスとして、即ち100％濃度または水溶
液の状態で用いることができる。水溶液の場合、20〜50
％鵜濃度の溶液が特に有利である。アリルクロライド
（標準状態での沸点:44℃）はそのままで使用する。何
故ならばこのものは水に溶解しないからである。アルカ
リ金属水酸化物としては水酸化ナトリウムおよび／また
は、‐カリウムを用いる。アルカリ金属水酸化物の水溶
液の濃度は20〜80重量％、殊に40〜60重量％である。溶
剤として用いる水の量（全量）は、有効物質（即ち、DA
DAMAC）の濃度が最後の（カスケードの）撹拌式反応器
を離れる生成物（反応混合物）において40〜75重量％、
殊に60〜70重量％であるように選択するのが有利であ
る。

本発明の方法の場合、反応空間における（即ち、全部
の撹拌式反応器を通しての）滞留時間（平均滞留時間）
は一般に10〜30時間である。上記の反応温度のもとでは
0.2〜2barの圧力が生じる。

遊離アミン−即ち、ジメチルアミンとジメチルジアリ
ルアミンとの合計−の測定は、例えば指示薬としてのブ
ロムフェノールブルーの使用下に0.1規定（0.1N）の塩
酸で滴定することによって行う（ブロムフェノールブル
ーはPH2.6にて青色から黄色に変化する）。

全ての撹拌式反応器において塩化水素の量（即ち、ジ
メチルアミンヒドロクロライドのジメチルアリルアミン
ヒドロクロライドとの合計）も測定するのが有利である
（この量は化学量論量より少ないアルカロイドの配量供
給にて結果として得られる。）従って、例えば配量供給
する原料化合物、例えばアルカリ金属水酸化物の量が時
には不正確であるのをチエックする。この測定は指示薬
としてのチモールフタレンの使用下に0.1規定（0.1N）
の水酸化ナトリウム溶液で滴定することによって行う
（チモールフタレンは9.3〜10.5のPH値にて無色から青
色に変化する）。

所望のジアリルジメチルアンモニウムクロライドを得
る為の本発明の方法で得られる生成物の後処理は公知の
方法によって行う。最後の撹拌式反応器を離れる生成物
から最初に水を、好ましくは水流吸引減圧下に（減圧
度：約10〜100mbar、温度：約50℃）留去する（濃
縮）。その際同時に、場合によっては存在する揮発性成
分、例えばアリルクロライド、ジメチルアミン、アリル
アルコール、ジメチルアリルアミン等を分離する。有利
には撹拌下に実施するこの濃縮は、後処理するべき生成
物が既に上述のDADAMAC−濃度を有している時にも、上
記の存在しているかも知れない揮発性成分の除去を確実
にする為に行う。カスケードを離れる後処理するべき反
応混合物に化学量論量のアルカリに比べて僅かに過剰の
−即ち、約0.5モル％過剰の−アルカリを添加するのが
有利である。この過剰量は既に最後の撹拌式反応器にお
いて配量供給されていてもよい。濃縮後に得られる生成
物を、アルカリ金属水塩化物を分離する為に、遠心分離
機に（温度：約30〜50℃）掛ける。所望の生成物（目的
生成物）は、未だ約３％のアルカリ金属水塩化物を溶解
含有する好ましくは60〜70重量％のDADMAC水溶液である
（上記の後処理の際に更に濃厚なDADMAC溶液が生ずる場
合には、水の添加によって上記の所望の濃度に調整す
る）。水およびアルカリ金属水塩化物をDADMACから完全
に除く必要はない。何故ならば、既に上記の最終生成物
は始めに記した目的に使用できるからである。

本発明の方法は多くの長所を持っている。所望のジメ
チルジアリルアンモニウムクロライドが殆ど定量的な収
率で得られる。それ故に、僅かな収率損失は実質的に、
存在するアルカリ金属ハロゲン化物（一般に三塩化ナト
リウム）の大部分を分離する為に上記の遠心分離機に掛
ける際（または濾過の際）に若干のDADMACが一緒に除か
れることから結果として生じる。得られるDADMAC水溶液
は、DADMACの重合を妨害するかまたはそれどころか阻止
する量の副生成物をもはや含有していない。このものは
特に事実上アリルアルコールおよびアリルクロライドを
含有していない。このことはヘッドスペース・クロマト
グラフィーによって確認された。また、本発明の方法で
はジアリルジメチルアンモニウムクロライドを非常に高
収率で且つ高純度で製造することが可能である。本発明
の方法は連続的に実施し、且つ装置的に簡単な撹拌式反
応器で実施することができる。このことから、別の本質
的な長所、即ち、話題の反応を工業的自動化、制御、利
用性および一定の反応条件の維持性に関して最適な条件
のもとで実施することができるという長所が結果として
生じる。他の本質的な長所には、アリルクロライドに対
して良好な溶解特性および乳化特性を有する生じるジメ
チルジアリルアンモニウムクロライドが反応器中に高濃
度で存在することによって殆ど均一な反応−これは例え
ば高い反応速度をもたらす−が達成されることにある。
本発明の方法の場合には、例えば活性炭での精製の如き
費用の掛かる精製処理も必要ない。何故ならば所望のDA
DMACが純粋な状態で得られるからである。

本発明を、以下に実施例によって更に詳細に説明す
る。

実施例１ 反応を、カスケード状態に配列された8cm³ずつの容量
を有する二つの撹拌式反応器において実施する。両方の
反応器とも撹拌機、温度計および冷却ジャケット（放出
される反応熱を冷却水によって搬出する）を備えてい
る。

最初の撹拌式反応器中に四つの導入管を通して以下の
ものを１時間当たりに連続的に導入する:265kg（3.5kmo
l）のアリルクロライド、78kg（1.75kmol）のジメチル
アミンおよび84kgの50重量％濃度の苛性ソーダ水溶液
（1.05kmolのNaOHおよびそれ以外の量−即ち、86kg−の
水）。化学量論量のNaOHは1.75kmolであるが、最初の撹
拌式反応器中には1.05kmolのNaOH、化学量論的に必要と
される量の60モル％だけを配量供給する。これはアルカ
リの化学量論的な差0.7kmol即ち、40モル％に相当す
る。最初の撹拌式反応器の場合に不足するアルカリの残
量0.7kmol（56kgの50重量％濃度苛性ソーダ溶液）/1時
間を連続的に第二番目の撹拌式反応器に供給する。最初
の撹拌式反応器においては20〜25℃の温度をそして二番
目の撹拌式反応器においては50〜55℃の温度を維持する
（最初の反応器においては約1.5barの圧力がそして第二
番目の反応器において約0.5barの圧力が支配してい
る）。両方の撹拌式反応器での滞留時間は28時間であ
る。

最初の反応器を離れる生成物（生成物混合物）は９モ
ル％の遊離アミンを含有しておりそして第二番目の撹拌
式反応器を離れる生成物は1.8モル％含有している（モ
ル％は用いたジメチルアミンを規準とする）。（遊離ア
ミン−即ち、ジメチルアミンとジメチルアリルアミンと
の合計−の測定は指示薬としてのブロムフェノールブル
ーを用いて0.1Nの塩酸にて滴定する。両方の撹拌式反応
器を離れる混合生成物において、ヒドロクロライドの含
有量−即ち、ジメチルアミンヒドロクロライドとジメチ
ルアリルアミンヒドロクロライドとの合計−も測定す
る。この測定は指示薬としてチモールフタレンを用いて
0.1Nの苛性ソーダ溶液で滴定することによって行いそし
てこれがアルカリが損失していないかまたは過剰に存在
していないかを明らかにする。） 第二番目の撹拌式反応器を離れる、60重量％の有効物
質濃度−即ち、DADMACの濃度−を有する生成物を、塩化
ナトリウムを更に沈澱させる為に濃縮する。その際に揮
発性成分、例えば遊離アミン、アリルクロライド等を除
かれる。これは、50〜60℃の温度および80〜100mbarの
圧力で運転される回転式蒸発器によって行う。存在する
混合生成物（約55℃の温度を有している）を遠心分離機
に掛ける。その際に反応の際に生じそして濃縮によって
追加的に結晶化する塩化ナトリウムが除かれる。

遠心分離の後に所望のDADMACが存在しており、然も70
重量％のDADMAC含有量および1.5重量％の塩化ナトリウ
ム含有量の水溶液として存在している−重量％は該水溶
液を規準とする−。この溶液は、云うに値する程の不純
物、例えばアリルクロライド、アリルアルコール、遊離
アミンおよびアミンヒドロクロライドを含有していな
い。

実施例２ 反応を実施例１のカスケード式に配列された二つの撹
拌式反応器において実施する。

最初の撹拌式反応器中に１時間当たりに連続的に以下
のものを導入する:353kg（4.6kmol）のアリルクロライ
ド、104kg（1.3kmol）のジメチルアミンおよび129kgの5
0重量％濃度の苛性ソーダ水溶液（1.6kmolのNaOHおよび
それ以外の量−即ち、114kg−の水）。化学量論量のNaO
Hは2.3kmolであるが、最初の撹拌式反応器中に1.6kmol
のNaOH、化学量論的に必要とされる量の70モル％だけを
配量供給する。これはアルカリの化学量論的な差0.7kmo
l即ち、30モル％に相当する。最初の撹拌式反応器の場
合に不足するアルカリの残量0.7kmol（56kgの50重量％
濃度苛性ソーダ溶液）/1時間を連続的に第二番目の撹拌
式反応器に供給する。

最初の撹拌式反応器においては40〜45℃の温度をそし
て二番目の撹拌式反応器においては50〜55℃の温度を維
持する（最初の反応器においては約1.5barの圧力がそし
て第二番目の反応器において約0.5barの圧力が支配して
いる）。

両方の撹拌式反応器に渡る滞留時間は21時間である。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は４モル
％の遊離アミンを含有しておりそして第二番目の撹拌式
反応器を離れる生成物は１モル％含有している（モル％
は用いたジメチルアミンを規準とする）。

第二番目の撹拌式反応器を離れる、60重量％の有効物
質濃度を有する生成物を、実施例１における如く後処理
する。70重量％のDADMAC含有量および1.5重量％の塩化
ナトリウム含有量の不純物不含を水溶液が得られる。

実施例３ 反応を実施例１のカスケード式に配列された二つの反
応器において実施する。

最初の撹拌式反応器中に１時間当たりに連続的に以下
のものを導入する:265kg（3.5kmol）のアリルクロライ
ド、78kg（1.75kmol）のジメチルアミンおよび111kgの5
0重量％濃度の苛性ソーダ水溶液（1.4kmolのNaOHおよび
それ以外の量−即ち、86kg−の水）。化学量論量のNaOH
は1.75kmolであるが、最初の撹拌式反応器中に1.4kmol
のNaOH、化学量論的に必要とされる量の80モル％だけを
配量供給する。これはアルカリの化学量論的な差0.35km
ol即ち、20モル％に相当する。最初の撹拌式反応器の場
合に不足するアルカリの残量0.35kmol（29kgの50重量％
濃度苛性ソーダ溶液）/1時間を連続的に第二番目の撹拌
式反応器に供給する。

最初の撹拌式反応器においては約50℃の温度をそして
二番目の撹拌式反応器においても同様に約50℃の温度を
維持する（最初の反応器においては約1.5barの圧力がそ
して第二番目の反応器において約0.5barの圧力が支配し
ている）。

両方の撹拌式反応器に渡る滞留時間は28時間である。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は0.3モ
ル％の遊離アミンを含有しておりそして第二番目の撹拌
式反応器を離れる生成物は0.1モル％含有している（モ
ル％は用いたジメチルアミンを規準とする）。

第二番目の撹拌式反応器を離れる、60重量％の有効物
質濃度を有する生成物を、実施例１における如く後処理
する。

70重量％のDADMAC含有量および1.5重量％の塩化ナト
リウム含有量の不純物不含の水溶液が得られる。

実施例４ 反応を、カスケード式に配列された8m³ずつの容量を
有する三つの撹拌式反応器において実施する。三つの反
応器全てが撹拌機、温度計および冷却ジャケット（放出
される反応熱を冷却水によって搬出する）を備えてい
る。

最初の撹拌式反応器中に四つの導入管を通して１時間
当たりに以下のものを連続的に導入する:662kg（８、6k
mol）のアリルクロライド、195kg（4.3kmol）のジメチ
ルアミンおよび258kgの40重量％濃度の苛性ソーダ水溶
液（2.6kmolのNaOHおよびそれ以外の量（即ち、128kg）
の水）。化学量論量のNaOHは4.3kmolであるが、最初の
撹拌式反応器中に2.6kmolのNaOH、化学量論的に必要と
される量の60モル％だけを配量供給する。これはアルカ
リの化学量論量との差0.7kmol即ち、40モル％に相当す
る。最初の撹拌式反応器の場合に不足するアルカリの残
量1.7kmolの内の70％（即ち、1.2kmolのNaOH）/1時間を
連続的に第二番目の撹拌式反応器に供給しそして第二番
目の撹拌式反応器の場合に化学量論量にまだ不足する残
量を第三番目の撹拌式反応器に連続的に供給する。

最初の撹拌式反応器においては20〜25℃の温度を、第
二番目の撹拌式反応器においては40〜45℃の温度をそし
て第三番目の撹拌式反応器においては55〜60℃の温度を
維持する（最初の反応器においては約2.0barの圧力が、
第二番目の反応器において約1.5barの圧力がそして第三
番目の反応器において約0.5barの圧力が支配してい
る）。

三つの撹拌式反応器に渡っての滞留時間は19時間であ
る。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は９モル
％の遊離アミンを含有し、第二番目の撹拌式反応器を離
れる生成物は2.0モル％のそれを含有しそして第三番目
の撹拌式反応器を離れる生成物は１モル％のそれを含有
している（モル％は用いたジメチルアミンを規準とす
る）。（遊離アミン−即ち、ジメチルアミンとジメチル
アリルアミンとの合計−の測定は実施例１〜３における
のと同様に行う。三つの撹拌式反応器を離れる混合生成
物中のヒドロクロライドの含有量−即ち、ジメチルアミ
ンヒドロクロライドとジメチルアリルアミンヒドロクロ
ライドとの合計−も測定する。この測定も実施例１〜３
におけるのと同様に行いそしてこれはアルカリが損失し
ていないかまたは過剰に存在していないかを明らかにす
る。） 第三番目の反応器を離れる、60重量％の有効物質濃度
を有する生成物を実施例１〜３における如く後処理す
る。不純物を含まない70重量％のDADMAC含有量および1.
5重量％の塩化ナトリウム含有量の水溶液が得られる。

実施例５ 反応を実施例４のカスケード式に配列された三つの反
応器において実施する。

最初の撹拌式反応器中に１時間当たりに以下のものを
連続的に導入する:530kg（6.9kmol）のアリルクロライ
ド、156kg（3.4kmol）のジメチルアミンおよび259kgの4
0重量％濃度の苛性ソーダ水溶液（2.6kmolのNaOHおよび
それ以外の量−即ち、445kg−の水）。化学量論量のNaO
Hは3.45kmolであるが、最初の撹拌式反応器中に2.6kmol
のNaOH、化学量論的に必要とされる量の75モル％だけを
配量供給する。これはアルカリの化学量論量との差0.85
kmol即ち、25モル％に相当する。最初の撹拌式反応器の
場合に不足するアルカリの残量0.85kmolの内の80％（即
ち、0.7kmol）/1時間を連続的に第二番目の撹拌式反応
器に供給しそして第二番目の撹拌式反応器の場合に化学
量論量のNaOHにまだ不足する残量を第三番目の撹拌式反
応器に連続的に供給する。

最初の撹拌式反応器においては30〜35℃の温度を、第
二番目の撹拌式反応器においては40〜45℃の温度をそし
て第三番目の撹拌式反応器においては55〜60℃の温度を
維持する（最初の反応器においては約2.0barの圧力が、
第二番目の反応器において約1.5barの圧力がそして第三
番目の反応器において約0.5barの圧力が支配してい
る）。

三つの撹拌式反応器に渡っての滞留時間は16時間であ
る。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は５モル
％の遊離アミンを含有し、第二番目の撹拌式反応器を離
れる生成物は１モル％のそれを含有しそして第三番目の
撹拌式反応器を離れる生成物は0.5モル％のそれを含有
している（モル％は用いたジメチルアミンを規準とす
る）。

第三番目の撹拌式反応器を離れる、65重量％の有効物
質濃度を有する生成物を実施例１〜３における如く後処
理する。不純物を含まない70重量％のDADMAC含有量およ
び1.5重量％の塩化ナトリウム含有量の水溶液が得られ
る。

実施例６ 反応を実施例４のカスケード式に配列された三つの反
応器において実施する。

最初の撹拌式反応器中に１時間当たりに以下のものを
連続的に導入する:397kg（5.2kmol）のアリルクロライ
ド、117kg（2.6kmol）のジメチルアミンおよび177kgの5
0重量％濃度の苛性ソーダ水溶液（2.2kmolのNaOHおよび
それ以外の量−即ち、268kg−の水）。化学量論量のNaO
Hは2.6kmolであるが、最初の撹拌式反応器中に2.2kmol
のNaOH、化学量論的に必要とされる量の85モル％だけを
配量供給する。これはアルカリの化学量論量との差0.4k
mol即ち、15モル％に相当する。最初の撹拌式反応器の
場合に不足するアルカリの残量0.4kmolの内の80％（即
ち、0.32kmol）/1時間を連続的に第二番目の撹拌式反応
器に供給しそして第二番目の撹拌式反応器の場合に化学
量論量のNaOHにまだ不足する残量を第三番目の撹拌式反
応器に連続的に供給する。

最初の撹拌式反応器においては40〜45℃の温度を、二
番目の撹拌式反応器においては50〜55℃の温度をそして
第三番目の撹拌式反応器においては50〜55℃の温度を維
持する（最初の反応器においては約1.5barの圧力が、第
二番目の反応器において約1.0barの圧力がそして第三番
目の反応器において約0.5barの圧力が支配している）。
三つの撹拌式反応器に渡っての滞留時間は24時間であ
る。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は0.5モ
ル％の遊離アミンを含有し、第二番目の撹拌式反応器を
離れる生成物は0.1モル％のそれを含有しそして第三番
目の撹拌式反応器を離れる生成物は0.05モル％のそれを
含有している（モル％は用いたジメチルアミンを規準と
する）。第三番目の反応器を離れる、68重量％の有効物
質濃度を有する生成物を実施例１〜３における如く後処
理する。

不純物を含まない70重量％のDADMAC含有量および1.5
重量％の塩化ナトリウム含有量の水溶液が得られる。

実施例７ 反応を実施例４のカスケード式に配列された三つの反
応器において実施する。

最初の撹拌式反応器中に１時間当たりに以下のものを
連続的に導入する:397kg（5.2kmol）のアリルクロライ
ド、117kg（2.6kmol）のジメチルアミンおよび234kgの4
0重量％濃度の苛性ソーダ水溶液（2.34kmolのNaOHおよ
びそれ以外の量−即ち、293kg−の水）。化学量論量のN
aOHは2.6kmolであるが、最初の撹拌式反応器中に2.34km
olのNaOH、化学量論的に必要とされる量の90モル％だけ
を配量供給する。これはアルカリの化学量論量との差0.
26kmol即ち、10モル％に相当する。最初の撹拌式反応器
の場合に不足するアルカリの残量0.26kmolの内の95％
（即ち、0.25kmolのNaOH）/1時間を連続的に第二番目の
撹拌式反応器に供給しそして第二番目の撹拌式反応器の
場合に化学量論量のNaOHにまだ不足する残量を第三番目
の撹拌式反応器に連続的に供給する。

最初の撹拌式反応器においては55〜60℃の温度を、第
二番目の撹拌式反応器においては55〜60℃の温度をそし
て第三番目の撹拌式反応器においては50〜55℃の温度を
維持する（最初の反応器においては約1.5barの圧力が、
第二番目の反応器において約1.0barの圧力がそして第三
番目の反応器において約0.5barの圧力が支配してい
る）。

三つの撹拌式反応器に渡っての滞留時間は22時間であ
る。

最初の反応器を離れる生成物（混合生成物）は0.5モ
ル％の遊離アミンを含有し、第二番目の反応器を離れる
生成物は0.2モル％のそれを含有しそして第三番目の撹
拌式反応器を離れる生成物は0.1モル％のそれを含有し
ている（モル％は用いたジメチルアミンを規準とす
る）。

第三番目の反応器を離れる、68重量％の有効物質濃度を
有する生成物を実施例１〜３における如く後処理する。

不純物を含まない70重量％のDADMAC含有量および1.5
重量％の塩化ナトリウム含有量の水溶液が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−16448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−77308（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−33322（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジメチルアミン、アリルクロライドおよ
   び、水に溶解したアルカリ金属水酸化物を撹拌下に反応
   させることによってジメチルジアリルアンモニウムクロ
   ライドを製造するに当たって、反応をカスケード状態に
   配置された少なくとも二つの撹拌式反応器において実施
   し、その際 ａ）それぞれ化学量論量のジメチルアミンおよびアリル
   クロライド並びに化学量論的に必要とされる量の60〜95
   モル％だけのアルカリ金属水酸化物を同時に且つ連続的
   に最初の反応器に供給しそしてこの反応器中で20〜70℃
   の温度および結果として生ずる圧力のもとで、反応器を
   離れる生成物が用いたジメチルアミンのモル量を規準と
   して最高10モル％の遊離アミンをまだ含有しているよう
   な滞留時間に調整し、 ｂ）最初の反応器において化学量論量に比べて不足する
   アルカリ金属水酸化物のその不足量（残量）を、最初の
   反応器に後続する反応器に連続的に供給しそして全ての
   後続反応器において20〜70℃の範囲にあり且つそれぞれ
   前にある反応器よりも30℃までだけ高い温度および結果
   として生ずる圧力のもとで、反応器を離れる生成物が用
   いたジメチルアミンのモル量を規準としてそれぞれ最高
   ２モル％の遊離アミンをまだ含有しているような滞留時
   間に調整し、但し複数の後続の反応器がある場合には、
   この遊離アミンの量を直前の反応器と同じであるかまた
   はそれよりも少なくなるように維持し、そして ｃ）カスケード式反応器を離れる生成物から所望のジメ
   チルジアリルアンモニウムクロライドを得る ように進めることを特徴とする、上記ジメチルジアリル
   アンモニウムクロライドの製造方法。
2. 【請求項２】後続反応器においては最初の撹拌式反応器
   におけるのと同じかまたは最初の撹拌式反応器における
   よりも30℃までだけ高い温度を維持し、その際に複数の
   撹拌式反応器がある場合には温度は直前の反応器と同じ
   であるかかまたは実質的に同じ位ずつ高める特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】最初の反応器においては30〜50℃の温度を
   維持しそして後続の反応器においては50〜60℃の温度に
   維持し、そして複数の後続反応器がある場合には温度は
   直前の反応器と同じであるかまたは大体同じ位ずつ高め
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の方法。
4. 【請求項４】最初の反応器において化学量論量に比べて
   不足するアルカリ金属水酸化物のその不足量を、最初の
   反応器に後続する反応器に、反応器から後続反応器に徐
   々に減少する割合で供給する特許請求の範囲第１〜３項
   のいずれか一つに記載の方法。
5. 【請求項５】反応をカスケード式に配列された二または
   三つの撹拌式反応器において実施する特許請求の範囲第
   １〜４項のいずれか一つに記載の方法。
6. 【請求項６】反応をカスケード式に配列された二つまた
   は三つの撹拌式反応器で実施しそしてその際に、最初の
   反応器に化学量論的に必要とされる量の70〜90モル％だ
   けのアルカリ金属水酸化物を供給しそしてこの反応器中
   で30〜50℃の温度および結果として生ずる圧力のもと
   で、この反応器を離れる生成物が0.05〜10モル％の遊離
   アミンをまだ含有しているような滞留時間に調整し、 そして最初の撹拌式反応器に後続する全ての撹拌式反応
   器において50〜60℃の温度で且つ結果として生ずる圧力
   のもとで、反応器を離れる生成物がそれぞれ0.05〜２モ
   ル％の遊離アミンをまだ含有しているような滞留時間に
   調節し、但し三つの撹拌式反応器の場合には第三番目の
   反応器においては第二番目におけるのと同じ温度または
   更に高い温度に維持しそして最初の撹拌式反応器の場合
   に不足したアルカリ金属水酸化物残量の内70〜95モル％
   の残量を第二番目の反応器にそして第三番目の反応器に
   は第二番目の場合に化学量論量に未だ不足する残量を供
   給する特許請求の範囲第１〜５項のいずれか一つに記載
   の方法。