JPH101505A - 酢酸ビニルの重合を抑制する方法 - Google Patents

酢酸ビニルの重合を抑制する方法

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JPH101505A
JPH101505A JP3808397A JP3808397A JPH101505A JP H101505 A JPH101505 A JP H101505A JP 3808397 A JP3808397 A JP 3808397A JP 3808397 A JP3808397 A JP 3808397A JP H101505 A JPH101505 A JP H101505A
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vinyl acetate
oxyl
alkyl
group
polymerization
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JP3808397A
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Hester A Clever
エー.クレバー ヘスター
Vincent E Lewis
イー.ルイス ビンセント
Natu R Patel
アール.パテル ナツ
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Nalco Exxon Energy Chemicals LP
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C67/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酢酸ビニル製造装置内でのファウリングを抑
制する方法を提供すること。 【解決手段】 酢酸ビニル製造装置内での酢酸ビニルの
重合を抑制する方法であって、前記装置内での反応性モ
ノマーの重合が抑制され、また過剰のアセトアルデヒド
が前記酢酸ビニル製造装置内で生成しない方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酢酸ビニル製造装
置内でのファウリング(fouling)を抑制する方
法、特にこれらの製造装置内でのファウリングを抑制す
る重合防止剤の使用に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】酢酸ビ
ニルプラントでは、酢酸ビニルの遊離基重合のためにそ
れらの生成物回収区画及び精製区画においてファウリン
グが起こる。酢酸ビニル製造者は一般に遊離基重合を制
御するためにヒドロキノンを使用する。アセトアルデヒ
ドは酢酸ビニルの加水分解により生成するものであっ
て、最終的な酢酸ビニル生成物中に見出される汚染物で
ある。この反応において、酢酸ビニルは水と反応して酢
酸とビニルアルコールを生成する。ビニルアルコールは
不安定であり、アセトアルデヒドに互変異(tauto
merize)する。酢酸ビニル製造者は一般にそれら
の最終製品に関して20〜30ppm のアセトアルデヒド
規格値を有する。この量を超えた場合には酢酸ビニル製
造者は製品を販売できない。
【0003】N,N′−ジアルキルフェニレンジアミン
(PDA)がこの用途において重合防止剤として有効に
使用されてきた。しかしながら、PDAが酢酸ビニルの
重合を抑制するために使用された場合には、PDAは過
剰のアセトアルデヒドの生成を促進させる。PDAは酢
酸ビニルの加水分解において塩基性触媒として作用する
ようである。Ferrellに付与された米国特許第
4,670,131号に教示されているように、安定な
遊離基、特にニトロキシド化合物はオレフィン化合物の
重合を抑制することに使用できる。酢酸ビニルの重合を
抑制するために4−ヒドロキシ−2,2,6,6,−テ
トラメチルピペリジニル−1−オキシルを使用した場合
には、ヒドロキシル基は過剰のアセトアルデヒドの生成
を促進させるようである。従って、他のヒドロキシ置換
ニトロキシドも酢酸ビニルの重合防止剤として使用する
のに適さない。理想的には、酢酸ビニルの製造装置内で
使用されるいかなる防止剤も、酢酸ビニルの重合を抑制
するだけでなく、過剰のアセトアルデヒドの形成を促進
させないものであるべきである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ニトロキシド
化合物約0.001〜約5,000ppm を酢酸ビニル製
造装置内に添加することを含む酢酸ビニル製造装置内で
の酢酸ビニルの重合を抑制する方法であって、前記添加
によって前記装置内での反応性モノマーの重合が抑制さ
れ、また過剰のアセトアルデヒドが生成しない方法を含
む。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明は、ヒドロキシ及びアミン
を含有しない種々のニトロキシド(以下でニトロキシド
と呼ぶ)を重合防止剤として0.001〜5,000pp
m の濃度で酢酸ビニルを製造するプラントに使用する方
法である。前記ニトロキシドには、2,2,6,6−テ
トラメチルピペリジニル−1−オキシル、4−オキソ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキ
シル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル
ピペリジニル−1−オキシルのエステル、3位にある置
換基がH,CN又は炭素原子数1〜20の線状又は分枝
状炭化水素鎖であり、且つ2及び5位にあるアルキル置
換基が同一であっても異なっていてもよい炭素原子数1
〜20の線状又は分枝状炭化水素鎖である3−置換−
2,2,5,5−アルキル−ピロリジニル−1−オキシ
ル、2及び4位にあるアルキル基が同一であっても異な
っていてもよい炭素原子数1〜20の線状又は分枝状炭
化水素鎖である2,2,4,4−アルキル−オキサゾリ
ジニル−3−オキシル、並びにジ−t−ブチルニトロキ
シドが含まれる。なお、上記4−ヒドロキシ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシルのエ
ステルとしては、例えば、カルボニル基に結合した置換
部分Rを有するエステル基−OCORを有し、ここで前
記Rとしては−CH3 ,−(CH2 n CH3 (式中n
は1〜20である)、−CH(CH3 2 及び他の分枝
状炭化水素鎖並びに−A−R1 (式中Aは単結合若しく
は−(CH2 n −(式中nは1〜20である)又は他
の分枝状炭化水素鎖であり、そしてR1 はフェニル若し
くは他の芳香族基又は他の置換芳香族基である)を挙げ
ることができる。本発明は、特定の製造装置の要求を満
たすように調製された種々の溶媒、例えば、水、酢酸、
エステル、芳香族溶剤、脂肪族炭化水素溶剤、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル及びこれらの組合せの中に特定濃度のニ
トロキシドを含む全ての配合物を含む。
【0006】より好ましい態様において、ニトロキシド
は約1−1000ppm の量で添加される。最も好ましい
態様において、ニトロキシドは約25〜250ppm の量
で添加される。反応性モノマーが酢酸ビニル製造装置の
生成物回収区画及び精製区画に添加されることが好まし
い。
【0007】本発明は、上記酢酸ビニル製造プラントの
処理において0.001〜5,000ppm の濃度で上記
溶媒中に溶解される重合防止剤及び/又は酸化防止剤、
例えば、ヒドロキノン、ベンゾキノン、p−メトキシフ
ェノール、4−t−ブチルカテコール、2,6−ジ−t
−ブチル−4−メチルフェノール、フェノチアジン、N
−アルキル置換フェニレンジアミン、トリス−ノニルフ
ェニルホスファイト及び類似化合物とのニトロキシドの
配合物も含む。
【0008】本発明の組成物は都合よいことに酢酸ビニ
ル製造装置内で過剰のアセトアルデヒドを生成させな
い。更に、酢酸ビニル製造装置内でのニトロキシドの使
用は、ニトロキシド組成物を使用することに関係する特
有の問題のためにこれまで提案されていない。一般に、
ヒドロキシル及びアミン官能基を含むこれらのニトロキ
シドは酢酸ビニルと反応して過剰のアセトアルデヒドを
生成させる。発明者らは、特許請求の範囲に記載の化学
種が望ましくないアセトアルデヒドを生成させないため
に、特許請求の範囲に記載の化学種が酢酸ビニル製造装
置内で使用するのに特に適することを見出した。
【0009】
【実施例】以下の実施例により本発明の好ましい態様及
び有用性を説明する。以下の実施例は特許請求の範囲に
記載がない限り本発明を限定するものではない。本発明
において化合物は重合防止剤であり、そして処理されて
いない試料よりも多量のアセトアルデヒドを生成させな
い。 実施例1 酢酸ビニル用の防ファウリング剤(antifoula
nt)を試験するためにASTM D−525を変更し
た。望ましい濃度の重合防止剤を含む酢酸ビニル(25
ml)をガラスライナー内に入れ、そしてステンレススチ
ール圧力容器内に装入した。装置を密閉し、空気により
100psigに加圧し、そして100℃に加熱した。変更
した手順において、発熱重合反応によって大きな温度上
昇が起きた。これは閉じた系であったので、大きな温度
上昇によって容器内部の圧力が上昇した。この圧力上昇
はチャート式記録計のトレース上のスパイクとして現れ
た。ヒドロキシル官能基又はアミン官能基のいずれかを
含む親ニトロキシド(parent nitroxid
e)(P1)に対する有効性についてニトロキシド1
(N1)を評価した。これらの上記試験を使用して生成
物の双方とも酢酸ビニルの重合を抑制することに有効で
あることが見出された。表1はこの評価結果を示す。
【表1】
【0010】実施例2 ニトロキシド2(N2)(50ppm )を過酸化ベンゾイ
ル開始剤(70ppm )を含む酢酸ビニルに添加した。テ
フロン(商標)ストップコックを装着した多数の管にア
リコート(5g)を加えた。凍結融解法を使用して試料
を3回脱気し、そしてアルゴン下で開放した。管を83
℃の油浴中に入れた。種々の時間で管を取り出し、そし
て溶液の屈折率を測定した。表2に示されるように、未
処理試料は1時間後に重合した。ニトロキシド2により
処理された試料は7.5〜8時間の間で重合した。ニト
ロキシドは酢酸ビニルに対して有効な重合防止剤である
ことが明らかになった。
【表2】 実施例3 ニトロキシド3(N3)(50ppm )を過酸化ベンゾイ
ル開始剤(70ppm )を含む酢酸ビニルに添加した。テ
フロン(商標)ストップコックを装着した5本の管にア
リコート(5g)を加えた。凍結融解法を使用して試料
を3回脱気し、そしてアルゴン下で開放した。管を83
℃の油浴中に入れた。管を種々の時間で取り出し、そし
て溶液の屈折率を測定した。屈折率を時間の関数として
プロットし、そして親ニトロキシド3(P3)(50pp
m )を使用して得られた結果と同一手順を使用して得ら
れたブランクとを比較した。実験は同時に行った。デー
タを表3に示す。ブランクは約1時間後に重合した。ニ
トロキシド3(N3)を含む溶液は7.5〜8時間で重
合した。このことはニトロキシド3が重合防止剤として
有効であることを示す。
【表3】
【0011】実施例4 ニトロキシド4(N4)(40ppm )を過酸化ベンゾイ
ル開始剤(50ppm )を含む酢酸ビニルに添加した。テ
フロン(商標)ストップコックを装着した5本の管にア
リコート(5g)を加えた。凍結融解法を使用して試料
を3回脱気し、そしてアルゴン下で開放した。管を83
℃の油浴中に入れた。管を種々の時間で取り出し、そし
て溶液の屈折率を測定した。屈折率を時間の関数として
プロットし、そして1モル当量の親ニトロキシド(P
5)を使用して得られた結果と同一手順を使用して得ら
れたブランクとを比較した。実験は同時に行った。デー
タを表4に示す。ニトロキシドは酢酸ビニルに対して有
効な重合防止剤であることが明らかになった。
【表4】
【0012】実施例5:アセトアルデヒド生成試験 ニトロキシド5(N5)重合防止剤及び親ニトロキシド
5(P5)重合防止剤の溶液は、0.025gの個々の
重合防止剤を4.975gの酢酸ビニルに添加すること
により調製した。これらの溶液をテフロン(商標)スト
ップコックを装着したガラス管に入れた。未処理試料も
評価した。管をアルゴンでガスシールし、密封し、そし
て83℃の油浴中に9日間入れた。管を油浴から取り出
し、冷却し、次いでガスクロマトグラフィーによりアセ
トアルデヒド含有量を分析した。結果を表5に示す。
【表5】 表5に示されるように、親ニトロキシド(P5)は過剰
のアセトアルデヒドの生成を促進させたが、対応するニ
トロキシド(N5)はアルデヒドの生成を促進させなか
った。従って、これらのニトロキシドは、過剰のアセト
アルデヒドの生成を促進させない優れた酢酸ビニル重合
防止剤である。
【0013】本発明のニトロキシドは親ニトロキシドよ
りも有機溶剤に溶解しやすいという点で親ニトロキシド
を上回る利点を提供する。このことによって、通常利用
可能な炭化水素溶剤におけるよりも高いニトロキシド濃
度を必要とするシステムで、又は水を使用できないシス
テムでニトロキシドが使用できる。
【0014】特許請求の範囲に記載の範囲から逸脱する
ことなく本明細書に記載の方法の構成に変更を加えるこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビンセント イー.ルイス アメリカ合衆国,テキサス 77459,ミズ ーリ シティ,クアイル バレー イース ト 2223 (72)発明者 ナツ アール.パテル アメリカ合衆国,テキサス 77043,ヒュ ーストン,マニラ レーン 2758

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2,2,6,6−テトラメチルピペリジ
    ニル−1−オキシル、4−オキソ−2,2,6,6−テ
    トラメチルピペリジニル−1−オキシル、4−ヒドロキ
    シ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−
    オキシルのエステル、3位にある置換基がH,CN又は
    炭素原子数1〜20の線状又は分枝状炭化水素鎖であ
    り、且つ2及び5位にあるアルキル置換基が同一であっ
    ても異なっていてもよい炭素原子数1〜20の線状又は
    分枝状炭化水素鎖である3−置換−2,2,5,5−ア
    ルキル−ピロリジニル−1−オキシル、2及び4位にあ
    るアルキル基が同一であっても異なっていてもよい炭素
    原子数1〜20の線状又は分枝状炭化水素鎖である2,
    2,4,4−アルキル−オキサゾリジニル−3−オキシ
    ル、及びジ−t−ブチルニトロキシドからなる群より選
    ばれる化合物0.001〜5,000ppm を酢酸ビニル
    製造装置内に添加することを含む酢酸ビニル製造装置内
    での酢酸ビニルの重合を抑制する方法であって、前記添
    加によって前記装置内での反応性モノマーの重合が抑制
    され、また過剰のアセトアルデヒドが前記酢酸ビニル製
    造装置内で生成しない方法。
  2. 【請求項2】 前記化合物が、精製区画及び生成物回収
    区画からなる群より選ばれる酢酸ビニル製造装置の区画
    内に添加される請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記反応性モノマーが、水、酢酸、エス
    テル、芳香族溶剤、脂肪族炭化水素溶剤、アセトニトリ
    ル、酢酸ビニル及びこれらの組合せからなる群より選ば
    れる溶媒に溶解される、請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 ヒドロキノン、ベンゾキノン、p−メト
    キシフェノール、4−t−ブチルカテコール、2,6−
    ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、フェノチアジ
    ン、N−アルキル置換フェニレンジアミン、トリス−ノ
    ニルフェニルホスファイト及び同族化合物からなる群よ
    り選ばれる重合防止剤を0.001〜5,000ppm の
    濃度で添加することを更に含む、請求項1記載の方法。
JP3808397A 1996-02-21 1997-02-21 酢酸ビニルの重合を抑制する方法 Pending JPH101505A (ja)

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US60459296A 1996-02-21 1996-02-21
US08/604592 1996-02-21

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