JPH08277245A - グリセリンモノアクリレ―トまたはグリセリンモノメタクリレ―トの製造方法 - Google Patents

グリセリンモノアクリレ―トまたはグリセリンモノメタクリレ―トの製造方法

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JPH08277245A
JPH08277245A JP7107865A JP10786595A JPH08277245A JP H08277245 A JPH08277245 A JP H08277245A JP 7107865 A JP7107865 A JP 7107865A JP 10786595 A JP10786595 A JP 10786595A JP H08277245 A JPH08277245 A JP H08277245A
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JP
Japan
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meth
acrylate
glycidyl
water
dehydration
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JP7107865A
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English (en)
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Kenichiro Ochiai
健一朗 落合
Hiroyuki Enomoto
裕之 榎本
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication date
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 グリシジル(メタ)アクリレ―トの水和反応
により、着色が少なく、高純度のグリセリンモノ(メ
タ)アクリレ―トを、容易に高収率で製造する方法を提
供する。 【構成】 グリシジル(メタ)アクリレ―トに酸触媒の
存在下水を反応させてグリセリンモノ(メタ)アクリレ
―トを製造するに際し、キノン系化合物とトリフエニル
フオスフアイトを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グリセリンモノアクリ
レ―トまたはグリセリンモノメタクリレ―トの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】グリセリンモノアクリレ―トまたはグリ
セリンモノメタクリレ―トは、1分子中に2個の水酸基
を有するため、繊維の染色性改質剤、樹脂の防曇剤とし
て、またこれらのモノマ―を重合・共重合させたポリマ
―は香粧品の保湿剤、紫外線硬化印刷用材料、水系塗料
用樹脂、高分子吸着剤、顔料分散剤、電子写真用バイン
ダ―、コンタクトレンズ、歯科材料などとして有用であ
る。
【0003】グリセリンモノアクリレ―トまたはグリセ
リンモノメタクリレ―ト〔以後、グリセリンモノ(メ
タ)アクリレ―トという〕を得る方法としては、アクリ
ル酸またはメタクリル酸〔以後、(メタ)アクリル酸と
いう〕とグリセリンとのエステル化による反応、アクリ
ル酸エステルまたはメタクリル酸エステルとグリセリン
とのエステル交換反応、(メタ)アクリル酸とグリシド
―ルとの開環エステル化による反応(フランス特許第2
39,188号)が知られている。
【0004】また、グリシジルアクリレ―トまたはグリ
シジルメタクリレ―ト〔以後、グリシジル(メタ)アク
リレ―トという〕の水和反応〔M.F.Refojo、
J.Appl.Polym.Sci.、第9巻、第31
61〜3170頁、(1965年)〕なども、既に知ら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これら公知の方法の中
でも、高純度のグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トを
得るには、グリシジル(メタ)アクリレ―トの水和反応
による方法が最も適している。しかし、水和反応時に用
いる過剰の水を除くために、溶剤抽出などの煩雑な操作
が必要なうえに、収率が低いといつた問題があつた。
【0006】この問題を避けるため、グリセリルエ―テ
ル類などに対しては、減圧下での脱水処理が特開平5−
43500号公報において開示されているが、重合性基
を有するグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トでは脱水
時に重合物が発生しやすく、安定した製造は困難であつ
た。
【0007】このような重合物の発生を防止する方法と
して、キノン系化合物をはじめとする重合禁止剤を多量
に(たとえば3,000〜10,000ppm)添加す
る方法があるが、製品が著しく着色し、またこれらモノ
マ―の使用に際しては、重合禁止剤が重合反応に悪影響
を及ぼすといつた問題があつた。
【0008】本発明は、このような事情にてらし、グリ
シジル(メタ)アクリレ―トの水和反応により、着色が
少なく、高純度のグリセリンモノ(メタ)アクリレ―ト
を、容易に高収率で製造する方法を提供することを目的
としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために、鋭意研究した結果、水和反応によ
るグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トの製造にあた
り、添加剤として特定の化合物を2種組み合わせ使用す
ることにより、脱水時の重合物の発生を防止でき、安定
したグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トの製造が可能
となる、とくに、着色が少なく、高純度の上記製品を容
易に高収率で製造できることを見い出し、本発明を完成
するに至つたものである。
【0010】すなわち、本発明は、グリシジル(メタ)
アクリレ―トに酸触媒の存在下水を反応させてグリセリ
ンモノ(メタ)アクリレ―トを製造するに際し、キノン
系化合物とトリフエニルフオスフアイトを使用すること
を特徴とするグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トの製
造方法に係るものである。
【0011】
【発明の構成・作用】本発明に用いられるキノン系化合
物としては、ヒドロキノン、2−tert−ブチルヒド
ロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノ
ン、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、ヒド
ロキノンモノメチルエ―テル、ヒドロキノンモノベンジ
ルエ―テル、ヒドロキノンモノフエニルエ―テル、ブチ
ルヒドロキシアニソ―ル、3,5−ジ−tert−ブチ
ル−4−ヒドロキシアニソ―ルなどが挙げられ、これら
は単一でも2種以上の混合物であつてもよい。
【0012】これらのキノン系化合物の使用量は、原料
のグリシジル(メタ)アクリレ―トに対して、300〜
3,000ppm、好ましくは500〜1,500pp
mであるのがよい。キノン系化合物は、反応系に最初か
ら全量添加してもよいし、最初と脱水前の2回に分けて
添加してもよい。
【0013】本発明に用いられるトリフエニルフオスフ
アイトとしては、原料のグリシジル(メタ)アクリレ―
トに対して、100〜2,000ppm、好ましくは3
00〜1,000ppmの使用量とするのがよい。トリ
フエニルフオスフアイトは、反応系に最初から添加して
もよいが、加水分解を受けやすいので、好ましくは最初
と脱水前の2回に分けて添加するのがよく、より好まし
くは脱水前に添加するのがよい。さらに、重合禁止効果
を高めるために、空気を反応系に導入して反応および脱
水を行うようにしてもよい。
【0014】水和反応は、常法に準じて行うことがで
き、たとえば、酸触媒を添加した水中に、上記のキノン
系化合物またはトリフエニルフオスフアイトを適宜添加
したグリシジル(メタ)アクリレ―トを少量ずつ滴下し
て反応させればよい。ここで、水の使用量は、原料のグ
リシジル(メタ)アクリレ―トに対し、通常、2〜30
モル倍、好ましくは5〜15モル倍とするのがよい。水
和反応は、室温でも進行するが、反応時間を短縮するた
めに、通常は50〜100℃の範囲に加熱して行うのが
望ましい。
【0015】酸触媒としては、通常、硫酸、硝酸、p−
トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの均一系触
媒や、強酸性陽イオン交換樹脂などの不均一系触媒が用
いられる。酸触媒の使用量は、均一系触媒の場合、原料
のグリシジル(メタ)アクリレ―トに対し、0.01〜
1.0モル%、好ましくは0.05〜0.5モル%であ
り、不均一系触媒の場合、原料のグリシジル(メタ)ア
クリレ―トに対し、1〜30重量%、好ましくは2〜2
0重量%である。
【0016】脱水処理は、上記の水和反応後、中和処理
や触媒樹脂のろ別などの工程を経たのちに、上記のキノ
ン系化合物またはトリフエニルフオスフアイトを添加し
て、通常空気を吹き込みながら、減圧下に加熱処理して
水を留出すればよい。このときの条件は、処理圧での水
の沸点により定まるが、重合を防ぐために脱水温度は2
0〜100℃、圧力は10〜100mmHgで行うのが望ま
しい。
【0017】
【発明の効果】本発明の製造方法により、着色が少な
く、高純度のグリセリンモノ(メタ)アクリレ―ト製品
を製造できる。また、溶剤抽出などの煩雑な操作を必要
とせず、特定の添加剤を添加するだけの簡単な操作で重
合物の生成を抑制できるために、上記製品を高収率で製
造できる。しかも、上記添加剤は原料に対しそれほど多
く添加する必要がないことからも、上記製品をモノマ―
として使用する際に、重合反応が阻害されるといつた悪
影響を受けることはない。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明す
る。なお、各例中、ヒドロキノンとトリフエニルフオス
フアイトの( )内のppmは、原料のグリシジル(メ
タ)アクリレ―トに対するものである。
【0019】実施例1 還流冷却器、滴下ロ―ト、温度計および撹拌機を備えた
1リツトルのガラス製四ツ口フラスコに、水450g
(25.0モル)と、触媒として98重量%硫酸0.2
5g(0.0025モル)をとり、湯浴を使用して加熱
し撹拌しながら85℃に昇温した。その後、あらかじめ
ヒドロキノン0.18g(507ppm)を溶解したグ
リシジルメタクリレ―ト355g(2.50モル)を3
時間にわたつて滴下した。その間、温度を85〜90℃
に保つた。滴下終了後、さらに1時間反応を続けた。反
応終了後、内容液の酸価を測定し、酸に対して1.0モ
ル倍の水酸化ナトリウムで中和した。
【0020】その後、還流冷却器、空気導入管および温
度計を備えた1リツトルのガラス製ナシ型フラスコに、
ヒドロキノン0.18g(507ppm)とトリフエニ
ルフオスフアイト0.18g(507ppm)と上記中
和後の液をとり、空気を吹き込みながら、湯浴を使用し
て加熱し、70℃まで昇温した。到達後、30〜50mm
Hgの減圧下で水を留去した。
【0021】脱水終了後、ろ過を行い、純度95.6重
量%のグリセリンモノメタクリレ―トを97.6重量%
(対理論収量)の収率で得た。得られたグリセリンモノ
メタクリレ―トの色相は、APHAで80であつた。脱
水中、重合物は発生しなかつた。得られたグリセリンモ
ノメタクリレ―トをアセトンに溶解したが、ポリマ―の
生成を示す白濁はみられず無色透明であつた。
【0022】実施例2 実施例1と同じ装置を使用し、フラスコに水432g
(24.0モル)と、触媒として強酸性陽イオン交換樹
脂(三菱化学社製の「ダイヤイオンRCP160H」)
14.2g(対グリシジルメタクリレ―ト5.00重量
%)をとり、湯浴を使用して加熱し、撹拌しながら85
℃に昇温した。その後、あらかじめヒドロキノン0.1
5g(528ppm)を溶解したグリシジルメタクリレ
―ト284g(2.00モル)を3時間にわたつて滴下
した。その間、温度を85〜90℃に保つた。滴下終了
後、さらに2時間反応を続けた。反応終了後、触媒樹脂
をろ別した。
【0023】つぎに、還流冷却器、空気導入管および温
度計を備えた1リツトルのガラス製ナシ型フラスコに、
ヒドロキノン0.15g(528ppm)とトリフエニ
ルフオスフアイト0.15g(528ppm)と上記ろ
液をとり、空気を吹き込みながら、湯浴を使用して加熱
し、65℃まで昇温した。到達後、30〜50mmHgの減
圧下で水を留去した。
【0024】脱水終了後、ろ過を行い、純度96.8重
量%のグリセリンモノメタクリレ―トを94.3重量%
(対理論収量)の収率で得た。得られたグリセリンモノ
メタクリレ―トの色相は、APHAで50であつた。脱
水中、重合物は発生しなかつた。得られたグリセリンモ
ノメタクリレ―トをアセトンに溶解したが、ポリマ―の
生成を示す白濁はみられず無色透明であつた。
【0025】実施例3〜6 添加するキノン系化合物の種類、添加量もしくは添加方
法、トリフエニルフオスフアイトの添加量もしくは添加
方法、触媒もしくは原料の種類または使用量を、表1,
表2に示す如く変更した以外は、実施例1と同じ装置を
用い、実施例1と同様の方法で、グリセリンモノ(メ
タ)アクリレ―トを製造した。表1には、参考のため、
実施例1,2の上記同様の構成についても併記した。
【0026】比較例1〜6 キノン系化合物またはトリフエニルフオスフアイトをそ
れぞれ単独で用いるか(比較例1〜4)、これら以外の
添加剤としてフエノチアジンを単独でまたはこれとトリ
フエニルフオスフアイトとを併用し(比較例5,6)、
各添加量もしくは添加方法と、さらに触媒もしくは原料
の種類または使用量を、表3,表4に示すとおりとした
以外は、実施例1と同じ装置を用い、実施例1と同様の
方法で、グリセリンモノ(メタ)アクリレ―トを製造し
た。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】上記の実施例3〜6および比較例1〜6の
方法で得られたグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トに
ついて、収率、純度および色相を調べた。また、脱水時
の重合物の発生の有無と、さらに製品中のポリマ―の生
成の有無を調べた。これらの結果は、下記の表5(実施
例),表6(比較例)に示されるとおりであつた。な
お、表5には、参考のため、実施例1,2の結果も併記
した。また、表6中、※は、脱水時、重合物が発生した
ため、脱水を中止したことを示し、そのため、製品の収
率、純度および色相のデ―タは得られなかつた。
【0032】
【表5】
【0033】
【表6】
【0034】表5および表6の結果から明らかなよう
に、キノン系化合物またはトリフエニルフオスフアイト
をそれぞれ単独で用いた比較例1〜4では、添加量を多
くしても脱水時の重合物の発生や、製品中のポリマ―の
生成を抑えることはできず、また上記以外の添加剤とし
てフエノチアジンを単独でまたはこれとトリフエニルフ
オスフアイトを併用した比較例5,6では、上記問題は
生じなかつたが、グリセリンモノ(メタ)アクリレ―ト
の色相が著しく低下した。
【0035】これに対して、本発明の実施例3〜6の方
法では、いずれも、実施例1,2の場合と同様に、高純
度で色相の良いグリセリンモノ(メタ)アクリレ―トを
高収率で得ることができた。また、脱水時の重合物の発
生はみられず、製品中のポリマ―の生成は認められず、
無色透明であつた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グリシジルアクリレ―トまたはグリシジ
    ルメタクリレ―トに酸触媒の存在下水を反応させてグリ
    セリンモノアクリレ―トまたはグリセリンモノメタクリ
    レ―トを製造するに際し、キノン系化合物とトリフエニ
    ルフオスフアイトを使用することを特徴とするグリセリ
    ンモノアクリレ―トまたはグリセリンモノメタクリレ―
    トの製造方法。
JP7107865A 1995-04-06 1995-04-06 グリセリンモノアクリレ―トまたはグリセリンモノメタクリレ―トの製造方法 Pending JPH08277245A (ja)

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