JPWO2016035573A1 - Method for producing (meth) acrylic ester mixture - Google Patents

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修平 山口
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Abstract

本発明は、部分(メタ)アクリル酸のエステル体を、簡易な方法で、収率良く製造する方法を提供することを目的とする。下記第1工程及び第2工程を含み、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量がエステル体の合計質量に対して15〜50質量%であることを特徴とする、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。第1工程:酸触媒の存在下において、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化反応により、中間混合物を得る工程であって、水酸基を基準とした反応率が45%に到達するまで、反応液に含まれる水分量を特定の値に維持し、前記反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止する、エステル化反応工程第2工程:前記中間混合物に、有機溶剤を添加して、アルカリ水溶液で中和処理し、前記中和処理後に水相と分離した有機相中の水分量が特定の値である中和処理工程An object of this invention is to provide the method of manufacturing the ester body of partial (meth) acrylic acid with a simple method with sufficient yield. The following 1st process and 2nd process are included, Content of the (meth) acrylic acid ester component which has two hydroxyl groups is 15-50 mass% with respect to the total mass of an ester body, It is characterized by the (meta ) Method for producing acrylic ester mixture. 1st process: It is the process of obtaining an intermediate mixture by esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol in the presence of an acid catalyst until the reaction rate based on hydroxyl groups reaches 45%. The amount of water contained in the reaction solution is maintained at a specific value, and the esterification reaction is stopped when the reaction rate is 45 to 65%. The esterification reaction step second step: an organic solvent is added to the intermediate mixture. Neutralization treatment step in which the water content in the organic phase added and neutralized with an aqueous alkali solution and separated from the aqueous phase after the neutralization treatment is a specific value

Description

本発明は、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとをエステル化反応させて(メタ)アクリル酸エステル混合物を製造する方法に関する。詳しくは、反応液に含まれる水分量を制御しながらエステル化反応させ、さらにエステル化反応後の反応液を中和処理する際に有機相中の水分量を制御することを特徴とする(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   The present invention relates to a method for producing a (meth) acrylic ester mixture by esterifying (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol. Specifically, it is characterized in that the esterification reaction is carried out while controlling the amount of water contained in the reaction solution, and the amount of water in the organic phase is controlled when neutralizing the reaction solution after the esterification reaction (meta ) A method for producing an acrylic ester mixture.

(メタ)アクリル酸と多価アルコールを反応させて得られる(メタ)アクリル酸エステルは、その硬化物が高い硬度と優れた耐摩耗性を発現するため、ハードコード塗料の配合成分などに用いられている。中でも多価アルコールの一部の水酸基がエステル化された部分(メタ)アクリル酸エステルは、完全エステル体と異なり、一分子中に水酸基と不飽和基という2種の官能基を有するため、広い反応形式を利用した広範な製品の製造に用いることができる。例えば、多価イソシアネート化合物と部分(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られるウレタンアクリレートは、各種基材へのコーティング剤として使用されている。   (Meth) acrylic acid ester obtained by reacting (meth) acrylic acid with polyhydric alcohol is used as a component of hard cord paints because its cured product exhibits high hardness and excellent wear resistance. ing. In particular, partial (meth) acrylic acid esters in which some hydroxyl groups of polyhydric alcohols are esterified have two types of functional groups, hydroxyl groups and unsaturated groups, in a single molecule, unlike wide ester forms. It can be used to manufacture a wide range of products using formats. For example, urethane acrylate obtained by reacting a polyvalent isocyanate compound with a partial (meth) acrylic acid ester is used as a coating agent for various substrates.

従来、多価アルコールの部分(メタ)アクリル酸エステルは、(メタ)アクリル酸と多価アルコールの脱水エステル化によりエステル体の混合物として製造されている。さらに、反応液から中和処理や水洗処理などを経て、部分(メタ)アクリル酸エステルを含む混合物が回収され、必要に応じて蒸留などにより精製されている。   Conventionally, partial (meth) acrylic acid esters of polyhydric alcohols are produced as a mixture of ester bodies by dehydration esterification of (meth) acrylic acid and polyhydric alcohols. Furthermore, the mixture containing the partial (meth) acrylic acid ester is recovered from the reaction solution through neutralization treatment, water washing treatment, and the like, and purified by distillation or the like as necessary.

従来の多価アルコールの部分(メタ)アクリル酸エステルの製造方法としては、特許文献1〜3に記載の方法が記載されている。
特許文献1には、多価アルコールであるジペンタエリスリトールとアクリル酸をエステル化反応させた、ジペンタエリスリトールポリアクリレートの製造において、エステル化反応生成物を芳香族炭化水素と脂肪族または脂環式炭化水素との混合溶媒および水で洗浄することが記載されている。
As a conventional method for producing a partial (meth) acrylic ester of a polyhydric alcohol, methods described in Patent Documents 1 to 3 are described.
In Patent Document 1, in the production of dipentaerythritol polyacrylate obtained by esterification of dipentaerythritol, which is a polyhydric alcohol, and acrylic acid, the esterification reaction product is converted into aromatic hydrocarbon and aliphatic or alicyclic. Washing with a mixed solvent with hydrocarbons and water is described.

特許文献2には、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとを脱水エステル化反応させる際に、反応率が80%に達する段階まで、反応液に含まれる水分量を、有機溶媒を除外した反応液成分の合計質量に対して6質量%以下に制御する製造方法が記載されている。   In Patent Document 2, when dehydrating esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol, the amount of water contained in the reaction solution is excluded from the organic solvent until the reaction rate reaches 80%. The manufacturing method which controls to 6 mass% or less with respect to the total mass of a liquid component is described.

また、特許文献3には、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとを脱水エステル化反応において、部分(メタ)アクリレートを選択的に製造する方法として、反応率が低い段階でエステル化反応を停止して、得られるエステル化の程度の低い(メタ)アクリレートを回収・再利用することで、収率良く製造する方法が記載されている。   In Patent Document 3, as a method for selectively producing partial (meth) acrylate in a dehydration esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol, the esterification reaction is stopped at a low reaction rate. Thus, a method is described in which the obtained (meth) acrylate having a low degree of esterification is recovered and reused to produce with good yield.

特開平2−306938号公報JP-A-2-306938 特開2007−176881号公報JP 2007-176881 A 特開2007−169193号公報JP 2007-169193 A

従来の多価アルコールの部分(メタ)アクリル酸エステルの製造方法によれば、部分(メタ)アクリル酸エステルのみを選択的に製造することは困難であり、工業的には、完全エステル体との混合物として製造されている。   According to the conventional method for producing a partial (meth) acrylic acid ester of a polyhydric alcohol, it is difficult to selectively produce only a partial (meth) acrylic acid ester. Manufactured as a mixture.

しかしながら、部分(メタ)アクリル酸エステルは、以下の理由のため、収率よく製造することが困難であると考えられる。
例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの多価アルコールは結晶性固体であるため、完全エステル化体となる前の反応率が低い段階で反応を停止すると、未反応の多価アルコールが固体の状態で残存し、濾過によりこれらを分離する必要があること、また、エステル化反応液は、残触媒の水洗除去、未反応(メタ)アクリル酸を中和して除去するため、有機相−水相分離が必要となるが、部分(メタ)アクリル酸エステルは、有機相よりも水相に多く分配される傾向にあるため、その回収方法が煩雑になる。
However, partial (meth) acrylic acid esters are considered difficult to produce in high yield for the following reasons.
For example, since polyhydric alcohols such as pentaerythritol and dipentaerythritol are crystalline solids, if the reaction is stopped at a stage where the reaction rate before becoming fully esterified is low, the unreacted polyhydric alcohol is in a solid state It is necessary to separate these by filtration and the esterification reaction solution is washed with water to remove the remaining catalyst and neutralized to remove unreacted (meth) acrylic acid. Although separation is required, partial (meth) acrylic acid esters tend to be distributed more in the aqueous phase than in the organic phase, and thus the recovery method becomes complicated.

現在ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリル酸エステルとして製品化されている中で、最も水酸基価が高いものは、水酸基価160mgKOH/g程度で、その主成分は、トリ(メタ)アクリル酸エステルとテトラ(メタ)アクリル酸エステルとの混合物であり、より低次エステル体である水酸基を2個有するジ(メタ)アクリル酸エステルの含有量は10質量%以下である。   Among the products that are currently commercialized as pentaerythritol tri (meth) acrylates, the one having the highest hydroxyl value has a hydroxyl value of about 160 mgKOH / g, and its main components are tri (meth) acrylate and tetra ( The content of the di (meth) acrylic acid ester which is a mixture with a (meth) acrylic acid ester and has two hydroxyl groups which are lower ester bodies is 10% by mass or less.

また、特許文献1に記載の洗浄溶剤の組み合わせだけでは、部分(メタ)アクリル酸エステルを有機相に目的物として回収することは困難である。
特許文献2に記載の方法によれば、反応率を80%以上にするため、部分(メタ)アクリル酸エステルを収率よく製造することが難しい。
特許文献3に記載の方法には、部分(メタ)アクリレートを選択的に製造する具体的な条件の記載がなく、また、水相中のエステル化の程度の低い(メタ)アクリレートを繰り返し再利用するため、その操作が煩雑となり、経済的に有利な方法ではない。
Moreover, it is difficult to recover a partial (meth) acrylic acid ester as a target product in an organic phase only by a combination of cleaning solvents described in Patent Document 1.
According to the method described in Patent Document 2, since the reaction rate is 80% or more, it is difficult to produce a partial (meth) acrylic acid ester with a high yield.
In the method described in Patent Document 3, there is no description of specific conditions for selectively producing a partial (meth) acrylate, and (meth) acrylate having a low degree of esterification in an aqueous phase is repeatedly reused. Therefore, the operation becomes complicated and it is not an economically advantageous method.

本発明は、上記の状況を鑑み、従来の製造方法では効率よく製造することが難しい部分(メタ)アクリル酸のエステル体を、簡易な方法で、収率良く製造する方法を提供することを目的とする。   In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a method for producing an ester of partial (meth) acrylic acid, which is difficult to produce efficiently by a conventional production method, with a simple method and in a high yield. And

本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意検討した結果、(メタ)アクリル酸と多価アルコールのエステル化反応において、反応途中段階まで反応液に含まれる水分量の割合を調整し、かつ、完全エステル化反応まで進む前に反応を停止すること、さらに、反応液の中和処理後に分離した水相中の水分量を調整することで、多価アルコールの部分(メタ)アクリル酸エステルである水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステルを収率よく製造できることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors adjusted the ratio of the amount of water contained in the reaction solution until the middle of the reaction in the esterification reaction of (meth) acrylic acid and polyhydric alcohol, And by stopping the reaction before proceeding to the complete esterification reaction, and further adjusting the amount of water in the aqueous phase separated after the neutralization treatment of the reaction solution, a partial (meth) acrylic acid ester of polyhydric alcohol It was found that a (meth) acrylic acid ester having two hydroxyl groups can be produced with high yield.

すなわち、本発明の第1発明は、下記第1工程及び第2工程を含み、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量がエステル体の合計質量に対して15〜50質量%であることを特徴とする、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。
第1工程:
酸触媒の存在下において、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化反応により、中間混合物を得る工程であって、水酸基を基準とした反応率が45%に到達するまで、反応液に含まれる水分量が、有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して0〜12質量%に維持し、前記反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止する、エステル化反応工程
第2工程:
前記第1工程で得られた中間混合物に、有機溶剤を添加して、アルカリ水溶液で中和処理し、前記中和処理後に水相と分離した有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して1〜10質量%である中和処理工程
That is, the first invention of the present invention includes the following first step and second step, and the content of the (meth) acrylic acid ester component having two hydroxyl groups is 15 to 50% by mass relative to the total mass of the ester body. It is a manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture characterized by these.
First step:
In the presence of an acid catalyst, an intermediate mixture is obtained by esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol, and the reaction solution is mixed until the reaction rate based on hydroxyl groups reaches 45%. The esterification reaction step in which the amount of water contained is maintained at 0 to 12% by mass with respect to the total mass of the reaction liquid excluding the organic solvent, and the esterification reaction is stopped at the stage where the reaction rate is 45 to 65%. Second step:
To the intermediate mixture obtained in the first step, an organic solvent is added, neutralized with an aqueous alkali solution, and the water content in the organic phase separated from the aqueous phase after the neutralization is the total mass of the organic phase. The neutralization process which is 1-10 mass% with respect to

本発明の第2発明は、第1工程において、前記反応率が45%に到達した時に、前記反応液に含まれる水分量が、前記有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して6〜10質量%である、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   According to a second aspect of the present invention, in the first step, when the reaction rate reaches 45%, the amount of water contained in the reaction solution is 6 to 6 based on the total mass of the reaction solution excluding the organic solvent. It is a manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture which is 10 mass%.

本発明の第3発明は、前記有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して3〜7質量%である、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   3rd invention of this invention is a manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture whose moisture content in the said organic phase is 3-7 mass% with respect to the total mass of an organic phase.

本発明の第4発明は、第2工程における有機溶剤が、25℃におけるオクタノール−水分配係数(logPow)が、−1〜2である化合物を、有機溶剤の合計質量に対して30〜100質量%含有する、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   4th invention of this invention is 30-100 mass with respect to the total mass of an organic solvent, as for the organic solvent in a 2nd process, the octanol-water partition coefficient (logPow) in 25 degreeC is -1-2. % (Meth) acrylic acid ester mixture production method.

本発明の第5発明は、前記多価アルコールがペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、又は、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)である、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   5th invention of this invention is a manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture whose said polyhydric alcohol is pentaerythritol, dipentaerythritol, or isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl).

本発明の第6発明は、第2工程における有機溶剤が、メチルエチルケトン、酢酸エチルおよび酢酸プロピルよりなる群から選ばれた少なくとも1種を、有機溶剤の合計質量に対して30〜100質量%含有する、(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法である。   In a sixth aspect of the present invention, the organic solvent in the second step contains at least one selected from the group consisting of methyl ethyl ketone, ethyl acetate and propyl acetate in an amount of 30 to 100% by mass based on the total mass of the organic solvent. , (Meth) acrylic acid ester mixture manufacturing method.

本発明の製造方法によれば、簡易な方法で収率よく、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分を多く含む(メタ)アクリル酸エステル混合物を得ることができる。   According to the production method of the present invention, a (meth) acrylic acid ester mixture containing a large amount of (meth) acrylic acid ester components having two hydroxyl groups can be obtained by a simple method with good yield.

以下本発明について詳細に説明する。
本発明では、(メタ)アクリル酸として、アクリル酸を単独で使用してもよいし、メタクリル酸を単独で使用してもよいし、またはアクリル酸とメタクリル酸を併用してもよい。
また、本発明において、数値範囲を表す「下限〜上限」の記載は、「下限以上、上限以下」を表し、「上限〜下限」の記載は、「上限以下、下限以上」を表す。すなわち、上限及び下限を含む数値範囲を表す。
本発明において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
The present invention will be described in detail below.
In the present invention, as (meth) acrylic acid, acrylic acid may be used alone, methacrylic acid may be used alone, or acrylic acid and methacrylic acid may be used in combination.
In the present invention, the description of “lower limit to upper limit” representing a numerical range represents “more than the lower limit and less than or equal to the upper limit”, and the description of “upper limit to lower limit” represents “the upper limit or less and less than the lower limit”. That is, it represents a numerical range including an upper limit and a lower limit.
In the present invention, a combination of preferred embodiments is a more preferred embodiment.

本発明に用いる(メタ)アクリル酸としては、本発明の製造方法を円滑に進行させるために、水分含量を1.0質量%以下、特に0.1質量%以下のものを使用することが好ましい。
前記(メタ)アクリル酸の水分含量は、カールフィッシャー水分計を用いて測定することができる。以下、特別に定義する場合を除き、水分含量及び水分量は、上記方法により測定される。
As (meth) acrylic acid used in the present invention, it is preferable to use one having a water content of 1.0% by mass or less, particularly 0.1% by mass or less, in order to allow the production method of the present invention to proceed smoothly. .
The water content of the (meth) acrylic acid can be measured using a Karl Fischer moisture meter. Hereinafter, unless specifically defined, the water content and the water content are measured by the above methods.

本発明に用いる多価アルコールとしては、アルコール性水酸基を3個以上有する多価アルコールのいずれもが使用でき、好ましくはアルコール性水酸基を3個〜6個有する多価アルコールである。
具体的には、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ポリオキシエチレンおよび/またはポリオキシプロピレントリメチロールプロパンエーテル、ポリオキシエチレンおよび/またはポリオキシプロピレンペンタエリスリトールエーテル、ポリオキシエチレンおよび/またはポリオキシプロピレンジペンタエリスリトールエーテルなどが挙げられ、これらの中でも、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびイソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)が好ましく用いられる。
As the polyhydric alcohol used in the present invention, any polyhydric alcohol having 3 or more alcoholic hydroxyl groups can be used, and preferably a polyhydric alcohol having 3 to 6 alcoholic hydroxyl groups.
Specifically, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, polyoxyethylene and / or polyoxypropylene trimethylolpropane ether, polyoxy Examples include ethylene and / or polyoxypropylene pentaerythritol ether, polyoxyethylene and / or polyoxypropylene dipentaerythritol ether, and among these, pentaerythritol, dipentaerythritol, and tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate are included. Preferably used.

本発明の製造方法で目的とする水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分とは、原料であるアルコール性水酸基を3個以上有する多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化反応において、複数の水酸基の一部のみがエステル化して水酸基が2個残ったエステル体を意味する。エステル化反応では、全ての水酸基がエステル化した完全エステル体なども同時に得られ、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量が、エステル体の合計質量に対して15〜50質量%である(メタ)アクリル酸エステル混合物を目的物とする。
エステル体の合計質量に対する、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量は、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)を用いて測定することができる。HPLCの測定条件は、使用される多価アルコールの種類により、適宜設定される。
The (meth) acrylic acid ester component having two target hydroxyl groups in the production method of the present invention is an esterification reaction between a polyhydric alcohol having three or more alcoholic hydroxyl groups as raw materials and (meth) acrylic acid. Means an ester body in which only some of the plurality of hydroxyl groups are esterified to leave two hydroxyl groups. In the esterification reaction, a complete ester body in which all the hydroxyl groups are esterified is obtained at the same time, and the content of the (meth) acrylic acid ester component having two hydroxyl groups is 15 to 50 masses relative to the total mass of the ester bodies. % (Meth) acrylic acid ester mixture.
The content of the (meth) acrylic acid ester component having two hydroxyl groups relative to the total mass of the ester can be measured using HPLC (high performance liquid chromatography). HPLC measurement conditions are appropriately set depending on the type of polyhydric alcohol used.

本発明の第1工程は、酸触媒の存在下において、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化反応により、中間混合物を得る工程であって、水酸基を基準とした反応率が45%に到達するまで、反応液に含まれる水分量が、有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して0〜12質量%に維持し、前記反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止する、エステル化反応工程である。
(メタ)アクリル酸と多価アルコールの使用割合は、多価アルコールの水酸基換算1モルに対して、(メタ)アクリル酸を0.5〜1.5モル使用することが好ましく、さらに好ましくは0.75〜1.25モルであり、最も好ましくは0.85〜1.15モルである。ここで、多価アルコールの水酸基換算とは、例えば1分子中に4個の水酸基を有する化合物の場合、化合物1モルは水酸基換算では4モルに相当する。
The first step of the present invention is a step of obtaining an intermediate mixture by an esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol in the presence of an acid catalyst, and the reaction rate based on hydroxyl groups is 45%. The amount of water contained in the reaction solution is maintained at 0 to 12% by mass with respect to the total mass of the reaction solution excluding the organic solvent until the reaction rate reaches 45 to 65%. Is an esterification reaction step.
The proportion of (meth) acrylic acid and polyhydric alcohol used is preferably 0.5 to 1.5 mol of (meth) acrylic acid, more preferably 0 with respect to 1 mol in terms of hydroxyl group of polyhydric alcohol. .75 to 1.25 mol, most preferably 0.85 to 1.15 mol. Here, in terms of hydroxyl group conversion of the polyhydric alcohol, for example, in the case of a compound having 4 hydroxyl groups in one molecule, 1 mol of the compound corresponds to 4 mol in terms of hydroxyl group.

使用する酸触媒としては、硫酸などの鉱酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸およびトリフルオロメタンスルホン酸などのスルホン酸が挙げられ、これらの中でも硫酸およびp−トルエンスルホン酸が、安価であり得られる製品の着色が少ない点から好ましく用いられる。   Examples of the acid catalyst to be used include mineral acids such as sulfuric acid, and sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid. Among these, sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid are inexpensive. The resulting product is preferably used because it is less colored.

エステル化反応は、有機溶媒を用いずに行なうこともできるが、エステル化反応の進行に伴って反応液中に生成する水(縮合水)を反応液から円滑に除去して、反応率が45%に到達するまで、反応液中の水分量を0〜12質量%に維持するために、有機溶媒を用いることが好ましい。
使用する有機溶媒としては、トルエン、ベンゼンおよびキシレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサンおよびヘプタンなどの脂肪族炭化水素、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素が挙げられ、これらを2種類以上混合して使用することもできる。これらの中でもトルエン、シクロヘキサンおよびn−ヘプタンが好ましい。
有機溶媒の使用量は、前記(メタ)アクリル酸と多価アルコールの合計量に対して10〜75質量%が好ましく、より好ましくは15〜55質量%である。
The esterification reaction can be performed without using an organic solvent, but water (condensed water) generated in the reaction solution as the esterification reaction proceeds is smoothly removed from the reaction solution, and the reaction rate is 45. In order to maintain the water content in the reaction solution at 0 to 12% by mass until reaching%, it is preferable to use an organic solvent.
Examples of organic solvents to be used include aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane and heptane, and alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane. You can also Of these, toluene, cyclohexane and n-heptane are preferred.
As for the usage-amount of an organic solvent, 10-75 mass% is preferable with respect to the total amount of the said (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol, More preferably, it is 15-55 mass%.

反応温度は、使用する原料などに応じて設定すればよいが、反応時間の短縮と重合防止の観点から65〜140℃が好ましく、75〜120℃がさらに好ましい。反応中の圧力は特に限定なく、常圧でも減圧でもよい。   The reaction temperature may be set according to the raw materials used, but is preferably 65 to 140 ° C, more preferably 75 to 120 ° C from the viewpoint of shortening the reaction time and preventing polymerization. The pressure during the reaction is not particularly limited and may be normal pressure or reduced pressure.

反応は重合防止のため、酸素の存在下で行なうことが好ましく、また、重合防止の目的で反応液に重合防止剤を添加することが好ましい。
重合防止剤としては、有機化合物および金属塩などが挙げられ、有機化合物としては、例えば、ベンゾキノン、ハイドロキノン、カテコール、ジフェニルベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテルなどが挙げられる。金属塩としては、塩化第二銅および硫酸銅などの銅化合物、硫酸第一鉄などの鉄化合物が例示される。
重合防止剤の添加量は、原料である(メタ)アクリル酸の使用量に対して、質量基準で10〜50,000ppmであり、100〜10,000ppmであることが好ましい。
The reaction is preferably performed in the presence of oxygen to prevent polymerization, and a polymerization inhibitor is preferably added to the reaction solution for the purpose of preventing polymerization.
Examples of the polymerization inhibitor include organic compounds and metal salts, and examples of the organic compound include benzoquinone, hydroquinone, catechol, diphenylbenzoquinone, hydroquinone monomethyl ether, and the like. Examples of the metal salt include copper compounds such as cupric chloride and copper sulfate, and iron compounds such as ferrous sulfate.
The addition amount of the polymerization inhibitor is 10 to 50,000 ppm, preferably 100 to 10,000 ppm on a mass basis with respect to the amount of (meth) acrylic acid used as a raw material.

本発明におけるエステル化反応の特徴は、水酸基を基準とした反応率が45%に到達するまで、反応液に含まれる水分量を、有機溶媒を除外した反応液成分の合計質量に対して0〜12質量%に調整することであり、また、反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止することである。   The feature of the esterification reaction in the present invention is that the amount of water contained in the reaction solution is 0 to 0% of the total mass of the reaction solution components excluding the organic solvent until the reaction rate based on the hydroxyl group reaches 45%. It is to adjust to 12% by mass, and to stop the esterification reaction when the reaction rate is 45 to 65%.

前記反応率は水酸基を基準とした値であり、下記式によって求められる。
反応率(%)=[(B−A)÷C]×100
(Aは反応液酸価(mmol/g)、Bは仕込み酸価(mmol/g)、Cは使用した多価アルコールのモル数(mmol/g)×多価アルコールの水酸基数を示す。)
前記反応液酸価(A)及び仕込み酸価(B)は、試料をアセトンに溶解させ、指示薬として0.1%ブロムチモールブルー溶液を加え、0.2mol/Lの水酸化カリウム/エタノール溶液を用いて電位差滴定法により酸価を測定した
The reaction rate is a value based on a hydroxyl group and is obtained by the following formula.
Reaction rate (%) = [(B−A) ÷ C] × 100
(A represents the acid value (mmol / g) of the reaction solution, B represents the charged acid value (mmol / g), and C represents the number of moles of the polyhydric alcohol used (mmol / g) × the number of hydroxyl groups of the polyhydric alcohol.)
The reaction solution acid value (A) and charged acid value (B) were prepared by dissolving a sample in acetone, adding 0.1% bromthymol blue solution as an indicator, and adding 0.2 mol / L potassium hydroxide / ethanol solution. The acid value was measured by potentiometric titration method

反応率が45%に到達する段階までの間、反応液中の水分量が継続して12質量%を超えると目的とする(メタ)アクリル酸エステル混合物が円滑に得られない。ごく反応初期を除いて、反応液に含まれる水分量を3〜12質量%とするのが好ましく、さらに好ましい範囲は6〜10質量%である。また、前記「ごく反応初期」とは、反応率が20%までの段階をいう。
また、前記反応率が45%に到達した時に、前記反応液に含まれる水分量は、前記有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して3〜12質量%であることが好ましく、6〜10質量%であることがより好ましい。
反応液の水分量を3〜12質量%とすることにより、多価アルコールが低反応率の状態でも溶解するため、部分エステル体を高い比率で得ることができる。
水分量が3質量%以上であれば、反応率が低い段階から多価アルコールが溶解するため、高次エステル体の割合が増えにくく、0〜12質量%であれば、平衡が原料側に戻りにくくエステル化反応が進行しやすくなる。
Until the reaction rate reaches 45%, if the water content in the reaction solution continues to exceed 12% by mass, the desired (meth) acrylic ester mixture cannot be obtained smoothly. Except for the very beginning of the reaction, the amount of water contained in the reaction solution is preferably 3 to 12% by mass, and more preferably 6 to 10% by mass. The “very early reaction stage” means a stage where the reaction rate is up to 20%.
When the reaction rate reaches 45%, the amount of water contained in the reaction solution is preferably 3 to 12% by mass with respect to the total mass of the reaction solution excluding the organic solvent, More preferably, it is 10 mass%.
By setting the water content of the reaction solution to 3 to 12% by mass, the polyhydric alcohol is dissolved even in a low reaction rate state, so that a partial ester body can be obtained at a high ratio.
If the water content is 3% by mass or more, the polyhydric alcohol dissolves from the stage where the reaction rate is low, so that the proportion of the higher order ester is difficult to increase, and if it is 0 to 12% by mass, the equilibrium returns to the raw material side. It is difficult for the esterification reaction to proceed.

エステル化反応で生成した水は、上記の水分量範囲になるように、必要に応じて有機溶媒とともに系外に留去することでバランスを採ることができる。
具体的には、例えば、反応液が所定の温度(T1)になっているときに、外温(反応液を入れた容器の外周に設けた加熱ジャケットやオイルバスの温度)(T2)との温度差(△T=T2−T1)を調整することによって、反応液中の水分量を制御することができる。温度差を小さくすると(外温をあまり高くしない場合)反応液中の水分量が増し、温度差を大きくして反応液の外部からの加熱を強くすると反応液中の水分量は減少する。
反応液と外温との適当な温度差は、状況に応じて異なり得るが、一般的に温度差を3〜50℃、特に5〜30℃にして反応を行なうと、反応率45%の段階まで水分量を0〜12質量%に円滑に制御することができる。
The water produced by the esterification reaction can be balanced by distilling it out of the system together with an organic solvent as necessary so as to be in the above-mentioned water content range.
Specifically, for example, when the reaction liquid is at a predetermined temperature (T1), the external temperature (the temperature of the heating jacket or oil bath provided on the outer periphery of the container containing the reaction liquid) (T2) By adjusting the temperature difference (ΔT = T2−T1), the amount of water in the reaction solution can be controlled. When the temperature difference is reduced (when the external temperature is not increased too much), the amount of water in the reaction solution increases, and when the temperature difference is increased and heating from the outside of the reaction solution is increased, the amount of water in the reaction solution decreases.
The appropriate temperature difference between the reaction solution and the external temperature may vary depending on the situation, but generally when the reaction is carried out at a temperature difference of 3 to 50 ° C., particularly 5 to 30 ° C., the reaction rate is 45%. The water content can be smoothly controlled to 0 to 12% by mass.

本発明における第1工程では、反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止する必要がある。反応率が45%より低い段階で反応を停止する場合は、得られる水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステルの量が少なく、多価アルコールが反応液に溶解せずに残る量が多くなる。一方、反応率が65%を超えた段階で反応を停止した場合は、完全エステル化体の量が増えるため、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステルの割合が少なくなる。   In the first step in the present invention, it is necessary to stop the esterification reaction when the reaction rate is 45 to 65%. When the reaction is stopped at a stage where the reaction rate is lower than 45%, the amount of (meth) acrylic acid ester having two hydroxyl groups obtained is small, and the amount of polyhydric alcohol remaining without dissolving in the reaction solution is large. . On the other hand, when the reaction is stopped at a stage where the reaction rate exceeds 65%, the amount of the completely esterified product increases, so that the proportion of (meth) acrylic acid ester having two hydroxyl groups decreases.

反応の停止時には、反応温度を下げる、使用した酸触媒の中和処理を行なうなどの方法が挙げられる。
酸触媒の中和処理には、一般的に1〜25質量%に希釈されたアルカリ水溶液が使用できる。アルカリ成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物が挙げられ、これらの中でも、アルカリ金属水酸化物が中和効果に優れる点で好ましい。
触媒中和処理で添加するアルカリ水溶液中のアルカリ成分の量は、反応に使用した酸触媒に対してモル比で0.5〜5倍であることが好ましい。
At the time of stopping the reaction, there are methods such as lowering the reaction temperature and neutralizing the used acid catalyst.
In the neutralization treatment of the acid catalyst, an alkaline aqueous solution diluted to 1 to 25% by mass can be generally used. Examples of the alkali component include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal salts such as sodium carbonate, and alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide. Among these, alkali metals Hydroxides are preferred because of their excellent neutralizing effect.
The amount of the alkali component in the aqueous alkali solution added in the catalyst neutralization treatment is preferably 0.5 to 5 times in molar ratio to the acid catalyst used in the reaction.

本発明の第2工程は、前記第1工程で得られた中間混合物に、有機溶剤を添加して、アルカリ水溶液で中和処理し、前記中和処理後に水相と分離した有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して1〜10質量%である中和処理工程である。場合によっては、後述する水洗およびけん化などを行なっても良い。   In the second step of the present invention, an organic solvent is added to the intermediate mixture obtained in the first step, neutralized with an aqueous alkaline solution, and water in the organic phase separated from the aqueous phase after the neutralization treatment. It is the neutralization process process whose quantity is 1-10 mass% with respect to the total mass of an organic phase. Depending on the case, you may perform the water washing and saponification etc. which are mentioned later.

第2工程では、中和処理後の有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して1〜10質量%とすることが必要であり、好ましくは有機相中の水分量は3〜7質量%である。水分量をこの範囲とすることで、部分エステル体の水相への分配を抑制することになるため、有機相において部分エステル体の割合を増やすことができる。
水分量が1質量%より低い場合は、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステルなどの部分エステル体が水相に分配し、10質量%を超える場合は、有機相と水相が混和する恐れがあり液−液分離が困難となる。
In the second step, the water content in the organic phase after the neutralization treatment needs to be 1 to 10% by mass with respect to the total mass of the organic phase, and preferably the water content in the organic phase is 3 to 3. 7% by mass. By setting the water content within this range, distribution of the partial ester body to the aqueous phase is suppressed, so that the proportion of the partial ester body in the organic phase can be increased.
When the water content is lower than 1% by mass, a partial ester body such as (meth) acrylic acid ester having two hydroxyl groups is distributed to the aqueous phase, and when it exceeds 10% by mass, the organic phase and the aqueous phase are mixed. There is a risk that liquid-liquid separation becomes difficult.

有機相中の水分量が1〜10質量%とするためには、希釈する有機溶剤の選択が重要である。
使用する有機溶剤には特に限定はないが、25℃におけるオクタノール−水分配係数(logPow)が、−1〜2である化合物を30〜100質量%含む有機溶剤を使用することが好ましい。
前記25℃におけるlogPowが−1〜2である化合物(カッコ内の数字は25℃におけるlogPowを示す)としては、エチレングリコールモノメチルエーテル(−0.77)、エチレングリコールジメチルエーテル(−0.21)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(−0.49)、アセトン(−0.24)、イソプロピルアルコール(0.05)、メチルエチルケトン(0.29)、n−ブチルアルコール(0.90)、イソブチルアルコール(0.76)、s−ブチルアルコール(0.60)、t−ブチルアルコール(0.37)、酢酸エチル(0.73)、酢酸プロピル(1.24)、酢酸ブチル(1.82)が挙げられ、これらの中でもメチルエチルケトン、酢酸エチルおよび酢酸プロピルが好ましい。
希釈する有機溶剤の量は、反応液100質量部に対して30〜200質量部とすることが好ましい。
In order to adjust the water content in the organic phase to 1 to 10% by mass, it is important to select an organic solvent to be diluted.
Although there is no limitation in particular in the organic solvent to be used, It is preferable to use the organic solvent containing 30-100 mass% of compounds whose octanol-water partition coefficient (logPow) in 25 degreeC is -1-2.
Examples of the compound in which logPow at 25 ° C. is −1 to 2 (the numbers in parentheses indicate logPow at 25 ° C.) include ethylene glycol monomethyl ether (−0.77), ethylene glycol dimethyl ether (−0.21), Propylene glycol monomethyl ether (−0.49), acetone (−0.24), isopropyl alcohol (0.05), methyl ethyl ketone (0.29), n-butyl alcohol (0.90), isobutyl alcohol (0.76) ), S-butyl alcohol (0.60), t-butyl alcohol (0.37), ethyl acetate (0.73), propyl acetate (1.24), and butyl acetate (1.82). Of these, methyl ethyl ketone, ethyl acetate and propyl acetate are preferred.
The amount of the organic solvent to be diluted is preferably 30 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the reaction solution.

反応液に上記有機溶剤を添加した後あるいは同時に、アルカリ水溶液で中和処理を行なう。アルカリ水溶液のアルカリ成分としては、一般的に1〜25質量%に希釈されたアルカリ水溶液が使用できる。アルカリ成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物が挙げられ、これらの中でも、アルカリ金属水酸化物が中和効果に優れる点で好ましい。
中和処理工程で添加するアルカリ水溶液中のアルカリ成分の量は、反応液の酸分に対してモル比で1倍以上であることが好ましく、より好ましくは1.0〜1.6倍である。
After the above organic solvent is added to the reaction solution, or at the same time, neutralization is performed with an alkaline aqueous solution. As the alkaline component of the alkaline aqueous solution, generally an alkaline aqueous solution diluted to 1 to 25% by mass can be used. Examples of the alkali component include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal salts such as sodium carbonate, and alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide. Among these, alkali metals Hydroxides are preferred because of their excellent neutralizing effect.
The amount of the alkali component in the aqueous alkali solution added in the neutralization treatment step is preferably 1 or more, more preferably 1.0 to 1.6 times in terms of molar ratio with respect to the acid content of the reaction solution. .

次に、中和後の反応液を、必要に応じて水洗処理する。水洗処理は、中和後に限定されず、場合によっては中和前に行なってもよいし、または中和前と中和後の両方で行ってもよい。水洗処理に使用する水としては、蒸留水、精製水などを用いるのが好ましく、水洗処理は1回のみでも複数回行ってもよい。
水洗処理によって、反応液中に含まれている中和した酸触媒や未反応の(メタ)アクリル酸の塩、または塩になっていない触媒や未反応の(メタ)アクリル酸などが水相中に移行して有機相から除かれる。
Next, the neutralized reaction solution is washed with water as necessary. The water washing treatment is not limited after neutralization, and may be performed before neutralization or may be performed both before and after neutralization. As water used for the water washing treatment, it is preferable to use distilled water, purified water or the like, and the water washing treatment may be performed only once or a plurality of times.
By washing with water, neutralized acid catalyst and unreacted (meth) acrylic acid salt contained in the reaction solution, or non-salt catalyst and unreacted (meth) acrylic acid are contained in the aqueous phase. To be removed from the organic phase.

前記中和、水洗後の反応液を静置して、水相からなる下層と、有機溶剤溶液からなる上層に層分離させた後、上層の有機相を分取して、有機溶媒を留去して、目的とする水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分がエステル体全体の15〜50質量%である(メタ)アクリル酸エステル混合物を取得する。蒸留処理は、一般に減圧下に、加熱して行なうのがよく、その際の圧力は0.1〜80kPa、温度は40〜120℃程度であれば、目的とする(メタ)アクリル酸エステル混合物を円滑に得ることができる。   The reaction solution after neutralization and washing with water is allowed to stand, and after separating into a lower layer composed of an aqueous phase and an upper layer composed of an organic solvent solution, the upper organic phase is separated, and the organic solvent is distilled off. And the (meth) acrylic acid ester component which has two target hydroxyl groups is 15-50 mass% of the whole ester body, and acquires the (meth) acrylic acid ester mixture. In general, the distillation treatment is preferably performed by heating under reduced pressure. When the pressure is 0.1 to 80 kPa and the temperature is about 40 to 120 ° C., the target (meth) acrylic ester mixture is obtained. It can be obtained smoothly.

以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。なお、特に断りのない限り、部は質量部を、%は質量%を表わす。
(1)反応率:
反応開始時点での反応液の酸価(仕込み酸価)および各反応時点での反応液の酸価を滴定により測定して、下記式(1)から、反応率(%)を求めた。
反応率(%)=[(B−A)÷C]×100 (1)
A;反応液酸価(mmol/g)
B;仕込み酸価(mmol/g)
C;使用した多価アルコールのモル数(mmol/g)× 多価アルコールの水酸基の数
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to an Example. Unless otherwise specified, parts represent parts by mass, and% represents mass%.
(1) Reaction rate:
The acid value (prepared acid value) of the reaction liquid at the start of the reaction and the acid value of the reaction liquid at each reaction time were measured by titration, and the reaction rate (%) was determined from the following formula (1).
Reaction rate (%) = [(BA) ÷ C] × 100 (1)
A: Reaction solution acid value (mmol / g)
B: Charged acid value (mmol / g)
C: number of moles of polyhydric alcohol used (mmol / g) × number of hydroxyl groups of polyhydric alcohol

(2)反応液に含まれる水分量
反応液に含まれる水分量(%)をカールフィッシャー水分計で測定し、また反応液に含まれる有機溶媒の量(%)をガスクロマトグラフィーにて測定して、以下の数式(2)から反応液に含まれる水分量(%)を求めた。
水分量(%)={D/(100−E)}×100 (2)
D ;反応液の水分量(%)、E;反応液に含まれる有機溶媒の量(%)
(2) Moisture content contained in the reaction solution The moisture content (%) contained in the reaction solution was measured with a Karl Fischer moisture meter, and the amount (%) of the organic solvent contained in the reaction solution was measured by gas chromatography. Thus, the amount of water (%) contained in the reaction solution was determined from the following formula (2).
Water content (%) = {D / (100-E)} × 100 (2)
D: amount of water in the reaction solution (%), E: amount of organic solvent contained in the reaction solution (%)

(3)中和後の有機相に含まれる水分量
有機相に含まれる水分量(%)をカールフィッシャー水分計で測定した。
(3) Water content in organic phase after neutralization The water content (%) in the organic phase was measured with a Karl Fischer moisture meter.

(4)アクリレート成分の比率
HPLC装置で分析した。
ペンタエリスリトール、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)
装置;島津製作所(株)製LC10AD
カラム;SunfireC18
カラム温度;40℃
溶離液;0.015%リン酸水溶液/メタノール
検出器;UV210nm
ジペンタエリスリトール
装置;島津製作所(株)製LC10AD
カラム;InertsilODS−2
カラム温度;40℃
溶離液;0.015%リン酸水溶液/メタノール
検出器;UV210nm
(4) Ratio of acrylate component It analyzed with the HPLC apparatus.
Pentaerythritol, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate
Device: LC10AD manufactured by Shimadzu Corporation
Column; Sunfire C18
Column temperature: 40 ° C
Eluent: 0.015% phosphoric acid aqueous solution / methanol detector; UV 210 nm
Dipentaerythritol device; LC10AD manufactured by Shimadzu Corporation
Column; Inertsil ODS-2
Column temperature: 40 ° C
Eluent: 0.015% phosphoric acid aqueous solution / methanol detector; UV 210 nm

実施例1
(第1工程)
アクリル酸(1,317部、18.3モル:部数をgとして計算したモル数、以下同様。)、ペンタエリスリトール(広栄化学工業(株)製、以下、「PET」という)(732部、5.4モル)、78%硫酸(31部)、塩化第二銅(3部)、トルエン(980部)を混合し、反応温度約80℃、外温87℃、内外温差ΔT7℃、及び50kPa(絶対圧)の条件で縮合水を留去しながら、反応率64%まで反応させた。反応率45%での反応液に含まれる水分量は3.7%であった。反応停止後に留去した水の総量は250部であり、合成液として2,647部を得た。PETは反応率63%ですべて溶解し、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,647部)を入れ、酢酸エチル(1,853部)、さらにイオン交換水(以下、単に「水」という)(1,350部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(1,820部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分量は2.2%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
溶剤留去後に得られたアクリレート混合物は1270部であり水酸基価は195mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのモノアクリレート1%、ジアクリレート19%、トリアクリレート55%、テトラアクリレート25%であった。
Example 1
(First step)
Acrylic acid (1,317 parts, 18.3 moles: number of moles calculated with parts as g, the same shall apply hereinafter), pentaerythritol (manufactured by Guangei Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as “PET”) (732 parts, 5 .4 mol), 78% sulfuric acid (31 parts), cupric chloride (3 parts), toluene (980 parts), and a reaction temperature of about 80 ° C., an external temperature of 87 ° C., an internal / external temperature difference ΔT of 7 ° C., and 50 kPa ( The reaction was carried out to a reaction rate of 64% while the condensed water was distilled off under the condition of (absolute pressure). The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 3.7%. The total amount of water distilled off after the reaction was stopped was 250 parts, and 2,647 parts were obtained as a synthesis solution. All the PET was dissolved at a reaction rate of 63%, and no filtration operation was required.
(Second step)
After putting the synthesis solution (2,647 parts) into a separatory funnel, adding ethyl acetate (1,853 parts) and further ion-exchanged water (hereinafter simply referred to as “water”) (1,350 parts), and mixing, Liquid-liquid separation was performed by standing, the lower layer was extracted, and the organic phase was separated. Subsequently, an equimolar amount of a 20% aqueous sodium hydroxide solution (1,820 parts) with respect to the acid content of the organic phase was added with stirring to carry out a neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 2.2%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The acrylate mixture obtained after distilling off the solvent was 1270 parts, and the hydroxyl value was 195 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was PET monoacrylate 1%, diacrylate 19%, triacrylate 55%, and tetraacrylate 25%.

実施例2
(第1工程)
アクリル酸(1,440部、20モル)、PET(732部、5.4モル)、p−トルエンスルホン酸(33部)、塩化第二銅(4部)、シクロヘキサン(350部)、n−ヘプタン(40部)を混合し、反応温度約80℃、外温93℃、内外温差ΔT12℃、及び93kPa(絶対圧)の条件で縮合水を除去しながら、反応率62%まで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(36部)を添加し強酸触媒を中和した。反応率45%での反応液に含まれる水分量は4.7%であった。反応停止後に留去した水の総量は220部であり、合成液として2415部を得た。PETは反応率62%ですべて溶解し、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,415部)を入れ、次いでシクロヘキサン(248部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(1,060部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分量は4.2%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は1,160部であり水酸基価は208mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのモノアクリレート1%、ジアクリレート20%、トリアクリレート50%、テトラアクリレート29%であった。
Example 2
(First step)
Acrylic acid (1,440 parts, 20 moles), PET (732 parts, 5.4 moles), p-toluenesulfonic acid (33 parts), cupric chloride (4 parts), cyclohexane (350 parts), n- Heptane (40 parts) was mixed and reacted to a reaction rate of 62% while removing condensed water under the conditions of a reaction temperature of about 80 ° C., an external temperature of 93 ° C., an internal / external temperature difference ΔT of 12 ° C., and 93 kPa (absolute pressure). After cooling, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (36 parts) was added to neutralize the strong acid catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 4.7%. The total amount of water distilled off after the reaction was stopped was 220 parts, and 2415 parts were obtained as a synthesis solution. All the PET was dissolved at a reaction rate of 62%, and no filtration operation was required.
(Second step)
Put the synthesis liquid (2,415 parts) in a separatory funnel, then add cyclohexane (248 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,710 parts) and mix, and then leave the liquid Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Subsequently, an equimolar amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution (1,060 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 4.2%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 1,160 parts and the hydroxyl value was 208 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was PET monoacrylate 1%, diacrylate 20%, triacrylate 50%, and tetraacrylate 29%.

実施例3
(第1工程)
アクリル酸(1,163部、16.2モル)、PET(732部、5.4モル)、p−トルエンスルホン酸(29部)、塩化第二銅(4部)を混合し、反応温度約90℃、外温102℃、内外温差ΔT12℃、及び101kPa(絶対圧)の条件で縮合水を除去せずに、反応率48%まで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(32部)を添加し強酸触媒を中和した。反応率45%での反応液に含まれる水分量は9.8%であった。合成液として1,959部を得た。PETは反応率40%ですべて溶解し、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(1,959部)を入れ、次いでシクロヘキサン(600部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,250部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(840部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分量は5.4%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は874部であり水酸基価は280mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのモノアクリレート2%、ジアクリレート36%、トリアクリレート48%、テトラアクリレート14%であった。
Example 3
(First step)
Acrylic acid (1,163 parts, 16.2 moles), PET (732 parts, 5.4 moles), p-toluenesulfonic acid (29 parts), cupric chloride (4 parts) are mixed, and the reaction temperature is about The reaction was carried out to a reaction rate of 48% without removing condensed water under the conditions of 90 ° C., external temperature 102 ° C., internal / external temperature difference ΔT 12 ° C., and 101 kPa (absolute pressure). After cooling, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (32 parts) was added to neutralize the strong acid catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 9.8%. As a synthesis solution, 1,959 parts were obtained. All the PET was dissolved at a reaction rate of 40%, and no filtration operation was required.
(Second step)
Add the synthesis solution (1,959 parts) to the separatory funnel, then add cyclohexane (600 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,250 parts), mix, and leave the liquid to stand. Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Next, an equimolar amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution (840 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase, and neutralization was carried out. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 5.4%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 874 parts, and the hydroxyl value was 280 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was PET monoacrylate 2%, diacrylate 36%, triacrylate 48%, and tetraacrylate 14%.

実施例4
(第1工程)
実施例2と同様に実施した。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,415部)を入れ、次いで シクロヘキサン(848部)、メチルエチルケトン(1,800部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(910部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は2.5%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は1,010部であり水酸基価は181mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのジアクリレート17%、トリアクリレート52%、テトラアクリレート31%であった。
Example 4
(First step)
The same operation as in Example 2 was performed.
(Second step)
Add the synthesis solution (2,415 parts) to the separatory funnel, then add cyclohexane (848 parts), methyl ethyl ketone (1,800 parts), and water (1,710 parts), mix, and leave the liquid Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Subsequently, an equimolar amount of a 20% aqueous sodium hydroxide solution (910 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out a neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 2.5%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 1,010 parts and the hydroxyl value was 181 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was 17% PET diacrylate, 52% triacrylate, and 31% tetraacrylate.

実施例5
(第1工程)
アクリル酸(755部、10.5モル)、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)〔四国化成工業(株)製、以下、「THEIC」という〕(1,217部、6.1モル)、p−トルエンスルホン酸(25部)、塩化第二銅(3部)を混合し、反応温度約90℃、外温102℃、内外温差ΔT12℃、及び101kPa(絶対圧)の条件で縮合水を除去せずに、反応率48%まで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(28部)を添加し強酸触媒を中和した。反応率45%での反応液に含まれる水分量は6.1%であった。合成液として2,028部を得た。THEICは反応率35%で溶解し、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,028部)を入れ、次いでシクロヘキサン(600部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,250部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(690部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は3.8%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は800部であり水酸基価は260mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、THEICのモノアクリレート38%、ジアクリレート42%、トリアクリレート20%であった。
Example 5
(First step)
Acrylic acid (755 parts, 10.5 mol), isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl) [manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., hereinafter referred to as “THEIC”] (1,217 parts, 6.1 mol), p -Toluenesulfonic acid (25 parts) and cupric chloride (3 parts) are mixed, and condensed water is removed under conditions of a reaction temperature of about 90 ° C, an external temperature of 102 ° C, an internal / external temperature difference of ΔT12 ° C, and 101 kPa (absolute pressure). Without reaction, the reaction was allowed to proceed to 48%. After cooling, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (28 parts) was added to neutralize the strong acid catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 6.1%. As a synthesis solution, 2,028 parts were obtained. THEIC was dissolved at a reaction rate of 35%, and filtration was not necessary.
(Second step)
Put the synthesis liquid (2,028 parts) in a separatory funnel, then add cyclohexane (600 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,250 parts), mix, and leave the liquid to stand. Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Next, an equimolar amount of a 20% aqueous sodium hydroxide solution (690 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out a neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 3.8%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 800 parts, and the hydroxyl value was 260 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was 38% of THEIC monoacrylate, 42% diacrylate, and 20% triacrylate.

実施例6
(第1工程)
アクリル酸(1,193部、16.5モル)、ジペンタエリスリトール〔広栄化学工業(株)製、以下、「DPET」という〕(779部、3.1モル)、p−トルエンスルホン酸(25部)、塩化第二銅(3部)を混合し、反応温度約90℃、外温102℃、内外温差ΔT12℃、及び101kPa(絶対圧)の条件で縮合水を除去せずに、反応率60%まで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(28部)を添加し強酸触媒を中和した。反応率45%での反応液に含まれる水分量は8.3%であった。合成液として2,028部を得た。DPETは反応率59%ですべて溶解し、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,028部)を入れ、次いでシクロヘキサン(600部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,250部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(994部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は3.2%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は897部であり水酸基価は212mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、DPETのトリアクリレート27%、テトラアクリレート28%、ペンタアクリレート34%、ヘキサアクリレート12%であった。
Example 6
(First step)
Acrylic acid (1,193 parts, 16.5 mol), dipentaerythritol [manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as “DPET”] (779 parts, 3.1 mol), p-toluenesulfonic acid (25 Part) and cupric chloride (3 parts) are mixed, and the reaction rate is obtained without removing condensed water under the conditions of reaction temperature of about 90 ° C., external temperature of 102 ° C., internal / external temperature difference ΔT 12 ° C., and 101 kPa (absolute pressure). The reaction was allowed to reach 60%. After cooling, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (28 parts) was added to neutralize the strong acid catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 8.3%. As a synthesis solution, 2,028 parts were obtained. DPET was completely dissolved at a reaction rate of 59%, and no filtration operation was required.
(Second step)
Put the synthesis liquid (2,028 parts) in a separatory funnel, then add cyclohexane (600 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,250 parts), mix, and leave the liquid to stand. Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Next, an equimolar amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution (994 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 3.2%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 897 parts, and the hydroxyl value was 212 mgKOH / g. When the acrylate component in the mixture was 100%, the ratio of DPET triacrylate was 27%, tetraacrylate was 28%, pentaacrylate was 34%, and hexaacrylate was 12%.

比較例1
(第1工程)
実施例1で反応温度約80℃、外温100℃、内外温差ΔT20℃とした以外は実施例1と同様の方法で合成を行い、反応率64%まで反応させた。反応率45%での反応液に含まれる水分量は0.7%であった。反応停止後に留去した水の総量は220部であり、PETは反応停止時には溶解しておらずろ過により回収したPETは73部であった。合成液として2,677部を得た。
(第2工程)
希釈する有機溶剤を酢酸エチルの代わりにトルエン(1,490部)で希釈する以外は実施例1と同様の処理を行った。中和処理後の有機相の水分は0.7%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は950部であり水酸基価は155mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのジアクリレート12%、トリアクリレート60%、テトラアクリレート28%であった。
Comparative Example 1
(First step)
The synthesis was carried out in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was about 80 ° C., the external temperature was 100 ° C., and the internal / external temperature difference ΔT was 20 ° C. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 0.7%. The total amount of water distilled off after the reaction was stopped was 220 parts, and PET was not dissolved when the reaction was stopped and the PET recovered by filtration was 73 parts. As a synthesis solution, 2,677 parts were obtained.
(Second step)
The same treatment as in Example 1 was performed except that the organic solvent to be diluted was diluted with toluene (1,490 parts) instead of ethyl acetate. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 0.7%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 950 parts, and the hydroxyl value was 155 mgKOH / g. When the acrylate component in the mixture was 100%, the ratio was 12% PET diacrylate, 60% triacrylate, and 28% tetraacrylate.

比較例2
(第1工程)
実施例2と同様に実施した。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,394部)を入れ、次いで シクロヘキサン(1,110部)、メチルエチルケトン(1,500部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(810部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は0.9%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は982部であり水酸基価は142mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%としたときの比率は、PETのジアクリレート8%、トリアクリレート50%、テトラアクリレート42%であった。
Comparative Example 2
(First step)
The same operation as in Example 2 was performed.
(Second step)
Put the synthesis solution (2,394 parts) in the separatory funnel, then add cyclohexane (1,110 parts), methyl ethyl ketone (1,500 parts), and water (1,710 parts), and mix. Liquid-liquid separation was performed, the lower layer was extracted, and the organic phase was separated. Next, an equimolar amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution (810 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 0.9%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 982 parts and the hydroxyl value was 142 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was 8% PET diacrylate, 50% triacrylate, and 42% tetraacrylate.

比較例3
(第1工程)
反応温度約80℃、外温100℃、内外温差ΔT20℃とした以外は実施例2と同様の方法で合成を行い、PETがすべて溶解するまで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(36部)を添加し強酸触媒を中和した。反応率45%での反応液に含まれる水分量は0.3%であった。反応停止時の反応率は68%、留去した水の総量は241部であり、合成液として2,394部を得た。PETは溶解しているため、ろ過操作は必要なかった。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,379部)を入れ、次いで シクロヘキサン(248部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(1,250部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は4.2%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は1,360部であり水酸基価は162mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのモノアクリレート1%、ジアクリレート14%、トリアクリレート52%、テトラアクリレート33%であった。
Comparative Example 3
(First step)
The synthesis was performed in the same manner as in Example 2 except that the reaction temperature was about 80 ° C., the external temperature was 100 ° C., and the internal / external temperature difference ΔT was 20 ° C., and the reaction was continued until all the PET was dissolved. After cooling, a 20% aqueous sodium hydroxide solution (36 parts) was added to neutralize the strong acid catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 45% was 0.3%. The reaction rate when the reaction was stopped was 68%, and the total amount of distilled water was 241 parts, and 2,394 parts were obtained as a synthesis solution. Since PET was dissolved, no filtration operation was necessary.
(Second step)
Add the synthesis solution (2,379 parts) to the separatory funnel, then add cyclohexane (248 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,710 parts), mix, and leave the liquid Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Next, an equimolar amount of a 20% aqueous sodium hydroxide solution (1,250 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out a neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 4.2%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 1,360 parts and the hydroxyl value was 162 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was PET monoacrylate 1%, diacrylate 14%, triacrylate 52%, and tetraacrylate 33%.

比較例4
(第1工程)
実施例2と同様に実施した。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,379部)を入れ、次いで シクロヘキサン(248部)、アセトン(2,400部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(1,200部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は13%であった。有機相を分離し水洗処理を実施したが、有機相と水相が混和してしまい有機相を取り出すことができなかった。
Comparative Example 4
(First step)
The same operation as in Example 2 was performed.
(Second step)
Add the synthesis solution (2,379 parts) to the separatory funnel, then add cyclohexane (248 parts), acetone (2,400 parts), and water (1,710 parts), mix, and leave the liquid to stand. Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Next, an equimolar amount of a 20% aqueous sodium hydroxide solution (1,200 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 13%. The organic phase was separated and washed with water, but the organic phase and the aqueous phase were mixed and the organic phase could not be taken out.

比較例5
(第1工程)
実施例2と同様に実施した。
(第2工程)
シクロヘキサン、メチルエチルケトンの混合溶剤の代わりにシクロヘキサン(2,648部)で希釈する以外は実施例2と同様の処理を行った。中和処理後の有機相の水分は0.1%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は512部であり水酸基価は77mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%とした場合の比率は、PETのトリアクリレート41%、テトラアクリレート59%であった。
Comparative Example 5
(First step)
The same operation as in Example 2 was performed.
(Second step)
The same treatment as in Example 2 was performed except that dilute with cyclohexane (2,648 parts) instead of the mixed solvent of cyclohexane and methyl ethyl ketone. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 0.1%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The resulting acrylate mixture was 512 parts and the hydroxyl value was 77 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was 41% PET triacrylate and 59% tetraacrylate.

比較例6
(第1工程)
実施例2と同様の方法で反応率43%まで反応させた。冷却後20%水酸化ナトリウム水溶液(36部)を添加し触媒を中和した。反応率43%での反応液に含まれる水分量は4.7%であった。反応停止後に留去した水の総量は155部であり、PETは反応停止時には溶解しておらずろ過により回収したPETは302部であった。合成液として2179部を得た。
(第2工程)
分液ロートに合成液(2,179部)を入れ、次いで シクロヘキサン(248部)、メチルエチルケトン(2,400部)、さらに水(1,710部)を添加し混合した後、静置により液液分離を行い、下層を抜き出し有機相を分離した。次いで有機相の酸分に対して等モル量の20%水酸化ナトリウム水溶液(1,060部)を攪拌下添加し、中和処理を実施した。中和処理後の有機相の水分は4.8%であった。有機相を分離し水洗処理を実施した。水洗後、再度有機相を分離し減圧下に加熱して溶剤を留去した。
得られたアクリレート混合物は684部であり水酸基価は265mgKOH/gであった。混合物におけるアクリレート成分を100%としたときの比率は、PETのモノアクリレート2%、ジアクリレート35%、トリアクリレート48%、テトラアクリレート15%であった。
Comparative Example 6
(First step)
The reaction was carried out in the same manner as in Example 2 up to a reaction rate of 43%. After cooling, 20% aqueous sodium hydroxide solution (36 parts) was added to neutralize the catalyst. The amount of water contained in the reaction solution at a reaction rate of 43% was 4.7%. The total amount of water distilled off after the reaction was stopped was 155 parts, and PET was not dissolved when the reaction was stopped, and the amount of PET recovered by filtration was 302 parts. As a synthesis solution, 2179 parts were obtained.
(Second step)
Add the synthesis solution (2,179 parts) to the separatory funnel, then add cyclohexane (248 parts), methyl ethyl ketone (2,400 parts), and water (1,710 parts), mix, and leave the liquid Separation was performed and the lower layer was extracted to separate the organic phase. Subsequently, an equimolar amount of 20% aqueous sodium hydroxide solution (1,060 parts) was added with stirring to the acid content of the organic phase to carry out neutralization treatment. The water content of the organic phase after the neutralization treatment was 4.8%. The organic phase was separated and washed with water. After washing with water, the organic phase was again separated and heated under reduced pressure to distill off the solvent.
The obtained acrylate mixture was 684 parts and the hydroxyl value was 265 mgKOH / g. The ratio when the acrylate component in the mixture was 100% was PET monoacrylate 2%, diacrylate 35%, triacrylate 48%, and tetraacrylate 15%.

本発明の製造方法で得られる(メタ)アクリル酸エステル混合物は、一分子中に水酸基と不飽和結合という2種の官能基を有する部分エステル体の割合が多いため、ハードコード塗料、インキ、フォトレジストの分野だけでなく、ウレタンアクリレートの原料などにも有効に使用することができる。   The (meth) acrylic acid ester mixture obtained by the production method of the present invention has a high proportion of partial ester bodies having two types of functional groups of hydroxyl group and unsaturated bond in one molecule. It can be used effectively not only in the resist field, but also as a raw material for urethane acrylate.

Claims (6)

下記第1工程及び第2工程を含み、水酸基を2個有する(メタ)アクリル酸エステル成分の含有量がエステル体の合計質量に対して15〜50質量%であることを特徴とする、
(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。
第1工程:
酸触媒の存在下において、(メタ)アクリル酸と多価アルコールとのエステル化反応により、中間混合物を得る工程であって、水酸基を基準とした反応率が45%に到達するまで、反応液に含まれる水分量が、有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して12質量%以下に維持し、前記反応率が45〜65%の段階でエステル化反応を停止する、エステル化反応工程
第2工程:
前記第1工程で得られた中間混合物に、有機溶剤を添加して、アルカリ水溶液で中和処理し、前記中和処理後に水相と分離した有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して1〜10質量%である中和処理工程
The following 1st process and 2nd process are included, Content of the (meth) acrylic acid ester component which has two hydroxyl groups is 15-50 mass% with respect to the total mass of an ester body, It is characterized by the above-mentioned.
A method for producing a (meth) acrylic acid ester mixture.
First step:
In the presence of an acid catalyst, an intermediate mixture is obtained by esterification reaction of (meth) acrylic acid and a polyhydric alcohol, and the reaction solution is mixed until the reaction rate based on hydroxyl groups reaches 45%. The amount of water contained is maintained at 12% by mass or less with respect to the total mass of the reaction liquid excluding the organic solvent, and the esterification reaction step is stopped when the reaction rate is 45 to 65%. Two steps:
To the intermediate mixture obtained in the first step, an organic solvent is added, neutralized with an aqueous alkali solution, and the water content in the organic phase separated from the aqueous phase after the neutralization is the total mass of the organic phase. The neutralization process which is 1-10 mass% with respect to
第1工程において、前記反応率が45%に到達した時に、前記反応液に含まれる水分量が、前記有機溶媒を除外した反応液の合計質量に対して6〜10質量%である、請求項1に記載の(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。   In the first step, when the reaction rate reaches 45%, the amount of water contained in the reaction solution is 6 to 10% by mass with respect to the total mass of the reaction solution excluding the organic solvent. 2. A method for producing a (meth) acrylic acid ester mixture according to 1. 前記有機相中の水分量が、有機相の合計質量に対して3〜7質量%である、請求項1又は請求項2に記載の(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。   The manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture of Claim 1 or Claim 2 whose water content in the said organic phase is 3-7 mass% with respect to the total mass of an organic phase. 第2工程における有機溶剤が、25℃におけるオクタノール−水分配係数(logPow)が、−1〜2である化合物を、有機溶剤の合計質量に対して30質量%以上含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。   The organic solvent in a 2nd process contains 30 mass% or more of compounds whose octanol-water partition coefficient (logPow) in 25 degreeC is -1-2 with respect to the total mass of an organic solvent. The manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture of any one of these. 前記多価アルコールがペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、又は、イソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。   The manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture of any one of Claims 1-4 whose said polyhydric alcohol is pentaerythritol, dipentaerythritol, or isocyanuric acid tris (2-hydroxyethyl). 第2工程における有機溶剤が、メチルエチルケトン、酢酸エチルおよび酢酸プロピルよりなる群から選ばれた少なくとも1種を、有機溶剤の合計質量に対して30質量%以上含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の(メタ)アクリル酸エステル混合物の製造方法。   The organic solvent in the second step contains at least one selected from the group consisting of methyl ethyl ketone, ethyl acetate and propyl acetate in an amount of 30% by mass or more based on the total mass of the organic solvent. The manufacturing method of the (meth) acrylic acid ester mixture of 1 item | term.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102418676B1 (en) * 2017-03-31 2022-07-07 미쯔비시 케미컬 주식회사 Catalyst for production of unsaturated carboxylic acid, method for producing unsaturated carboxylic acid, and method for producing unsaturated carboxylic acid ester
CN109438235B (en) * 2018-09-17 2022-02-22 山东理工大学 Preparation method of 1, 2-cyclohexanedicarboxylic acid dipentaerythritol ester zinc metal alkoxide

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5363306A (en) * 1976-11-16 1978-06-06 Ajinomoto Co Inc Preparation of fatty acid partial esters of polyhydric alcohols
JPH01199936A (en) * 1988-02-04 1989-08-11 Nippon Oil & Fats Co Ltd Production of partial ester of pentaerythritol
JPH06100495A (en) * 1992-09-22 1994-04-12 Koei Chem Co Ltd Production of @(3754/24)meth)acrylic acid monoester of polyhydric alcohol
JPH11269129A (en) * 1998-03-19 1999-10-05 Toagosei Co Ltd Production of polyol (meth)acrylate
JP2000119216A (en) * 1998-10-09 2000-04-25 Ucb Sa Production of (meth)acrylate ester and polyester (meth) acrylate
JP2007176881A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toagosei Co Ltd Method for producing polyfunctional (meth)acrylate
CN103254073A (en) * 2013-05-14 2013-08-21 常州大学 Preparation method of high-purity (bi)pentaerythritol crylic acid non-complete esterification product

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5363306A (en) * 1976-11-16 1978-06-06 Ajinomoto Co Inc Preparation of fatty acid partial esters of polyhydric alcohols
JPH01199936A (en) * 1988-02-04 1989-08-11 Nippon Oil & Fats Co Ltd Production of partial ester of pentaerythritol
JPH06100495A (en) * 1992-09-22 1994-04-12 Koei Chem Co Ltd Production of @(3754/24)meth)acrylic acid monoester of polyhydric alcohol
JPH11269129A (en) * 1998-03-19 1999-10-05 Toagosei Co Ltd Production of polyol (meth)acrylate
JP2000119216A (en) * 1998-10-09 2000-04-25 Ucb Sa Production of (meth)acrylate ester and polyester (meth) acrylate
JP2007176881A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Toagosei Co Ltd Method for producing polyfunctional (meth)acrylate
CN103254073A (en) * 2013-05-14 2013-08-21 常州大学 Preparation method of high-purity (bi)pentaerythritol crylic acid non-complete esterification product

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