JPS63255273A - アクリル酸グリシジルまたはメタクリル酸グリシジルの精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、アクリル酸グリシジルまたはメタクリル酸グ
リシジルの精製方法に関し、特にそれに用いる残留触媒
不活性化用添加剤によりエピクロルヒドリンを実質上台
まない、低塩素含量かつ高純度のアクリル酸グリシジル
またはメタクリル酸グリシジルへの精製方法に関するも
のである。

［従来の技術］ 通常アクリル酸グリシジルまたはメタクリル酸グリシジ
ル（以下（メタ）アクリル酸グリシジルという）はアク
リル酸またはメタクリル酸（以下（メタ）アクリル酸と
いう）のアルカリ金属塩と３〜ｌＯ倍モルのエピクロル
ヒドリンを、（メタ）アクリル酸のアクリル金属塩に対
し触媒として第四級アンモニウム塩０．３〜２，０モル
％程度と重合防止剤０．０１〜０．２重量％程度の存在
下、反応温度８０〜１２０℃で１〜５時間反応させて合
成され、反応副生成物であるアルカリ金属塩化物を炉別
または水洗によって除去した後の粗（メタ）アクリル酸
グリシジルから過剰のエピクロルヒドリンを留去し、つ
いで減圧蒸留によって製品として得られることが公知で
ある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、かくして得られた製品である（メタ）ア
クリル酸グリシジルにはエピクロルヒドリンが０．１−
１．０重量％程度残存混入し、（メタ）アクリル酸グリ
シジルの純度低下と遊離塩素含量の増加を招いているの
が現状である。特に遊離塩素含量の増加は、（メタ）ア
クリル酸グリシジルの主たる用途が塗料やレジストの原
料であることから、塗装金属基板の腐食を促進する結果
となり、（メタ）アクリル酸グリシジルの利用価値を減
じている。さらに、エピクロルヒドリンには強烈な皮膚
刺激性を持つ等の毒性があり、これが混入している（メ
タ）アクリル酸グリシジルも取り扱い上特に注意を必要
とするなど、安全面、衛生面、環境面でも問題がある。

従来から（メタ）アクリル酸グリシジルの精製方法につ
いては主に精製収率を高める目的で種々の提案がなされ
、例えば、 （１）反応混合物に水を加え、加水分解後、有機相を蒸
留して製品化する方法（特公昭４５−２８７６２号公報
など）、 （２）反応後、スルホン酸塩、アルキル硫酸エステルな
いしスルホン酸型カチオン交換樹脂などを添加し、（メ
タ）アクリル酸グリシジルの安定化をはかる方法（特開
昭４８−７２１１５号公報）、（３）　反応後、モノな
いしジニトロフェノールのアルカリ金属塩もしくはモノ
、ジ、ないしトリニトロ安息香酸のアルカリ金属塩を添
加し、（メタ）アクリル酸グリシジルの安定化をはかる
方法（特公昭５７−４２０７５号公報）、 などが公に開示されている。

しかしながらこれらの方法には、エピクロルヒドリンを
実質上台まない（メタ）アクリル酸グリシジルの製法に
ついての記載がなく１本発明が目的とすることとは全く
別のものである。

またエピクロルヒドリンを使用しない方法としてアクリ
ル酸メチルまたはメタクリル酸メチルとグリシドールと
のエステル交換法も提案されている（特開昭５０−１５
４２０号、特公昭５３−６１３３号、特公昭４７−３８
４２１号、フランス特許第２０８８９７１号、特開昭５
２−２５７１４号、特開昭５４−３００７号、特開昭５
６−１１８０７５号など）。

しかしながら、これらの方法は原料のグリシドールの貯
蔵安定性が悪く室温でも経時で含量低下をおこすため、
工業的に安定した（メタ）アクリル酸グリシジルの製造
を行なうには適していない。

さらに別の方法として通常の製品を再度精密蒸留すれば
１本発明の目的は一応達せられるが、再加熱による重合
等で収得収率が著しく減少するばかりか経済的損失も大
きなものとなるので、工業的スケールでの大量製造には
不向きである。

本発明は以上の問題点を解決するのが目的で、具体的に
はエピクロルヒドリンの残存混入量を（メタ）アクリル
酸グリシジル製品重量に対し、０．０１重量％以下にし
て、低塩素含量かつ高純度の（メタ）アクリル酸グリシ
ジルを製造することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明者等
は（メタ）アクリル酸のアルカリ金属塩とエピクロルヒ
ドリンを第四級アンモニウム塩を触媒として反応させた
後に反応副生成物であるアルカリ金属塩化物を炉別除去
後過剰のエピクロルヒドリンの留去濃縮を続けるにもか
かわらず、濃縮残液中のエピクロルヒドリンが消滅せず
、ついには（メタ）アクリル酸グリシジル製品中に０．
１〜１．０重量％程度のエピクロルヒドリンが混入して
しまうことを知った。さらに本発明者等はその原因を究
明したところ、以下の第１表に示す事実から明らかな通
り、反応触媒である第四級アンモニウム塩がが過では完
全に除去できずに微量残存し、これが本反応中の副生成
物としてエピクロルヒドリンとアルカリ金属塩化物およ
び微量の水から容易に生成する１、３−ジクロロ−２−
プロパツールからエピクロルヒドリンの留去濃縮中に、
新たにエピクロルヒドリンを生成する反応を著しく促進
するという現象を見出した。

すなわち、重合防止剤としてハイドロキノンモノメチル
エーテル プロパツール５重量％と、例えばメタクリル酸グリシジ
ル９５重量％溶液に第四級アンモニウム塩を加え、９０
〜１００℃で加熱したところ容易にエピクロルヒドリン
が生成することが認められた。

（以下余白） そこで本発明者等はかかる第四級アンモニウム塩を不活
性化せしめることを検討した結果、一般式（Ｉ） Ｚ＊ＸＹ＋２０４ｏ−ｎＨ２Ｏ　　　　　（　Ｉ　）（
式中Ｘはリンまたはケイ素原子を表わし、Ｙはタングス
テンまたはモリブデン原子を表わす．またＺは水素原子
またはリチウム、ナトリウム、カリウムの何れかのアル
カリ金属原子を表わす．鵬はＸがリン原子の場合３で、
ケイ素原子の場合４である．またｎは０〜３０の正の整
数を表わす。） で示されるヘテロポリ酸またはそのアルカリ金属塩が第
四級アンモニウム塩を不活性化することを見出し、本発
明を完成した。

すなわち、本発明は（メタ）アクリル酸のアルカリ金属
塩とエピクロルヒドリンを第四級アンモニウム塩触媒の
存在下で反応せしめて得た粗（メタ）アクリル酸グリシ
ジルに、一般式（Ｉ）で示されるヘテロポリ酸またはそ
のアルカリ金属塩の、少なくとも一種類を添加処理し、
次いで蒸留分離することを特徴とする，エピクロルヒド
リン含量０．０１重量％以下の、実質上エピクロルヒド
リンを含まない（メタ）アクリル酸グリシジルの精製方
法である。

本発明に於いては，一般式ＣＩ）で示されるヘテロポリ
酸またはそのアルカリ金属塩が第四級アンモニウム塩と
容易に反応して脱ハロゲン化水素モジくは脱ハロゲン化
アルカリ金属塩が起き、その結果安定な錯塩を形成する
ために、第四級アンモニウム塩が不活性化され，１．３
−ジクロロ−２−プロパツールからのエピクロルヒドリ
ンの生成が防止されるものと考えられる。

一般式（Ｉ）で示されるヘテロポリ酸またはそのアルカ
リ金属塩としては、リンタングステン酸，リンタングス
テン酸リチウム、リンタングステン酸ナトリウム、リン
タングステン酸カリウム、ケイタングステン酸、ケイタ
ングステン酸リチウム、ケイタングステン酸ナトリウム
、ケイタングステン酸カリウム、リンモリブデン酸、リ
ンモリブデン酸リチウム、リンモリブデン酸ナトリウム
、リンモリブデン酸カリウム、ケイモリブデン酸、ケイ
モリブデン酸リチウム、ケイモリブデン酸ナトリウム、
ケイモリブデン酸カリウムなどが好ましい。

これらの添加物は反応に使用する触媒の第四級アンモニ
ウム塩に対し、１〜５モル％程度、好ましくは１〜２モ
ル％程度用いられる。添加方法としては本反応終了後、
ハロゲン化アルカリ金属塩を除去したのち添加するのが
好ましく、添加後０．５〜１時間攪拌混合することによ
って処理され、精製蒸留の際、他に加える重合防止剤の
重合防止効果を阻害することなく、１．３−ジクロロ−
２−プロパツールからエピクロルヒドリンの生成を防止
する効果を発揮する。

本発明の反応は、（メタ）アクリル酸とアルカリ金属化
合物との中和反応により（メタ）アクリル酸アルカリ金
属塩を合成し１次いでエピクロルヒドリンおよび第四級
アンモニウム塩、触媒を加えて反応を進行せしめる常法
通りの方法である。

（メタ）アクリル酸、アルカリ金属塩は通常ナトリウム
塩およびカリウム塩が用いられ、これらは（メタ）アク
リル酸とアルカリ金属化合物、たとえば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどとの反応によって容易に合成で
きるものである。

触媒として用いる第四級アンモニウム塩は、テトラメチ
ルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウム
クロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライ
ド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライドなどが
好ましい。

また重合防止剤としては、フェノチアジン、ハイドロキ
ノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、Ｎ　、Ｎ’
−ジフェニルパラフェニレンジアミンなどが良く用いら
れる。

本発明の方法は、通常無溶媒下で行なえるが、ハロゲン
元素を含まない有機溶媒であれば、非極性、極性、共沸
性溶媒下でも適用できる。

［実施例］ 実施例１ メタクリル酸１１９．５ｇ　（１，３８９モル）と水酸
化ナトリウム５５．５ｇ　（１，３８９モル）との中和
反応によりメタクリル酸ナトリウムを合成し、これを脱
水して得られた実質上無水のメタクリル酸ナトリウム１
５０．０ｇとエピクロルヒドリン６４２．４ｇ　（６，
９４５モル）の混合物を攪拌機、温度計、還流冷却器を
付したフラスコ中に仕込み、次いでテトラメチルアンモ
ニウムクロライＦ　Ｏ，７６ｇ　（０，００７モル）、
フェノチアジン０．４ｇ　（０，００２モル）を加え、
９０℃で３時間加熱攪拌下に反応せしめた０反応終了後
、副生じた塩化ナトリウムを炉別し、ろ液にリンタング
ステン酸２６〜３０水塩０．２８ｇ　（０，０００１モ
ル）を加え、６５℃で０．５時間攪拌した後、５０〜７
０１１■Ｈｇで蒸留して未反応のエピクロルヒドリン４
８８ｇを留去し、さらにオールダシヨウ５段の蒸留塔を
用い、３　ｍｍＨｇ、ボトム温度８０〜８５℃で蒸留を
行ない、６５〜ｂ 分１９３．３ｇを得た。この留分のガスクロマトグラフ
ィ一定量分析によれば、メタクリル酸グリシジルの純度
は９８．６％であり、エピクロルヒドリン含量は０．０
０２１％であった。

比較例１ 実施例１と同様にメタクリル酸ナトリウムとエピクロル
ヒドリンを反応させた後、塩化ナトリウムを炉別し、リ
ンタングステン酸を添加せず実施例１と同様に蒸留した
ところ、メタクリル酸グリシジルの純度９７．７％、エ
ピクロルヒドリン含量０．４２％の留分１５７．Ｅｉｇ
を得たにとどまった。

実施例２〜１０ 第２表に示す様に、実施例１と同様にアクリル酸または
メタクリル酸と水酸化ナトリウムから合成されるアクリ
ル酸ナトリウムまたはメタクリル酸ナトリウムとエピク
ロルヒドリンを表記の触媒の存在下で反応させた０反応
条件は９０〜１００℃。

２〜４時間であり、重合防止剤としていずれもフェノチ
アジン０．４ｇを用いた。

反応終了後、塩化ナトリウムを炉別後、次いで表に示す
添加剤を加えて５０〜８０ｍｍＨｇでエピクロルヒドリ
ンを留去し、さらに３〜５　ｍｍＨｇで蒸留した。この
結果を第２表に示す。

なお比較例２〜４は、添加剤を用いず、前述の方法と同
様にして反応精製を行なった。この結果を同じく第２表
に示す。

（以下余白） ［発明の効果］ 以上に説明した様に、本発明によって高純度で、且つ、
低塩素含量のアクリル酸グリシジル及びメタクリル酸グ
リシジルの製造が可能になった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アクリル酸またはメタクリル酸のアルカリ金属塩とエピ
   クロルヒドリンを第四級アンモニウム塩触媒の存在下で
   反応させて得られた粗アクリル酸グリシジルまたは粗メ
   タクリル酸グリシジルに一般式： Ｚ＿ｎＸＹ＿１＿２Ｏ＿４＿０・＿ｎＨ＿２Ｏ（式中Ｘ
   はリンまたはケイ素原子を表わし、Ｙはタングステンま
   たはモリブデン原子を表わす、またＺは水素原子または
   リチウム、ナトリウム、カリウムの何れかのアルカリ金
   属原子を表わす、ｎはＸがリン原子の場合３で、ケイ素
   原子の場合４である。またｎは０〜３０の正の整数を表
   わす。） で示されるヘテロポリ酸またはそのアルカリ金属塩を少
   なくとも一種添加処理し、ついで蒸留分離することを特
   徴とするアクリル酸グリシジルまたはメタクリル酸グリ
   シジルの精製方法。