KR102254444B1 - O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아크릴레이트계 화합물을 주석 원소 또는 티탄 원소를 함유하는 화합물인 촉매 및 중합 억제제의 존재하에 용매없이 바이페닐 알콜 화합물과 에스테르 교환시켜 하기 화학식 (II)로 표시되는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 단계를 포함하는, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법을 제공한다:
Figure 112019066718798-pat00011

본 발명의 방법에 따라, 투명성 및 고 굴절률을 갖는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 전환율이 높고 선택성이 높은 특성을 가지며, 다른 유기 용매를 첨가할 필요가 없기 때문에 많은 정제 공정을 생략할 수 있고, 제조 비용을 효과적으로 절감할 수 있어 산업적 적용 가치가 있다.

Description

O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 및 그의 제조 방법 {O-PHENYL PHENOXYALKYL ACRYLATE AND METHODS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법, 특히 추가 용매없이 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
방향족 환을 함유하는 아크릴레이트는 우수한 투명성 및 고 굴절률로 인해 광학 필름, 광학 렌즈, 광 렌즈 및 광학 수지와 같은 광학 재료에 주로 사용된다. 그 중에서도 이들 분야에서는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트가 고광택 및 고 투명성에 가장 적합하다. 최근에, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트가 예를 들어, 내마모성 광학 재료, 내스크래치성, 내마모성 및 자기 수복성 증광 필름 코팅, 고 굴절률 증광 코팅 및 광학 렌즈에 널리 사용되고 있다.
O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 전통적인 방법은 에스테르화 합성이다. 이 제조 방법은 고 수율의 특성을 가지고 있지만, 유기 용매를 필요로 하기 때문에, 정제 공정을 통해 용매를 분리할 필요가 있다. 정제 공정은 고온에서 수행되는 것이 요구되기 때문에, 중합 억제제가 사용되더라도, 중합 발생을 피하기 어렵다. 또한, 반응 조건이 가혹하고, 반응 시간이 길며, 공정이 번거롭다.
따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위해 별도의 유기 용매를 첨가하지 않고 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법을 제안하는 것이 필요하다.
개요
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 개시는 아크릴레이트계 화합물을 촉매 및 중합 억제제의 존재하 및 용매의 부재하에 하기 화학식 (I)로 표시되는 바이페닐 알콜 화합물과 에스테르 교환시켜 하기 화학식 (II)로 표시되는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 단계를 포함하고, 여기서 촉매는 주석 화합물 및 티탄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 균질 촉매이고, 상기 주석 화합물은 카복실기 및 할로겐을 포함하지 않는, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조 방법을 제공한다:
Figure 112019066718798-pat00001
Figure 112019066718798-pat00002
상기 식에서,
R은 수소 또는 메틸을 나타내고,
n은 0 내지 8의 정수를 나타낸다.
본 발명의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조 방법에서는 아크릴레이트계 화합물이 반응 용매로 사용되고, 투명성이 우수하고 굴절률이 높은 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조를 위해 특정 촉매와 중합 억제제의 조합물이 사용된다. O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트는 전환율이 높고 선택성이 높은 특성을 가지며, 본 발명의 제조 방법은 반응 공정에 다른 유기 용매를 첨가할 필요가 없어 후처리의 제조 비용 및 환경 오염을 효과적으로 저감시킬 수 있기 때문에 산업적 적용 가치가 있다.
상세한 설명
이하, 본 발명의 실시양태들이 구체적인 예를 들어 설명되며, 당업자는 본 발명의 이점 및 기능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 개시는 다양한 다른 실시양태들에서 구체화되거나 적용될 수 있다. 본 개시 내용의 다양한 세부 사항은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다. 또한, 여기에서 모든 범위 및 값은 포괄적이고 조합 가능하다. 임의의 정수와 같이, 본원에 인용된 범위 내에 있는 임의의 값 또는 점은 더 낮은 범위 등을 유도하기 위한 최소 또는 최대값일 수 있다.
본 발명에 따라, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법은 아크릴레이트계 화합물을 촉매 및 중합 억제제의 존재하 및 용매의 부재하에 화학식 (I)의 페닐 알콜 화합물과 에스테르 교환시켜 화학식 (II)의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 단계를 포함하고, 여기서 촉매는 주석 화합물 및 티탄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 균질 촉매이고, 상기 주석 화합물은 카복실기 및 할로겐을 포함하지 않는다:
Figure 112019066718798-pat00003
Figure 112019066718798-pat00004
상기 식에서,
n은 0 내지 8의 정수를 나타내고,
R은 수소 또는 메틸을 나타낸다.
실시양태의 일 측면에서, 아크릴레이트계 화합물은 하기 화학식 (III)의 구조로 나타내어진다:
Figure 112019066718798-pat00005
상기 식에서,
R은 수소 또는 메틸을 나타내고;
X는 C1-C4 알킬, 특히 바람직하게는 C1-C2 알킬을 나타낸다.
실시양태의 일 측면에서, 아크릴레이트계 화합물은 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 에틸 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이다.
실시양태의 일 측면에서, 화학식 (I)의 바이페닐 알콜 화합물은 바람직하게는 2-(2-바이페닐옥시)에탄올이다.
화학식 (I)의 바이페닐 알콜 화합물은 그의 분자 구조 중 바이페닐기의 커다란 입체장애로 인해 에스테르 교환의 반응 온도, 공비 조성 및 그의 증류 온도, 촉매량 및 반응 시간에 대한 파라미터 조건이 일반적인 아크릴레이트 및 선형 알킬 알콜의 것과 다르다.
우선, 본 발명의 제조 방법에서, 촉매는 균질 촉매 또는 불균질 촉매일 수 있으며, 특히 바람직하게는 균질 촉매이다.
주석 화합물 촉매는 화학식 (IV)의 구조를 갖는 유기 주석 염 또는 주석 화합물을 포함한다;
Figure 112019066718798-pat00006
상기 식에서,
R1 및 R2는 C1-C10 알킬 또는 수소이고;
화학식 (IV)의 구조를 갖는 주석 화합물 촉매의 R1 및 R2는 동일하거나 상이하고, 각각 탄소수 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 내지 10의 알킬을 나타낸다.
실시양태의 일 측면에서, 주석 화합물 촉매는 균질 촉매이고, 디옥틸 주석 옥사이드 및 디부틸 주석 옥사이드로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택된 1종 이상이거나, 모노부틸 주석 옥사이드, 디부틸 주석 말레에이트 및 제1 주석 옥토에이트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
실시양태의 일 측면에서, 주석 화합물 촉매는 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드와 같은 균질 촉매이다. 바람직하게는, 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드는 디옥틸 주석 옥사이드 및 디부틸 주석 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고, 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드의 필요한 양은 0.5 내지 1.5 중량%이다.
티탄 화합물 촉매는 티타네이트 촉매이며, 여기서 티타네이트 촉매는 화학식 (V)로 표시되는 균질 촉매이다:
Figure 112019066718798-pat00007
상기 식에서, R3은 C1-C4 알킬이고, C1-C4 알킬은 선형 또는 분지형 알킬일 수 있다.
바람직하게는, 티타네이트는 테트라부틸 티타네이트 또는 테트라이소프로필 티타네이트이다. 또 다른 실시양태에서, 티타네이트 촉매의 필요한 양은 1.5 내지 3.5 중량%이다.
본 발명의 촉매로서 상기 주석 화합물 또는 티탄 화합물을 사용함으로써, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 선택성 및 전환율을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 부반응을 감소시킬 수 있으며, 제조된 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트는 IA족 금속 및 IIA족 금속의 화합물을 사용한 반응 공정과 비교하여 더 높은 광택성 및 높은 투명성을 갖는다. 다른 한편, 실시양태의 특정 측면에서, 주석 화합물이 촉매로서 사용되는 경우, 카복실기 또는 할로겐을 갖는 주석 화합물은 높은 전환율을 유지하기 위해 배제될 수 있다. 또한, 주석 화합물 촉매는 모노알킬 주석 옥사이드에 비해 전환율을 향상시키기 위해 산화된 비스-(C1-C10)알킬 주석 산화물인 것이 바람직하다. 또한, 2종의 화합물을 촉매로서 사용하는 경우, IA족 금속 및 IIA족 금속을 갖는 화합물도 되도록 피해야 한다.
중합 억제제의 목적은 아크릴레이트계 화합물의 중합을 방지하기 위한 것이며, 여기서 중합 억제제는 산소, 페노티아진, 페놀 화합물 및 니트록시드 자유 라디칼 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
산소 중합 억제제는 수증기 형태로 존재하기 때문에 반응 용액의 아크릴레이트계 화합물의 중합뿐만 아니라 반응기 상부에 응축된 아크릴레이트계 화합물의 중합도 효과적으로 방지할 수 있다. 본 발명의 실시양태의 일 측면에서, 산소 중합 억제제는 산소이고, 공기에 의해 공급되며, 바람직하게는 건조 공기이다.
실시양태의 일 측면에서, 니트록시드 자유 라디칼 화합물은 피페리디닐 니트록시드 자유 라디칼 화합물 또는 피페리딘 니트록시드 포스파이트, 또는 이 둘의 복합체, 예컨대 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실 라디칼 또는 트리스-(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 니트록시드)포스파이트이다.
실시양태의 일 측면에서, 페놀 화합물은 6-tert-부틸-2,4-디메틸페놀, 2-tert-부틸 하이드로퀴논, 2,5-디-tert-부틸 하이드로퀴논, p-하이드록시아니솔 또는 하이드로퀴논이다.
본 발명에 따라, 중합 억제제는 0.1 내지 1.5 중량%의 양으로 존재한다. 실시양태의 일 측면에서, 중합 억제제는 페놀 화합물이고, 페놀 화합물의 필요한 양은 0.5 내지 1.5 중량%이다.
본 발명의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조 방법은 아크릴레이트계 화합물과 바이페닐 알콜 화합물을 사용한 에스테르 교환반응이며, 반응식은 다음과 같다:
Figure 112019066718798-pat00008
상기 반응식에서, n, X 및 R은 상기 개시에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조 방법은 그의 반응 시스템에 추가의 유기 용매를 첨가하지 않고 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법으로 아크릴레이트계 화합물의 양이 반응을 위한 양을 초과하여 아크릴레이트계 화합물이 반응 용매로서 사용되기 때문에 별도의 유기 용매가 필요하지 않은 것을 특징으로 한다. 따라서, 작업이 간단하고, 반응 비용이 적게 들며, 환경이 덜 오염되고, 또한 용매로 인한 중합 현상이 감소된다.
실시양태의 일 측면에서, 아크릴레이트계 화합물 대 바이페닐 알콜 화합물의 몰비는 2.5:1 내지 4:1이고, 아크릴레이트계 화합물 대 바이페닐 알콜 화합물의 몰비가 2.5:1 내지 3.5:1인 것이 특히 바람직하다. 아크릴레이트계 화합물 대 바이페닐 알콜 화합물의 몰비가 2.5:1 미만이면 에스테르 교환반응이 느려지며, 아크릴레이트계 화합물 대 바이페닐 알콜 화합물의 몰비가 4:1을 초과하면 생산성이 저하되고 반응 후 공정이 복잡해지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 따라, 제조 방법은 반응 증류 장치를 구비한 배치식 반응기를 사용한다. 또한, 에스테르 교환반응에서, 아크릴레이트계 화합물 및 알콜 부산물을 포함하는 공비 혼합물은 증류 장치를 사용하여 증류 제거된다. 이 방법에 의해, 반응 중에 형성된 알콜 부산물과 아크릴레이트계 화합물의 특정 조성비를 갖는 공비물은 반응 시스템 밖으로 증류되고, 르 샤틀리에 (Le Chatelier) 원리에 기초하여, 에스테르 교환반응은 계속될 수 있다.
본 발명에 따라, 특정 제조 방법은 촉매, 중합 억제제, 아크릴레이트계 화합물 및 바이페닐 알콜 화합물을 공급하고 온도를 반응 온도까지 상승시킨 후; 반응을 먼저 전체 환류 조건하에서 일정 시간 동안 수행한 다음, 환류비를 조정하여 증류 컬럼 오버헤드 온도를 60 내지 80 ℃의 범위로 유지하고; 알콜 부산물 및 아크릴레이트계 화합물로 구성된 공비 혼합물을 공비 증류에 의해 제거하는 단계를 포함한다.
에스테르 교환반응의 전환율 및 선택성에 영향을 미치지 않도록 공비 증류물의 양을 제어하기 위해, 증류 장치는 바람직하게는 5 내지 10개의 플레이트 수로 사용되며, 에스테르 교환반응 온도는 110 내지 120 ℃ 범위로 조절된다. 에스테르 교환반응 온도는 착색 및 중합과 같은 부반응을 피하기 위해 120 ℃ 이하인 것이 좋다.
실시양태의 일 측면에서, 증류 장치의 환류 비는 바람직하게는 1.2 내지 2이다.
실시양태의 일 측면에서, 에스테르 교환반응 시간은 4 내지 6 시간이다.
실시양태의 일 측면에서, 에스테르 교환반응은 보통 상압하에 공기 또는 비활성 기체 분위기에서 수행되며, 여기서 비활성 기체 시스템은 질소, 아르곤 또는 헬륨과 같은 기체를 포함한다.
실시양태의 일 측면에서, 에스테르 교환반응은 연속적인 교반하에 일어난다.
본 발명의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 방법은 또한 에스테르 교환반응 후, 감압 증류에 의해 미반응 아크릴레이트계 화합물을 분리하는 것을 포함한다.
실시양태의 일 측면에서, 감압 증류 후 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 추가로 여과하여 생성물을 더 정제할 수 있다.
본 발명의 상기 제조 방법에 의해 수득되는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트는 우수한 투명성과 고 굴절율을 가지며, 광학 재료와 같은 제품에 유리하게 사용된다.
본 발명이 실시예에 의해 더욱 상세히 설명된다.
실시예 1:
에틸 아크릴레이트 (1800 g, 17.98 몰), 2-(2-바이페닐옥시)에탄올 (OPPEO) (1100 g, 5.13 몰), 1 중량%의 중합 억제제, 6-tert-부틸-2,4-디메틸페놀 및 촉매로서 1.4 중량%의 디옥틸 주석 옥사이드를 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 혼합물을 약 110 내지 120 ℃로 가열하였다. 동시에, 상부 증류 장치의 오버헤드 온도를 78 ℃로 조절하여 에틸 아크릴레이트 및 에탄올의 부산물을 공비 혼합물로서 형성하여 증류시키고, 플라스크 내의 반응물을 약 4 시간 동안 에스테르 교환반응시켰다; 반응이 완료된 후, 미반응 아크릴레이트계 화합물을 감압 증류로 분리하였다; 마지막으로 감압 증류 처리 후의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 여과하고 정제하여 전환율 92%, 선택성 97% 초과로 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 수득하였다.
ASTM-D1209의 표준 시험법에 따라, O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 100 ml의 샘플 액체로 취해 색수차 측정기 (HunterLab Color Quest XE) 및 백금-코발트 표준 용액 (Apha 색상 값은 각각 5, 10, 15, 30, 50, 100 및 500임)를 사용하여 비색 분석을 수행하였다. O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물은 Apha 색상 값이 24인 것으로 나타났다.
실시예 2:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 3 중량%의 테트라이소프로필 티타네이트로 대체하고 에스테르 교환반응 시간이 6 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 이에 따라, 90%의 전환율 및 95% 초과의 선택성으로 500 초과의 Apha 색상 값을 갖는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 수득할 수 있었다.
실시예 3:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 1.4 중량%의 디부틸 주석 옥사이드로 대체하고 에스테르 교환반응 시간이 4 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 88%의 전환율 및 97% 초과의 선택성으로 500 초과의 Apha 색상 값을 갖는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 수득할 수 있었다.
실시예 4:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 3 중량%의 테트라부틸 티타네이트로 대체하고, 에스테르 교환반응 시간이 6 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 이에 따라, 71%의 전환율 및 95% 초과의 선택성으로 500 초과의 APHA 색상 값을 갖는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트 생성물을 수득할 수 있었다.
비교예 1:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 1 중량%의 티탄산칼륨으로 대체하고, 에스테르 교환반응 시간이 6 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 그의 전환율은 24%이고, 선택성은 97%를 초과하였다.
비교예 2:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 3 중량%의 산화칼슘으로 대체하고 에스테르 교환반응 시간이 4 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 전환율은 8%이고, 선택성은 97%를 초과하였다.
비교예 3:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 1 중량%의 탄산칼슘으로 대체하고 에스테르 교환반응 시간이 2 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 전환 효과는 없었다.
비교예 4:
제조 방법은 디옥틸 주석 옥사이드를 0.1 중량%의 염화리튬으로 대체하고 에스테르 교환반응 시간이 4 시간인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하였다. 전환 효과는 없었다.
비교예 5:
메틸 아크릴레이트 (388 g, 4.51 몰), 2-(2-바이페닐)에탄올 (642.78 g, 3.00 몰), 0.13 중량%의 p-하이드록시아니솔 (MEHQ), 중합 억제제로서 0.05 중량%의 하이드로퀴논, 0.4 중량%의 디메틸 주석 디클로라이드 및 촉매로서 0.11 중량%의 소듐 메톡사이드를 사용하여 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 혼합물을 가열하였다. 동시에, 증류 장치의 오버헤드 온도를 58 ℃로 유지하여 메틸 아크릴레이트 및 메탄올의 부산물을 공비물로서 형성하여 증류 제거하고, 플라스크 내의 반응물을 에스테르 교환시켰다. 반응 시간은 약 6 시간이었으며 전환 효과는 없었다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트는 아크릴레이트계 화합물을 반응 용매로 사용하여 제조되었고, 특정 촉매와 중합 억제제의 조합을 사용하여 높은 전환율 및 높은 선택성의 특성과 함께 우수한 투명성 및 고 굴절율을 갖는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조할 수 있었다. 또한, 본 발명의 제조 방법은 반응 공정에 다른 유기 용매를 첨가할 필요가 없어 후처리의 제조 비용 및 환경 오염을 효과적으로 저감시킬 수 있기 때문에 산업적 적용 가치가 있다.
상기 실시양태들은 단지 예시적인 것이고 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 상기 실시예의 변경 및 변형은 본 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 발명의 청구범위에 의해 한정되고, 본 발명의 범위가 상기 실시양태들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (18)

  1. O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트의 제조 방법으로서,
    아크릴레이트계 화합물을 촉매 및 중합 억제제의 존재하에 용매없이 하기 화학식 (I)로 표시되는 바이페닐 알콜 화합물과 에스테르 교환시켜 하기 화학식 (II)로 표시되는 O-페닐 페녹시알킬 아크릴레이트를 제조하는 단계를 포함하고,
    여기서 촉매는 주석 화합물 및 티탄 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 균질 촉매이고, 상기 주석 화합물은 할로겐 및 카복실기를 포함하지 않는 것인, 방법:
    Figure 112019066718798-pat00009

    Figure 112019066718798-pat00010

    상기 식에서,
    R은 수소 또는 메틸을 나타내고,
    n은 0 내지 8의 정수를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, 균질 촉매는 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드는 디옥틸 주석 옥사이드 및 디부틸 주석 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 비스-(C1-C10)알킬 주석 옥사이드의 양은 0.5 내지 1.5 중량%인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 균질 촉매는 티타네이트 촉매인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 티타네이트 촉매는 테트라부틸 티타네이트 및 테트라이소프로필 티타네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 방법.
  7. 제5항에 있어서, 티타네이트 촉매의 양은 1.5 내지 3.5 중량%인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 중합 억제제는 산소, 페노티아진, 페놀 화합물 및 니트록시드 자유 라디칼 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 페놀 화합물은 6-tert-부틸-2,4-디메틸페놀, 2-tert-부틸 하이드로퀴논, 2,5-디-tert-부틸 하이드로퀴논, p-하이드록시아니솔 또는 하이드로퀴논인 방법.
  10. 제8항에 있어서, 니트록시드 자유 라디칼 화합물은 피페리디놀 니트록시드 또는 피페리딘 니트록시드 포스파이트인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 중합 억제제의 양은 0.1 내지 1.5 중량%인 방법.
  12. 제8항에 있어서, 중합 억제제는 0.5 내지 1.5 중량% 양의 페놀 화합물인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 아크릴레이트계 화합물은 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 에틸 메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 에스테르 교환은 아크릴레이트계 화합물 대 화학식 (I)로 표시되는 바이페닐 알콜 화합물의 몰비 2.5:1 내지 4:1로 수행되는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 에스테르 교환은 110 ℃ 내지 120 ℃의 반응 온도에서 수행되는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 에스테르 교환은 4 시간 내지 6 시간의 반응 시간으로 수행되는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 에스테르 교환에서 증류 장치를 사용하여 아크릴레이트계 화합물 및 알콜의 부산물을 함유하는 공비 혼합물을 증류시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 에스테르 교환 후 감압 증류에 의해 미반응 아크릴레이트계 화합물을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103709033A (zh) * 2013-09-26 2014-04-09 上海维凯化学品有限公司 邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯的制备方法
JP2016501188A (ja) * 2012-11-14 2016-01-18 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company パーフルオロポリビニル変性アリール中間体/モノマー

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5984845A (ja) * 1982-11-08 1984-05-16 Nippon Oil & Fats Co Ltd 2−ビフエニルアクリレ−トおよびその製造方法
US5498751A (en) * 1993-09-03 1996-03-12 Cps Chemical Company, Inc. Organotin catalyzed transesterification
JP3769075B2 (ja) * 1996-07-08 2006-04-19 Jsr株式会社 放射線硬化性樹脂組成物
DE10323699A1 (de) * 2003-05-22 2004-12-09 Röhm GmbH & Co. KG Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkylamino(meth)acrylamiden
JP5093103B2 (ja) * 2006-04-17 2012-12-05 日立化成工業株式会社 (メタ)アクリル酸エステルの製造方法
KR101362883B1 (ko) * 2010-12-31 2014-02-14 제일모직주식회사 (메타)아크릴산 페닐 에스테르의 제조 방법
EP2663805B1 (en) 2011-01-11 2017-07-19 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device
CN104220413B (zh) * 2012-04-21 2018-12-04 大阪有机化学工业株式会社 丙烯酸-4-羟丁酯的制造方法
CN102766049A (zh) * 2012-07-24 2012-11-07 上海和创化学科技有限公司 甲基丙烯酸乙酯的制备方法
WO2016163208A1 (ja) * 2015-04-10 2016-10-13 東亞合成株式会社 (メタ)アクリレートの製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016501188A (ja) * 2012-11-14 2016-01-18 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニーE.I.Du Pont De Nemours And Company パーフルオロポリビニル変性アリール中間体/モノマー
CN103709033A (zh) * 2013-09-26 2014-04-09 上海维凯化学品有限公司 邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯的制备方法

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