JPH10306049A

JPH10306049A - エーテルアルコール系溶剤

Info

Publication number: JPH10306049A
Application number: JP11713097A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawasaki; 宏川崎; Tetsuo Kamitoku; 哲郎神徳
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】各種の溶質に対する溶解特性に優れるととも
に、生体に対する毒性の低い溶剤を提供すること。【解決手段】３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールお
よび／または３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールを含
有してなるエーテルアルコール系溶剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な溶剤に関
し、さらに詳しくは、３−ｎ−プロポキシ−１−プロパ
ノールおよび／または３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノ
ールを含有してなり、各種溶質の溶解性に優れるととも
に生体に対する毒性の低いエーテルアルコール系溶剤に
関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料やインキをはじめ、金属洗浄、クリ
ーニング、接着剤などの産業分野においては、多種多様
な溶剤が使用されている。これら溶剤としては、アルコ
ール類やケトン類、エーテル類、エステル類、炭化水素
類などを単独で、あるいは種々組合せた混合溶剤として
用いられている。

【０００３】これら溶剤のなかでも、２−エトキシエタ
ノールや２−ブトキシエタノールなどのエチレングリコ
ール系溶剤が溶解性に優れていることから、塗料や印刷
インキなどの分野において多用されてきた。ところが、
このエチレングリコール系溶剤には、睾丸の萎縮や不
全、催奇性、血管障害、母性の毒性に代表される生殖毒
性のあることが判明し、労働安全衛生法による管理濃度
が、２−エトキシエタノールについては５ｐｐｍ、２−
ブトキシエタノールについては２５ｐｐｍと設定され、
その使用が制限されている。

【０００４】そこで、これらエチレングリコール系溶剤
に代わるものとして、プロピレングリコールモノメチル
エーテルなどのプロピレングリコール系溶剤、３−メチ
ル−３−メトキシブタノール、３−メトキシブタノール
などを用いる試みがなされているが、これらは溶解性が
充分でなく、また製造コストが高くつくという難点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況から、各種溶質の溶解性に優れかつ生体への毒性の
低い新規な溶剤を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するため、種々検討を重ねた結果、３−ｎ−プロ
ポキシ−１−プロパノールおよび３−ｎ−ブトキシ−１
−プロパノールが、いずれも各種溶質の溶解性に優れ、
かつ生体への毒性の低いものであることを見出し、かか
る知見に基づいて本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明は、３−ｎ−プロポキシ
−１−プロパノールおよび／または３−ｎ−ブトキシ−
１−プロパノールを含有することを特徴とするエーテル
アルコール系溶剤である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の溶剤は、３−ｎ−プロポ
キシ−１−プロパノールまたは３−ｎ−ブトキシ−１−
プロパノールをそれぞれ単独で溶剤として使用してもよ
いし、これら２種の化合物を混合してなる混合溶剤、あ
るいはこれらに他の溶剤を加えてなる混合溶剤の形態で
使用することができる。

【０００９】３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノール
は、甘い匂いのある無色の液体であり、揮発性は低い。
そして、分子内にエーテル結合とアルコール性水酸基を
有するエーテルアルコールであり、エーテルとアルコー
ルの性質を併せ持ち、その沸点までの温度範囲では水と
いかなる混合割合でも完全に混合することができるとと
もに、各種の有機溶剤、たとえばアルコール類、エーテ
ル類、ケトン類、エステル類などとの相溶性も良好であ
る。

【００１０】また３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノール
も、甘い匂いのある無色の液体であり、揮発性は低い。
そして、３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールと同様
にエーテルとアルコールの性質を併せ持ち、水との相溶
性については３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールよ
りも幾分劣るが、アルコール類やエーテル類、ケトン
類、エステル類との相溶性は良好である。

【００１１】これら有機溶剤の具体例としては、メチル
アルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、ｎ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジメチル
エーテル、ジエチルエーテル等のエーテル類、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の
ケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸
アミル等のエステル類、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等
の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類などがある。

【００１２】３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールお
よび３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールは、前記のよ
うな性質を有することから、塗料、ラッカー、インキ、
接着剤等に配合する溶剤成分や、クリーニング溶剤、フ
ォトレジスト溶剤、金属洗浄剤等の洗浄剤などの用途に
好適に使用できる。

【００１３】たとえば、塗料用の溶剤として用いる場合
には、これら化合物が水との相溶性が良好であることか
ら、水溶性塗料用の溶剤に用いるのに適している。この
場合、３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールまたは３
−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールに、水と、使用目的
に応じて適量の低沸点の水溶性有機溶剤を加えた混合溶
剤に、塗料用樹脂成分や顔料等を加えて溶解、分散させ
ることにより、水溶性塗料を得ることができる。ここ
で、得られる水溶性塗料中の３−ｎ−プロポキシ−１−
プロパノールや３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノール
は、塗布された塗膜からの溶剤成分の蒸発速度を抑制し
て、滑らかな塗膜面を形成させるリターダーとしての作
用を有している。

【００１４】また３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノー
ルおよび３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールは、いず
れもニトロセルロースの溶解性にも優れているので、ラ
ッカーの溶剤成分として使用することもできる。さら
に、クリーニング溶剤や金属洗浄剤、フォトレジス溶剤
などの洗浄剤として使用する場合には、３−ｎ−プロポ
キシ−１−プロパノールまたは３−ｎ−ブトキシ−１−
プロパノールと水との混合剤の形態で使用するとよい。
このような混合剤では、火気に対する危険性が低く、被
洗物に損傷を与えることがなく、溶剤の回収も容易であ
るからである。そして、これら混合剤は、被洗物に付着
している汚れ成分が油溶性のものであっても水溶性のも
のであっても、ともに溶解して被洗物から除去すること
ができる。

【００１５】つぎに、この３−ｎ−プロポキシ−１−プ
ロパノールを製造する方法については様々な合成方法に
よって製造することができる。例えば、プロピレンの部
分酸化により得られるアクロレインにｎ−プロパノール
を付加して、３−ｎ−プロポキシ−１−プロパナールと
したのち、触媒の存在下、水素添加することにより目的
物を得ることができる。この場合、アクロレインへのｎ
−プロパノールの付加反応に際しては、触媒として、酢
酸カリウムや水酸化ナトリウム等を使用すればよい。ま
た、水素添加反応用の触媒としては、ルテニウム／カー
ボン（Ｒｕ／Ｃ）やラネ−ニッケルなどを使用すればよ
い。

【００１６】また別法として、プロピレンを酸化して得
られるアクリル酸にｎ−プロパノールを反応させてエス
テル化し、アクリル酸ｎ−プロピルとした後、これにｎ
−プロパノールを付加して３−ｎ−プロポキシプロピオ
ン酸ｎ−プロピルとし、さらにこれを水素化することに
よって、目的物を得ることもできる。

【００１７】３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールを製
造する方法についても、様々な合成方法によって製造す
ることができる。例えば、プロピレンの部分酸化により
得られるアクロレインにｎ−ブタノールを付加して、３
−ｎ−ブトキシ−１−プロパナールを得たのち、触媒の
存在下に水素添加することにより、目的物を得ることが
できる。この場合、アクロレインへのｎ−ブタノールの
付加反応に際しては、触媒として、酢酸カリウムや水酸
化ナトリウム等を使用すればよい。また、水素添加反応
用の触媒は、ルテニウム／カーボンやラネーニッケルな
どを使用すればよい。

【００１８】別法として、プロピレンを酸化して得られ
るアクリル酸にｎ−ブタノールを反応させてエステル化
し、アクリル酸ｎ−ブチルとした後、これにｎ−ブタノ
ールを付加して３−ｎ−ブトキシプロピオン酸ｎブチル
とし、さらにこれを水素化するこよって、目的物を得る
こともできる。

【００１９】このようにして得られる３−ｎ−プロポキ
シ−１−プロパノールおよび３−ｎ−ブトキシ−１−プ
ロパノールは、いずれもその化学構造が直鎖構造である
ことから、分岐構造を有する３−メチル−３−メトキシ
ブタノールや３−メトキシ−１−ブタノールなどに比
し、溶質の溶解力に優れるほか、化学的な安定性にも優
れている。

【００２０】さらに、生体に対する毒性に関しては、こ
れまで用いられてきたエチレングリコール系溶剤やプロ
ピレングリコール系溶剤のβ異性体は生体内に摂取され
た際の代謝生成物がアルコキシ酢酸であることから、こ
れが生殖毒性を発現するのであるが、本発明で用いる３
−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールと３−ｎ−ブトキ
シ−１−プロパノールとは、ともに生体内に摂取された
場合、最終的な代謝生成物はマロン酸となるので、生殖
毒性が発現するようなことはなく、安全性の高い化合物
である。

【００２１】

〔実施例１〕

（１）３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールの合成２リットルの３つ口フラスコに、ｎ−プロパノール８６
７ｇ（１４．４モル）、酢酸９．６ｇ（０．１６モ
ル）、酢酸カリウム１７．３ｇ（０．１７６モル）およ
びアクロレイン２７８ｇ（４．８モル）を仕込み、回転
数４５０ｒｐｍにて攪拌しながら、７５℃（還流温度）
において、８時間にわたり、アクロレインとｎ−プロパ
ノールの付加反応を行った。

【００２２】反応終了後、反応生成物を２０Ｔｏｒｒで
減圧蒸留し、塔頂ガスをドライアイス／イソプロピルア
ルコールで冷却されたトラップにより捕集し、未反応の
アクロレインとｎ−プロパノールを主成分とする留分７
５ｇを分離回収した。ついで、塔底から３−ｎ−プロポ
キシ−１−プロパナールを主成分とする留分９３９ｇ
（純度２５％）を得た。

【００２３】ついで、内容積１０リットルのオートクレ
ーブに、前記で得た３−ｎ−プロポキシ−１−プロパナ
ールを主成分とする留分１８４１ｇとメタノール１３４
５ｇ、および水素化触媒として５％Ｒｕ／Ｃ（５０％含
水品）２４ｇを仕込み、オートクレーブ内の気体を水素
ガスで置換した後、さらに水素ガスを圧入して７０Ｋｇ
／ｃｍ²Ｇに昇圧し、１００℃において７時間にわた
り、３−ｎ−プロポキシ−１−プロパナールの水素化反
応を行った。

【００２４】反応終了後、オートクレーブを冷却脱圧し
て内容物を抜き出し、触媒を濾別して、生成液３０６３
ｇを得た。この生成液より、１００Ｔｏｒｒの減圧下、
４５℃において、溶媒２６１４ｇを分離回収した。得ら
れた粗３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノール９９８ｇ
をウイットマーカラムに導入し、４０Ｔｏｒｒ、１００
℃の条件下に精密蒸留して、純度８３．８％の３−ｎ−
プロポキシ−１−プロパノール５４９ｇを得た。

【００２５】つぎに、ここで得られた３−ｎ−プロポキ
シ−１−プロパノール中に混入しているアセタールを除
去するため、これに２規定濃度の塩酸５００ミリリット
ルを加え、攪拌下に加熱し７０℃で３時間保持した。つ
いで、室温まで冷却した後、水酸化ナトリウムを加えて
中和した。中和により相分離した有機相を取り出し、水
相にはｎ−ヘキサンを加えて２回抽出し、抽出液を有機
相に加えた。この有機相は、無水硫酸ナトリウムで乾燥
した後、１００Ｔｏｒｒ、４０℃でｎ−ヘキサンを留去
し、ウイットマーカラムに導入して、２０Ｔｏｒｒ、８
６℃において精密蒸留した。この結果、目的とする３−
ｎ−プロポキシ−１−プロパノールの純度９２．１％の
もの２２６ｇと純度９７．９％のもの１８６ｇを得た。

【００２６】（２）３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノ
ールの溶剤性能の測定上記（１）で得られた純度９７．９％の３−ｎ−プロポ
キシ−１−プロパノールについて、下記項目につき性能
評価をした。１）水との相溶性（２０℃）水に対する３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールの溶
解度：無限大３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールに対する水の溶
解度：無限大２）溶解度パラメーター１０．３３）プラスチック混和性溶剤４．５ミリリットルに対し、樹脂０．５ｇを加えて
混和した。結果は、下記のとおりであった。

【００２７】ポリ酢酸ビニル不溶ポリビニルブチラール可溶ポリメチルメタクリレート不溶ポリスチレン不溶ポリ塩化ビニル不溶ニトロセルロース可溶アセチルセルロース不溶４）急性毒性ＬＤ₅₀（ラット、経口）：６０１０ｍｇ／Ｋｇ

【００２８】〔実施例２〕（１）３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールの合成２リットルの３つ口フラスコに、ｎ−ブタノール９７７
ｇ（１３．１モル）、酢酸８．７ｇ（０．１５モル）、
酢酸カリウム１５．７ｇ（０．１６モル）およびアクロ
レイン２５１ｇ（４．４モル）を仕込み、回転数４５０
ｒｐｍにて攪拌しながら、８０℃（還流温度）におい
て、８時間にわたりアクロレインとｎ−ブタノールの付
加反応を行った。

【００２９】反応終了後、反応生成物を１０Ｔｏｒｒで
減圧蒸留し、塔頂ガスをドライアイス／イソプロピルア
ルコールで冷却されたトラップにより捕集し、未反応の
アクロレインとｎ−ブタノールを主成分とする留分５２
ｇを分離回収した。ついで、塔底から３−ｎ−ブトキシ
−１−プロパナールを主成分とする留分１０５３ｇ（純
度１８％）を得た。

【００３０】ついで、内容積１０リットルのオートクレ
ーブに、前記で得た３−ｎ−ブトキシ−１−プロパナー
ルを主成分とする留分１９３５ｇとメタノール１２７６
ｇ、および水素化触媒として５％Ｒｕ／Ｃ（５０％含水
品）１７．５ｇを仕込み、オートクレーブ内の気体を水
素ガスで置換した後、さらに水素ガスを圧入して７０Ｋ
ｇ／ｃｍ²Ｇに昇圧し、１００℃において７時間にわた
り、３−ｎ−ブトキシ−１−プロパナールの水素化反応
を行った。

【００３１】反応終了後、オートクレーブを冷却脱圧し
て内容物を抜き出し、触媒を濾別して、生成液２９７２
ｇを得た。この生成液より、１００Ｔｏｒｒの減圧下、
６０℃においてメタノールを分離回収し、２０Ｔｏｒ
ｒ、６０℃においてｎ−ブタノールを分離回収した。得
られた粗３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノール５７０ｇ
をウイットマーカラムに導入し、２０Ｔｏｒｒ、１００
℃の条件下に精密蒸留して、純度８７．６％の３−ｎ−
ブトキシ−１−プロパノール４２０ｇを得た。

【００３２】つぎに、ここで得られた３−ｎ−ブトキシ
−１−プロパノール中に混入しているアセタールを除去
するため、これに２規定濃度の塩酸５００ミリリットル
を加え、攪拌下に加熱し７０℃で３時間保持した。つい
で、室温まで冷却した後、水酸化ナトリウムを加えて中
和した。中和により相分離した有機相を取り出し、水相
にはｎ−ヘキサンを加えて２回抽出し、抽出液を有機相
に加えた。この有機相は、無水硫酸ナトリウムで乾燥し
た後、１００Ｔｏｒｒ、４５℃でｎ−ヘキサンを留去
し、ウイットマーカラムに導入して、１０Ｔｏｒｒ、８
８℃において精密蒸留した。この結果、目的とする３−
ｎ−ブトキシ−１−プロパノールの純度９７．９％のも
の２６７ｇを得た。

【００３３】（２）３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノー
ルの溶剤性能の測定上記（１）で得られた純度９７．９％の３−ｎ−ブトキ
シ−１−プロパノールについて、下記項目につき性能評
価をした。１）水との相溶性（２０℃）水に対する３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールの溶解
度：６．３ｗｔ％３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールに対する水の溶解
度：２２．３ｗｔ％２）溶解度パラメーター１０．３３）プラスチック混和性溶剤４．５ミリリットルに対し、樹脂０．５ｇを加えて
混和した。結果は、下記のとおりであった。

【００３４】ポリ酢酸ビニル不溶ポリビニルブチラール可溶ポリメチルメタクリレート不溶ポリスチレン不溶ポリ塩化ビニル不溶ニトロセルロース可溶アセチルセルロース不溶４）急性毒性ＬＤ₅₀（ラット、経口）：５９５０ｍｇ／Ｋｇ

【００３５】〔比較例１〕比較のため、２−ブトキシエ
タノールにつき、実施例と同じ評価項目について溶剤性
能の測定をした。結果は下記のとおりであった。１）水との相溶性（２０℃）水に対する２−ブトキシエタノールの溶解度：無限大
（４６℃以下）２−ブトキシエタノールに対する水の溶解度：無限大２）溶解度パラメーター８．９３）プラスチック混和性溶剤４．５ミリリットルに対し、樹脂０．５ｇを加えて
混和した。結果は、下記のとおりであった。

【００３６】ポリ酢酸ビニル不溶ポリビニルブチラール可溶ポリメチルメタクリレート不溶ポリスチレン不溶ポリ塩化ビニル不溶ニトロセルロース可溶アセチルセルロース不溶４）急性毒性ＬＤ₅₀（ラット、経口）：１４８０ｍｇ／Ｋｇ

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、各種溶質の溶解特性に
優れるとともに、生体への毒性の低い溶剤を提供するこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３−ｎ−プロポキシ−１−プロパノールお
よび／または３−ｎ−ブトキシ−１−プロパノールを含
有してなることを特徴とするエーテルアルコール系溶
剤。