JP7447485B2 - Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer - Google Patents

Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer Download PDF

Info

Publication number
JP7447485B2
JP7447485B2 JP2019236147A JP2019236147A JP7447485B2 JP 7447485 B2 JP7447485 B2 JP 7447485B2 JP 2019236147 A JP2019236147 A JP 2019236147A JP 2019236147 A JP2019236147 A JP 2019236147A JP 7447485 B2 JP7447485 B2 JP 7447485B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid amide
vinylcarboxylic acid
amide monomer
mass
monomer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019236147A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021104947A (en
Inventor
孝充 小林
直行 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
Resonac Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd, Showa Denko Materials Co Ltd, Resonac Corp filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP2019236147A priority Critical patent/JP7447485B2/en
Publication of JP2021104947A publication Critical patent/JP2021104947A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7447485B2 publication Critical patent/JP7447485B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法に関する。さらに詳しくは、重合性が改善されたN-ビニルカルボン酸アミド単量体の生産性を高く製造する方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer. More specifically, the present invention relates to a highly productive method for producing N-vinylcarboxylic acid amide monomers with improved polymerizability.

N-ビニルカルボン酸アミドから誘導されるN-ビニルカルボン酸アミドポリマーは水溶性高分子であり、水だけでなく、アルコールやジメチルスルホキシド(DMSO)といった極性溶媒にも溶解する。そして、非イオン性ポリマーであるため塩やpHの影響を受けず、また耐候性が高く、特に熱に対する安定性が高いという特性を有する。これらの特性を活かし、工業的には、バインダーや分散剤、粘着剤・接着剤、増粘剤、凝集剤などに応用されている。 N-vinylcarboxylic acid amide polymers derived from N-vinylcarboxylic acid amide are water-soluble polymers and are soluble not only in water but also in polar solvents such as alcohol and dimethyl sulfoxide (DMSO). Since it is a nonionic polymer, it is not affected by salt or pH, has high weather resistance, and has particularly high stability against heat. Taking advantage of these properties, it is applied industrially to binders, dispersants, pressure-sensitive adhesives, thickeners, flocculants, etc.

N-ビニルカルボン酸アミドの製造方法については、これまで多くの方法が提案されている。例えば、カルボン酸アミド、アセトアルデヒド、アルコールを原料として中間体となるN-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドを製造し、その後、熱分解または接触分解により合成する方法などである。
このN-ビニルカルボン酸アミドの合成反応中には、N-ビニルカルボン酸アミドの他に、未反応のN-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドやカルボン酸アミドなどの中間体が含まれる。これらの化合物は沸点、蒸気圧、溶解度などの物性がN-ビニルカルボン酸アミドと近く、N-ビニルカルボン酸アミドを蒸留精製することは困難であった。そこで、N-ビニルカルボン酸アミドの精製方法についても、提案がされている。
Many methods have been proposed so far for producing N-vinylcarboxylic acid amide. For example, there is a method in which N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide is produced as an intermediate using carboxylic acid amide, acetaldehyde, and alcohol as raw materials, and then synthesized by thermal decomposition or catalytic decomposition.
During the synthesis reaction of N-vinylcarboxylic acid amide, intermediates such as unreacted N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide and carboxylic acid amide are included in addition to N-vinylcarboxylic acid amide. These compounds have physical properties such as boiling point, vapor pressure, and solubility that are close to those of N-vinylcarboxylic acid amide, and it has been difficult to purify N-vinylcarboxylic acid amide by distillation. Therefore, methods for purifying N-vinylcarboxylic acid amide have also been proposed.

特許2619204号では、圧力晶析による精製方法が開示されており、高重合性を示すN-ビニルカルボン酸アミドが比較的高純度で得られる。しかし、この方法は設備投資が大きく、工業的には大規模生産でないと安価に製品を提供できない問題がある。また、特許5126764号では、アルコールと脂肪族炭化水素による溶媒晶析法が開示されている。しかし、この溶媒の組み合わせは貧溶媒の使用量が多く、容積効率が低いため生産性が悪い。
またN-ビニルカルボン酸アミドの重合阻害物質として、特許第4099831号公報ではN-1,3-ブタジエニルカルボン酸アミドが、国際公開第17/145569号では不飽和アルデヒドが特定されているが、上記を取り除いてもなお良好な重合性が得られないケースがあった。
Japanese Patent No. 2619204 discloses a purification method using pressure crystallization, and N-vinylcarboxylic acid amide exhibiting high polymerizability can be obtained with relatively high purity. However, this method requires a large investment in equipment, and there is a problem in that industrially, the product cannot be provided at a low price unless it is produced on a large scale. Furthermore, Japanese Patent No. 5126764 discloses a solvent crystallization method using an alcohol and an aliphatic hydrocarbon. However, this combination of solvents requires a large amount of poor solvent and has low volumetric efficiency, resulting in poor productivity.
Furthermore, as polymerization inhibitors for N-vinylcarboxylic acid amide, N-1,3-butadienylcarboxylic acid amide is specified in Japanese Patent No. 4099831, and unsaturated aldehyde is specified in WO 17/145569. However, even if the above-mentioned factors were removed, there were cases in which good polymerizability could not be obtained.

特許第2619204号公報Patent No. 2619204 特許第5126764号公報Patent No. 5126764 特許第4099831号公報Patent No. 4099831 国際公開第17/145569号International Publication No. 17/145569

本発明の課題は、効率的にN-ビニルカルボン酸アミドを精製して、高重合性のN-ビニルカルボン酸アミド単量体を製造しうる方法を提供することにある。さらには、製造されたN-ビニルカルボン酸アミド単量体を用いて高分子量のN-ビニルカルボン酸アミドポリマーを製造することにある。 An object of the present invention is to provide a method for efficiently purifying N-vinylcarboxylic acid amide and producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer. Another object of the present invention is to produce a high molecular weight N-vinylcarboxylic acid amide polymer using the produced N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

高重合性のN-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法について鋭意検討した結果、メチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素を用いた溶媒晶析により、高重合性のN-ビニルカルボン酸アミド単量体を製造することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies on the production method of highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer, we found that highly polymerizable N-vinylcarboxylic The inventors have discovered that it is possible to produce acid amide monomers, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の構成は以下の通りである。
[1]N-ビニルカルボン酸アミド単量体を85~99質量%で含む粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶に、メチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素との混合溶媒に溶解させたのち、溶媒晶析を行い、固液分離して、N-ビニルカルボン酸アミド単量体精製物を回収する工程を含む、
高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[2]前記溶媒晶析工程におけるメチルエチルケトン/N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量比が、0.01以上0.5以下であり、
前記溶媒晶析工程における炭素数6~7の脂肪族炭化水素/N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量比が0.5以上3.0以下であることを特徴とする、[1]に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[3]前記メチルエチルケトンの質量は、前記炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量に対して0.003~1.0であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[4] 前記溶媒晶析が、N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶をメチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素との混合溶媒に、30℃~80℃で溶解した後、-20℃~20℃に冷却することで行われる、[1]~[3]のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[5] 前記溶媒晶析で使用する炭素数6~7の脂肪族炭化水素が、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、シクロへプタンおよびメチルシクロヘキサンから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、[1]~[4]のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[6] 前記溶媒晶析工程で固液分離する方法が、ろ過分離であることを特徴とする、[1]~[5]のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
[7] 前記N-ビニルカルボン酸アミド単量体がN-ビニルアセトアミド単量体であることを特徴とする、[1]~[5]のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
That is, the configuration of the present invention is as follows.
[1] Crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals containing 85 to 99% by mass of N-vinylcarboxylic acid amide monomer are added to a mixed solvent of methyl ethyl ketone and an aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms. After dissolving, performing solvent crystallization, solid-liquid separation, and recovering a purified N-vinylcarboxylic acid amide monomer,
A method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer.
[2] The mass ratio of methyl ethyl ketone/N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals in the solvent crystallization step is 0.01 or more and 0.5 or less,
[1] characterized in that the mass ratio of aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms/N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals in the solvent crystallization step is 0.5 or more and 3.0 or less. A method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer as described in .
[3] The method according to [1] or [2], wherein the mass of the methyl ethyl ketone is 0.003 to 1.0 with respect to the mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms. A method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer.
[4] In the solvent crystallization, N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals are dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and an aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms at 30 to 80 °C, and then -20 The method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to any one of [1] to [3], which is carried out by cooling to 20°C to 20°C.
[5] The aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms used in the solvent crystallization is at least one selected from normal hexane, cyclohexane, normal heptane, cycloheptane, and methylcyclohexane, The method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to any one of [1] to [4].
[6] The highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide according to any one of [1] to [5], wherein the solid-liquid separation method in the solvent crystallization step is filtration separation. Method for producing monomers.
[7] The highly polymerizable N-vinyl according to any one of [1] to [5], wherein the N-vinylcarboxylic acid amide monomer is an N-vinylacetamide monomer. A method for producing a carboxylic acid amide monomer.

本発明によれば、従来よりも生産性に優れた高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体を製造することが出来る。 According to the present invention, a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer can be produced with higher productivity than ever before.

本発明を実施するための方法は、次の工程を含む。
N-ビニルカルボン酸アミド単量体を85~99質量%で含む粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶に、メチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素との混合溶媒に溶解させたのち、溶媒晶析を行い、固液分離して、N-ビニルカルボン酸アミド単量体精製物を回収する工程。
A method for carrying out the invention includes the following steps.
A crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal containing 85 to 99% by mass of N-vinylcarboxylic acid amide monomer was dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and an aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms. Thereafter, a step of performing solvent crystallization and solid-liquid separation to recover a purified N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

なお、本明細書において、「粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体」とは、N-ビニルカルボン酸アミド単量体からなる成分とともに、不純物を含むことを意味し、すなわち「精製されていない」N-ビニルカルボン酸アミド単量体である。 In addition, in this specification, "crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer" means that it contains impurities as well as a component consisting of N-vinylcarboxylic acid amide monomer, that is, "crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer" ” is an N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、例えばN-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド、N-ビニルベンズアミド、N-ビニル-N-メチルホルムアミド、N-ビニル-N-エチルホルムアミド、N-ビニル-N-エチルアセトアミド、N-ビニルピロリドンが挙げられる。好ましくは、N-ビニルアセトアミドである。 N-vinylcarboxylic acid amide monomers include, for example, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylbenzamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinyl-N -ethylformamide, N-vinyl-N-ethylacetamide, and N-vinylpyrrolidone. Preferably it is N-vinylacetamide.

上記粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、いずれの製造方法によって得たものでもよい。例えば、カルボン酸アミド、アセトアルデヒドおよびアルコールからN-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドを合成し、これを熱分解または接触分解して得たものであってもよい(特開昭50-76015号公報参照)。また、カルボン酸アミドとアセトアルデヒドとからエチリデンビスカルボン酸アミドを合成し、これを熱分解して得たものであってもよい(特開昭61-106546号公報参照)。
粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体に含まれるN-ビニルカルボン酸アミド単量体以外のものとしては、主に、N-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミド、カルボン酸アミド、炭素数1~5のアルコールなどが含まれ、これらは、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法などに由来する不純物である。
The crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer may be obtained by any production method. For example, it may be obtained by synthesizing N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide from carboxylic acid amide, acetaldehyde and alcohol, and then thermally decomposing or catalytically decomposing it (JP-A-50-76015). (see official bulletin). Alternatively, it may be obtained by synthesizing ethylidene biscarboxylic acid amide from carboxylic acid amide and acetaldehyde and thermally decomposing it (see JP-A-61-106546).
Other than N-vinylcarboxylic acid amide monomer contained in the crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer, N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide, carboxylic acid amide, carbon number 1 -5 alcohols are included, and these are impurities derived from the manufacturing method of N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

上記粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、N-ビニルカルボン酸アミド単量体を85~99質量%の量で含み、好ましくは90~98質量%で含み、より好ましくは92~98質量%で含むことが望ましい。N-ビニルカルボン酸アミド単量体がこの範囲で含まれている場合は、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の回収率を高くでき、得られたN-ビニルカルボン酸アミド単量体は純度が高く、優れた重合性を示すために望ましい。上記粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体に含まれるN-ビニルカルボン酸アミド単量体の量が50~85質量%の範囲の場合は、適宜、晶析、蒸留、抽出などの操作によって、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の含有量を調整してもよい。またこのような操作で、粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体中の不溶成分を予め除去することもできる。 The crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer contains N-vinylcarboxylic acid amide monomer in an amount of 85 to 99% by weight, preferably 90 to 98% by weight, more preferably 92 to 98% by weight. It is desirable to include it in %. When the N-vinylcarboxylic acid amide monomer is contained within this range, the recovery rate of the N-vinylcarboxylic acid amide monomer can be increased, and the obtained N-vinylcarboxylic acid amide monomer has a high purity. is desirable because it has a high polymerizability and exhibits excellent polymerizability. When the amount of N-vinylcarboxylic acid amide monomer contained in the above-mentioned crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer is in the range of 50 to 85% by mass, it can be prepared by appropriate operations such as crystallization, distillation, extraction, etc. The content of N-vinylcarboxylic acid amide monomer may be adjusted. In addition, insoluble components in the crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer can also be removed in advance by such an operation.

通常、公知の製造方法で得られる粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体中のN-ビニルカルボン酸アミド単量体の含有量の上限は、前記範囲にあるが、この上限より高い粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体を本発明の製造方法で処理しても、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の精製物を得ることは可能である。 Usually, the upper limit of the content of N-vinylcarboxylic acid amide monomer in the crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer obtained by a known production method is within the above range, but the content of crude N- Even if vinylcarboxylic acid amide monomer is treated by the production method of the present invention, it is possible to obtain a purified product of N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

溶媒晶析工程
溶媒晶析工程では、回収したN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶を、晶析溶媒であるメチルエチルケトンに、貧溶媒である炭素数6~7の脂肪族炭化水素の存在下に溶解させたのち、晶析させる。回収したN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶は、N-ビニルカルボン酸アミド単量体を88質量%以上の量で含み、好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは92質量%以上の量で含むものが望ましい。N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶は、N-ビニルカルボン酸アミド単量体以外に、前記晶析母液や、リンズに用いた母液を含むことがある。
Solvent crystallization process In the solvent crystallization process, the recovered N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals are added to methyl ethyl ketone, which is a crystallization solvent, in the presence of an aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms, which is a poor solvent. After dissolving, crystallize. The recovered N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals contain N-vinylcarboxylic acid amide monomer in an amount of 88% by mass or more, preferably 90% by mass or more, more preferably 92% by mass or more. It is desirable to include. The N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals may contain, in addition to the N-vinylcarboxylic acid amide monomer, the crystallization mother liquor or the mother liquor used in the rinse.

使用するメチルエチルケトンの質量は、使用するN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、好ましくは0.01以上0.5以下の比率であり、より好ましくは、0.02~0.4、更に好ましくは0.03~0.3である。
また、使用する炭素数6~7の脂肪族炭化水素としては、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ノルマルヘプタン、シクロヘプタンが好ましく、さらに好ましくは、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンが挙げられる。炭素数が5以下の脂肪族炭化水素は沸点が低いため取扱いが難しく、炭素数が8以上の脂肪族炭化水素は沸点が高くなり、結晶から除去しきれない場合がある。また、炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量は、使用するN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、好ましくは0.5以上3.0以下の比率であり、より好ましくは0.5~2.0であることが好ましい。この比率の範囲にあると、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の再結晶が充分に析出するとともに、溶媒使用量が多くならず、晶析装置の容積効率を高くできるので望ましい。
使用するメチルエチルケトンの質量は、使用する炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量に対して0.003~1.0が好ましく、0.005~0.8がより好ましく、0.01~0.5がさらに好ましい。
The mass of methyl ethyl ketone used is preferably in a ratio of 0.01 to 0.5, more preferably 0.02 to 0.4, to the mass of the N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal used. , more preferably from 0.03 to 0.3.
The aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms to be used is preferably normal hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, normal heptane, or cycloheptane, and more preferably cyclohexane or methylcyclohexane. Aliphatic hydrocarbons with carbon numbers of 5 or less have low boiling points and are difficult to handle, while aliphatic hydrocarbons with carbon numbers of 8 or more have high boiling points and may not be completely removed from the crystals. Furthermore, the mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms is preferably in a ratio of 0.5 to 3.0, more preferably 0.5 to 3.0, to the mass of the N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal used. is preferably 0.5 to 2.0. When the ratio is within this range, the N-vinylcarboxylic acid amide monomer is sufficiently recrystallized, the amount of solvent used is not increased, and the volumetric efficiency of the crystallizer can be increased, which is desirable.
The mass of methyl ethyl ketone used is preferably 0.003 to 1.0, more preferably 0.005 to 0.8, and more preferably 0.01 to 0, relative to the mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms. .5 is more preferred.

N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶を溶解する温度は30~80℃が好ましく、より好ましくは30~60℃、さらに好ましくは35~45℃である。この温度範囲では、N-ビニルカルボン酸アミドが変性することなく、十分に溶解するため望ましい。
次いで、溶解したN-ビニルカルボン酸アミド単量体を冷却して再結晶を析出させる。この冷却温度は-20℃~20℃が好ましく、より好ましくは-15~15℃、さらに好ましくは-10℃~10℃である。この温度範囲にあれば、設備的なコストが小さく、かつ晶析収率が十分となり、望ましい。
N-ビニルカルボン酸アミド単量体の再結晶を回収して、N-ビニルカルボン酸アミド単量体精製物が製造される。
The temperature at which the N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals are dissolved is preferably 30 to 80°C, more preferably 30 to 60°C, and still more preferably 35 to 45°C. This temperature range is desirable because the N-vinylcarboxylic acid amide is sufficiently dissolved without being denatured.
Next, the dissolved N-vinylcarboxylic acid amide monomer is cooled to precipitate recrystallization. The cooling temperature is preferably -20°C to 20°C, more preferably -15°C to 15°C, even more preferably -10°C to 10°C. This temperature range is desirable because equipment costs are low and the crystallization yield is sufficient.
The recrystallized N-vinylcarboxylic acid amide monomer is recovered to produce a purified N-vinylcarboxylic acid amide monomer.

溶媒晶析工程で析出したN-ビニルカルボン酸アミド単量体の再結晶を効率よく分離する方法としては、ろ過による分離が好ましい。ろ過による方法に制限はないが、晶析母液との分離や生産性の観点で、遠心分離ろ過や加圧ろ過などが好ましい。また、ろ過後にリンズを行うことも母液との分離性を向上させる上で好ましい。リンズに用いる溶媒としては、晶析溶媒と同様のメチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素が好ましい。リンズに使用するメチルエチルケトンの質量は、工程(A)から回収したN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、0.01~0.3の比率で使用することが好ましく、より好ましくは0.01~0.2、さらに好ましくは0.02~0.1である。また、リンズに使用する炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量は工程(A)から回収したN-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、0.1~3.0の比率で使用することが好ましく、より好ましくは0.1~2.0、さらに好ましくは0.1~1.5が好ましい。 As a method for efficiently separating the recrystallized N-vinylcarboxylic acid amide monomer precipitated in the solvent crystallization step, separation by filtration is preferred. Although there are no restrictions on the method of filtration, centrifugal filtration, pressure filtration, etc. are preferred from the viewpoint of separation from the crystallization mother liquor and productivity. It is also preferable to perform rinsing after filtration in order to improve separation from the mother liquor. As the solvent used for the rinse, methyl ethyl ketone, which is the same as the crystallization solvent, and aliphatic hydrocarbons having 6 to 7 carbon atoms are preferred. The mass of methyl ethyl ketone used in the rinse is preferably used in a ratio of 0.01 to 0.3, more preferably It is 0.01 to 0.2, more preferably 0.02 to 0.1. In addition, the mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms used for the rinds is in a ratio of 0.1 to 3.0 to the mass of the N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals recovered from step (A). It is preferable to use it, more preferably from 0.1 to 2.0, even more preferably from 0.1 to 1.5.

こうして製造された高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、純度が高く、高い重合性を備えている。 The highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer thus produced has high purity and high polymerizability.

溶媒晶析工程で回収された母液には、アルコール、カルボン酸アミド、N-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドなど、N-ビニルカルボン酸アミド単量体の合成原料が含まれている。これらを粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造工程、例えば、N-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドの合成工程などに回送して再利用してもよい。
こうして製造された高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、適宜重合されて使用できる。たとえば、上記の製造方法によって得られた高純度N-ビニルカルボン酸アミド単量体を含む単量体を重合して得られる単独重合体、またはN-ビニルカルボン酸アミド単量体と他の単量体とを重合して得られる共重合体などとして利用できる。これらの(共)重合体は水溶性であり、種々の用途に用いられる。
The mother liquor recovered in the solvent crystallization step contains raw materials for the synthesis of N-vinylcarboxylic acid amide monomers, such as alcohol, carboxylic acid amide, and N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide. These may be reused by being sent to the production process of crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer, for example, the synthesis process of N-(1-alkoxyethyl)carboxylic acid amide.
The highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer thus produced can be appropriately polymerized and used. For example, a homopolymer obtained by polymerizing a monomer containing a high-purity N-vinylcarboxylic acid amide monomer obtained by the above production method, or a homopolymer obtained by polymerizing a monomer containing a high-purity N-vinylcarboxylic acid amide monomer and other monomers. It can be used as a copolymer obtained by polymerizing with a polymer. These (co)polymers are water-soluble and are used for various purposes.

上記他の単量体としては、(メタ)アクリル酸またはその塩、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸系単量体;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸またはその塩、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド系単量体;酢酸ビニル、酪酸ビニル、吉草酸ビニル等のビニルエステル系単量体;スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、m-クロロスチレン等のスチレン系単量体;メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ビニルベンジルエーテル等のビニルエーテル系単量体;無水マレイン酸、マレイン酸またはその塩、フマル酸またはその塩、マレイン酸ジメチルエステル、フマル酸ジエチルエステル等のジカルボン酸系単量体;アリルアルコール、アリルフェニルエーテル、アリルアセテート等のアリル系単量体;(メタ)アクリロニトリル、塩化ビニル、エチレン、プロピレン等の単量体などが挙げられる。 Other monomers mentioned above include (meth)acrylic acid or its salt, methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, (iso)propyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, ( Octyl meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, polyoxyalkylene glycol mono(meth)acrylate (meth)acrylic acid monomers such as (meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N-methylol(meth)acrylamide, 2-(meth)acrylamide (meth)acrylamide monomers such as acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid or its salts, N-isopropyl (meth)acrylamide; vinyl ester monomers such as vinyl acetate, vinyl butyrate, and vinyl valerate; styrene; Styrenic monomers such as α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, m-chlorostyrene; Vinyl ether monomers such as methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, vinyl benzyl ether; maleic anhydride, maleic acid or its salts, dicarboxylic acid monomers such as fumaric acid or its salts, maleic acid dimethyl ester, fumaric acid diethyl ester; allyl monomers such as allyl alcohol, allyl phenyl ether, allyl acetate; (meth)acrylonitrile, Examples include monomers such as vinyl chloride, ethylene, and propylene.

また、上記他の単量体は、単独で用いても、2種類以上組み合わせて用いてもよい。上記他の単量体の量は、共重合体の用途によって適宜決めればよいが、全単量体中、通常60質量%以下、好ましくは40質量%以下の量で用いることが望ましい。 Further, the other monomers mentioned above may be used alone or in combination of two or more types. The amount of the above-mentioned other monomers may be appropriately determined depending on the use of the copolymer, but it is desirable to use them in an amount of usually 60% by mass or less, preferably 40% by mass or less based on the total monomers.

本発明の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体を重合する際に、重合開始剤を用いても良い。重合開始剤としては、ビニル化合物のラジカル重合に一般的に使用されるものを限定することなく使用できる。例えば、レドックス系重合開始剤、アゾ化合物系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤があげられる。
これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記(共)重合体は、増粘効果、分散効果などの機能を利用して広い分野に好適に用いられる。以下に具体例を例示するが、この限りでない。
A polymerization initiator may be used when polymerizing the highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer of the present invention. As the polymerization initiator, those commonly used for radical polymerization of vinyl compounds can be used without limitation. Examples include redox polymerization initiators, azo compound polymerization initiators, and peroxide polymerization initiators.
These may be used alone or in combination of two or more.
The above (co)polymers are suitably used in a wide range of fields by utilizing functions such as thickening effect and dispersion effect. Specific examples are illustrated below, but are not limited thereto.

(1)工業用分散剤
例えば、無機・有機の各種粉末の分散剤として用いられる。より具体的には、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム等の無機粉末;タルク、カオリン等の鉱物系粉末;カーボンブラック等の各種顔料粉末;ポリウレタン、ポリアクリル酸エステル、ポリエチレン等の樹脂粉末;ステアリン酸塩等の有機粉末などについて、水などの各種極性溶媒に対する分散剤として用いられる。
(1) Industrial dispersant For example, it is used as a dispersant for various inorganic and organic powders. More specifically, for example, inorganic powders such as silica, alumina, titania, and calcium carbonate; mineral powders such as talc and kaolin; various pigment powders such as carbon black; resin powders such as polyurethane, polyacrylate, and polyethylene. ; Used as a dispersant for various polar solvents such as water for organic powders such as stearate.

(2)塗料、インキなどに用いる増粘剤・分散剤
例えば、塗料、インキなどについて、添料分散剤;粘度、レベリングなどの調整剤;濡れ性改良剤として用いられる。
(2) Thickeners/dispersants used in paints, inks, etc. For example, in paints, inks, etc., they are used as additive dispersants; regulators for viscosity, leveling, etc.; and wettability improvers.

(3)水および油に用いる処理剤・採取剤
(4)化粧品
例えば、シャンプー、リンズ、ローションなどの化粧品について、乳化安定剤、潤滑剤、乳化型化粧料(乳化剤として使用)、皮膜型パック剤、セット剤に用いられる。
(3) Treatment agents and collection agents used for water and oil (4) Cosmetics For example, for cosmetics such as shampoos, rinses, and lotions, emulsion stabilizers, lubricants, emulsion type cosmetics (used as emulsifiers), film type pack agents , used as a setting agent.

(5)トイレタリー製品
例えば、液体洗剤(衣料用、台所用、トイレ・タイル用)、歯磨き、クレンザー、柔軟仕上げ剤、工業用洗浄剤などの増粘剤として用いられる。
(5) Toiletry products For example, it is used as a thickener for liquid detergents (for clothing, kitchen, toilets and tiles), toothpaste, cleansers, fabric softeners, industrial cleaning agents, etc.

(6)粘着剤およびその助剤
(7)メディカル分野
例えば、錠剤(徐放性薬剤)、腸溶性薬剤、パップ剤、プラスター剤等の貼付剤用の基材、外用軟膏剤、薬剤放出制御製剤、胃内浮遊徐放性製剤、粘膜投与製剤、外皮用組成物(医療用フィルム)、創傷被覆保護材、歯科用材料、口腔用吸収剤、歯間清掃具等において、薬剤の保持・徐放のために用いられるほか、消毒用オートクレーブで加熱されて反復使用される尿道カテーテル・浣腸器等の医療器具用潤滑剤、診断薬の粘度調整剤として用いられる。
(6) Adhesives and their auxiliaries (7) Medical field For example, base materials for patches such as tablets (sustained release drugs), enteric-coated drugs, poultices, and plasters, external ointments, and controlled drug release preparations. Retention and sustained release of drugs in gastric floating sustained release preparations, mucosal administration preparations, skin compositions (medical films), wound dressings, dental materials, oral absorbents, interdental cleaning tools, etc. In addition, it is used as a lubricant for medical instruments such as urinary catheters and enema devices that are heated repeatedly in disinfection autoclaves, and as a viscosity adjuster for diagnostic agents.

(8)吸水材、保水剤、シーリング剤、保冷剤
(9)その他
例えば、製紙用処理剤;芳香消臭剤;乾燥剤;発酵助剤;パッキン用材料、古壁等の剥離剤に用いられるほか、玩具、汗取り装身具、超音波探傷用接触媒質、超音波探触子、電池・センサー等の電解質支持体などの増粘剤として用いられる。
(8) Water-absorbing materials, water-retaining agents, sealing agents, cold-packing agents (9) Others For example, used as paper processing agents; aromatic deodorizers; desiccants; fermentation aids; packing materials, stripping agents for old walls, etc. It is also used as a thickener for toys, sweat-removing accessories, couplants for ultrasonic flaw detection, ultrasonic probes, electrolyte supports for batteries, sensors, etc.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
本発明の製造方法で得られた高重合性N-ビニルアセトアミド単量体の分析方法を以下に示す。なお分析方法は以下に限定されず、公知の方法を採用することが可能である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
A method for analyzing the highly polymerizable N-vinylacetamide monomer obtained by the production method of the present invention is shown below. Note that the analysis method is not limited to the following, and any known method may be employed.

・組成分析
実施例・比較例で得られたN-ビニルアセトアミド単量体の純度は、以下の条件のGC分析で定量する。
装置:高性能汎用ガスクロマトグラフ「GC-2014」(株式会社島津製作所製)
カラム:DB-WAX(φ0.25mm × 30m、Agilent Technologies社製)
キャリアガス種類:He
キャリアガス流量:1mL/分
スプリット比:40
カラム温度:40℃(7分)→昇温(25℃/分)→130℃(15分)→昇温(30℃/分)→220℃(7分)の順で昇温プログラムを設定
インジェクション温度:200℃
検出器:水素炎イオン化検出器(FID)
検出器温度:230℃
また、N-ビニルアセトアミド単量体は、高速液体カラムクロマトグラフィー(HPLC)法により、紫外可視分光吸収スペクトルにより確認・同定した。測定条件は次のとおりである。
カラム:昭和電工株式会社製:Shodex(登録商標) SIL-5B
溶離液:イソプロピルアルコール(IPA)/N-ヘキサン=1/9(質量比)
カラム温度:40℃
流量:1.0mL/分
検出器:紫外可視分光検出器、254nm
- Composition analysis The purity of the N-vinylacetamide monomer obtained in the Examples and Comparative Examples is determined by GC analysis under the following conditions.
Equipment: High-performance general-purpose gas chromatograph “GC-2014” (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: DB-WAX (φ0.25mm x 30m, manufactured by Agilent Technologies)
Carrier gas type: He
Carrier gas flow rate: 1mL/min Split ratio: 40
Column temperature: Set the temperature increase program in the following order: 40℃ (7 minutes) → Temperature increase (25℃/min) → 130℃ (15 minutes) → Temperature increase (30℃/minute) → 220℃ (7 minutes) Injection Temperature: 200℃
Detector: Flame ionization detector (FID)
Detector temperature: 230℃
Further, the N-vinylacetamide monomer was confirmed and identified by ultraviolet-visible absorption spectrum using high performance liquid column chromatography (HPLC) method. The measurement conditions are as follows.
Column: Showa Denko Co., Ltd.: Shodex (registered trademark) SIL-5B
Eluent: Isopropyl alcohol (IPA)/N-hexane = 1/9 (mass ratio)
Column temperature: 40℃
Flow rate: 1.0 mL/min Detector: UV-visible spectrophotometer, 254 nm

・重合性試験
また、得られたN-ビニルアセトアミド単量体精製物の重合性については、次に示す重合性試験により評価を行う。
-Polymerizability test In addition, the polymerizability of the obtained purified N-vinylacetamide monomer is evaluated by the following polymerizability test.

[1]触媒注入管、窒素ガス吹込管、窒素ガス排気管、温度計を備えた、100mlガラス容器を準備する。
[2][1]のガラス容器にN-ビニルアセトアミド単量体精製物 20g、イオン交換水 58gを秤取る。
[3]窒素ガス50cm/分でバブリングしながらウォーターバスで30℃に加温する。窒素ガスは重合終了まで通気する。
[4]重合開始剤として、2,2`-アゾビス[2-(2-イミダゾリン―2-イル)プロパン]二塩酸塩(富士フイルム和光純薬株式会社製 V-044)1.6gにイオン交換水48.4gを加えて溶解する。
[5]重合開始剤として2,2`-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(富士フイルム和光純薬株式会社製 V-50)4.0gにイオン交換水46.0gを加えて溶解する。
[6]窒素ガス通気が1時間経過したところで、[4]の重合開始剤溶液 1.0gを、続けて[5]の重合開始剤溶液 1.0gを注射器により添加する。
[7]ガラス容器をウォーターバスから取り出し、ガラス表面の水分をペーパーで除去してから断熱容器に移し重合を継続させる。
[8]重合温度を監視し、[6]の重合開始剤添加から、標準温度ピーク到達時間(重合開始剤注入から温度ピーク到達までの時間)を重合性の指標とした。重合性の良・不可の判断は、標準温度ピーク到達時間で判断し、120分未満を良とする。
[1] Prepare a 100ml glass container equipped with a catalyst injection pipe, a nitrogen gas blowing pipe, a nitrogen gas exhaust pipe, and a thermometer.
[2] Weigh out 20 g of purified N-vinylacetamide monomer and 58 g of ion-exchanged water into the glass container from [1].
[3] Heat to 30° C. in a water bath while bubbling nitrogen gas at 50 cm 3 /min. Nitrogen gas is passed through until the polymerization is completed.
[4] As a polymerization initiator, 1.6 g of 2,2'-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V-044) was ion-exchanged. Add 48.4 g of water and dissolve.
[5] As a polymerization initiator, 46.0 g of ion-exchanged water was added to 4.0 g of 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., V-50) and dissolved. do.
[6] After one hour of nitrogen gas aeration, add 1.0 g of the polymerization initiator solution from [4], followed by 1.0 g of the polymerization initiator solution from [5], using a syringe.
[7] Remove the glass container from the water bath, remove moisture on the glass surface with paper, and then transfer to a heat-insulating container to continue polymerization.
[8] The polymerization temperature was monitored, and the time from the addition of the polymerization initiator in [6] to the standard temperature peak arrival time (the time from the polymerization initiator injection to the temperature peak arrival) was used as an index of polymerizability. The judgment of whether the polymerizability is good or bad is made based on the standard temperature peak reaching time, and a time of less than 120 minutes is considered good.

[合成例1]
アセトアルデヒド224g、メタノール325g、アセトアミド100gを硫酸触媒下、40℃にて反応させてpH1.2のN-(1-メトキシエチル)アセトアミドを合成した。その反応液に48質量%水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH8.3に調整した。その後、単蒸留装置にて温度60~70℃、圧力33kPa(絶対圧力)で低沸点成分を留去後、温度70℃、圧力0.3kPa(絶対圧力)で水及びメタノールを留去し、純度92質量%のN-(1-メトキシエチル)アセトアミドを151g得た。
続いて、N-(1-メトキシエチル)アセトアミドを400℃、20kPa(絶対圧力)に保たれた反応器(内径20mm、長さ240mmのチューブ型反応器)に、1.5g/分の割合で供給した。反応器出口に設置された冷却管で、熱分解反応で生成したN-ビニルアセトアミドとメタノールの混合物を凝縮して、粗N-ビニルアセトアミド回収物を得た。N-(1-メトキシエチル)アセトアミドの転化率は90%であった。
[Synthesis example 1]
N-(1-methoxyethyl)acetamide having a pH of 1.2 was synthesized by reacting 224 g of acetaldehyde, 325 g of methanol, and 100 g of acetamide at 40° C. under a sulfuric acid catalyst. A 48% by mass aqueous sodium hydroxide solution was added to the reaction solution to adjust the pH to 8.3. After that, low boiling point components are distilled off at a temperature of 60 to 70°C and a pressure of 33 kPa (absolute pressure) using a simple distillation apparatus, and then water and methanol are distilled off at a temperature of 70°C and a pressure of 0.3 kPa (absolute pressure) to achieve purity. 151 g of 92% by mass N-(1-methoxyethyl)acetamide was obtained.
Subsequently, N-(1-methoxyethyl)acetamide was added at a rate of 1.5 g/min to a reactor (tubular reactor with an inner diameter of 20 mm and a length of 240 mm) maintained at 400°C and 20 kPa (absolute pressure). supplied. A mixture of N-vinylacetamide and methanol produced by the thermal decomposition reaction was condensed in a cooling pipe installed at the outlet of the reactor to obtain a crude N-vinylacetamide recovery product. The conversion rate of N-(1-methoxyethyl)acetamide was 90%.

次いで0.3%Pd-Al触媒をカラムに充填した(充填量は粗N-ビニルアセトアミド回収物20gに対して触媒量1mlになる量とした)のち、反応温度40℃、水素ガス圧力0.03MPa(ゲージ圧)、触媒充填カラムでの空間速度(SV値)が100/時間になるよう粗N-ビニルアセトアミド回収物を循環流通し、熱分解反応で副生したN-1,3-ブタジエニルアセトアミドを水素化して低減した。
反応時間はN-1,3-ブタジエニルアセトアミド量が30質量ppm以下となるまで実施した。N-1,3-ブタジエニルアセトアミドが低減された粗N-ビニルアセトアミド回収物を、単蒸留装置を用いて真空度0.3kPa(絶対圧力)以下、ボトム温度60℃以下の条件下蒸留しメタノールを除去して、粗N-ビニルアセトアミド単量体を120g得た。この粗N-ビニルアセトアミド単量体中のN-ビニルアセトアミド単量体純度は75質量%であった。
Next, the column was filled with 0.3% Pd-Al 2 O 3 catalyst (the packing amount was such that the amount of catalyst was 1 ml for 20 g of recovered crude N-vinylacetamide), and then the reaction temperature was 40°C and hydrogen gas was added. The crude N-vinylacetamide recovered product was circulated so that the pressure was 0.03 MPa (gauge pressure) and the space velocity (SV value) in the catalyst-packed column was 100/hour. 3-Butadienylacetamide was reduced by hydrogenation.
The reaction time was continued until the amount of N-1,3-butadienyl acetamide became 30 mass ppm or less. The recovered crude N-vinylacetamide with reduced N-1,3-butadienyl acetamide is distilled using a simple distillation device under the conditions of a degree of vacuum of 0.3 kPa (absolute pressure) or less and a bottom temperature of 60° C. or less. Methanol was removed to obtain 120 g of crude N-vinylacetamide monomer. The N-vinylacetamide monomer purity in this crude N-vinylacetamide monomer was 75% by mass.

[合成例2]
合成例1で得た粗N-ビニルアセトアミド単量体を晶析装置により40℃に昇温し融解させ、40℃から10℃まで6時間で冷却晶析し、遠心分離ろ過器へ移送し、遠心分離ろ過器を用い固液分離を行い、その後にメチルエチルケトン4g/メチルシクロヘキサン77gにてリンズを行い、N-ビニルアセトアミド単量体の結晶を52g得た。この時のN-ビニルアセトアミドは純度95質量%であった。
[Synthesis example 2]
The crude N-vinylacetamide monomer obtained in Synthesis Example 1 was heated to 40°C in a crystallizer and melted, cooled from 40°C to 10°C for 6 hours, crystallized, and transferred to a centrifugal filter. Solid-liquid separation was performed using a centrifugal filter, followed by rinsing with 4 g of methyl ethyl ketone/77 g of methylcyclohexane to obtain 52 g of N-vinylacetamide monomer crystals. The purity of N-vinylacetamide at this time was 95% by mass.

[実施例1]
合成例2で得たN-ビニルアセトアミド単量体結晶52gに、メチルエチルケトン2.6g、メチルシクロヘキサン57gを加え、40℃に加熱して溶解後、7時間で5℃に冷却することで溶媒晶析して、N-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。その後、再結晶を含むスラリーを遠心分離ろ過器へ移送し、遠心分離ろ過器を用い固液分離を行い、その後にメチルエチルケトン1g/メチルシクロヘキサン25gにてリンズを行い、再結晶を回収して、N-ビニルアセトアミド単量体の精製物を得た。得られた精製物は46gで、N-ビニルアセトアミド単量体の純度は99.8質量%であった。
得られたN-ビニルアセトアミド単量体精製物について、重合性試験を行った。その結果は、106分であった。
[Example 1]
To 52 g of N-vinylacetamide monomer crystals obtained in Synthesis Example 2, 2.6 g of methyl ethyl ketone and 57 g of methyl cyclohexane were added, heated to 40°C to dissolve, and then cooled to 5°C for 7 hours to perform solvent crystallization. Then, recrystallization of N-vinylacetamide monomer was precipitated. Thereafter, the slurry containing recrystallization is transferred to a centrifugal filter, solid-liquid separation is performed using the centrifugal filter, and then rinsing is performed with 1 g of methyl ethyl ketone/25 g of methyl cyclohexane to collect the recrystallization. - A purified vinyl acetamide monomer was obtained. The amount of purified product obtained was 46 g, and the purity of the N-vinylacetamide monomer was 99.8% by mass.
A polymerization test was conducted on the obtained purified N-vinylacetamide monomer. The result was 106 minutes.

[実施例2]
溶媒晶析において、使用量をメチルエチルケトン10g、メチルシクロヘキサン57gとした以外は、実施例1と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。その後、再結晶を含むスラリーを遠心分離ろ過器へ送液し、固液分離を行い、リンズを行ったのち再結晶を回収して、N-ビニルアセトアミド単量体の精製物を得た。得られた精製物は41gで、純度が99.8質量%であった。重合性試験の結果は、98分であった。
[Example 2]
Recrystallization of N-vinylacetamide monomer was performed in the same manner as in Example 1, except that in the solvent crystallization, the amounts used were 10 g of methyl ethyl ketone and 57 g of methyl cyclohexane. Thereafter, the slurry containing the recrystallization was sent to a centrifugal filter, solid-liquid separation was performed, and after rinsing, the recrystallization was collected to obtain a purified N-vinylacetamide monomer. The obtained purified product weighed 41 g and had a purity of 99.8% by mass. The result of the polymerization test was 98 minutes.

[実施例3]
溶媒晶析およびリンズにおいて、メチルシクロヘキサンの代わりにノルマルヘキサンを用いた以外は、実施例2と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。その後、再結晶を含むスラリーを遠心分離ろ過器へ送液し、固液分離を行い、リンズを行ったのち再結晶を回収して、N-ビニルアセトアミド単量体の精製物を得た。得られた精製物は42gで、純度が99.8質量%であった。重合性試験の結果は、108分であった。
[Example 3]
Recrystallization of N-vinylacetamide monomer was performed in the same manner as in Example 2, except that n-hexane was used instead of methylcyclohexane in the solvent crystallization and rinsing. Thereafter, the slurry containing the recrystallization was sent to a centrifugal filter, solid-liquid separation was performed, and after rinsing, the recrystallization was collected to obtain a purified N-vinylacetamide monomer. The obtained purified product weighed 42 g and had a purity of 99.8% by mass. The result of the polymerization test was 108 minutes.

[実施例4]
溶媒晶析およびリンズにおいて、メチルシクロヘキサンの代わりにシクロヘキサンを用いた以外は、実施例2と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。その後、再結晶を含むスラリーを遠心分離ろ過器へ送液し、遠心分離ろ過器を用い固液分離を行い、リンズを行ったのち、再結晶を回収して、N-ビニルアセトアミド単量体を得た。得られた精製物は41gで、純度が99.7質量%であった。重合性試験の結果は、106分であった。
[Example 4]
N-vinylacetamide monomer was recrystallized in the same manner as in Example 2, except that cyclohexane was used instead of methylcyclohexane in the solvent crystallization and rinsing. Thereafter, the slurry containing the recrystallization is sent to a centrifugal filter, solid-liquid separation is performed using the centrifugal filter, and after rinsing, the recrystallization is collected and the N-vinylacetamide monomer is extracted. Obtained. The obtained purified product weighed 41 g and had a purity of 99.7% by mass. The result of the polymerization test was 106 minutes.

[実施例5]
合成例1、合成例2および実施例1と同様の操作を行い、純度が99.7質量%、重合性試験が106分であったN-ビニルアセトアミド単量体を、20℃にて1.5年間保管した。保管後の純度は97.2質量%、重合性試験結果が130分であった。このN-ビニルアセトアミド単量体52gを、実施例2と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の精製物を得た。得られた精製物は41gで、純度が99.7質量%であった。重合性試験の結果は、100分であった。
[Example 5]
The same operations as in Synthesis Example 1, Synthesis Example 2, and Example 1 were performed, and N-vinylacetamide monomer, which had a purity of 99.7% by mass and a polymerization test of 106 minutes, was treated at 20°C for 1. Stored for 5 years. The purity after storage was 97.2% by mass, and the polymerization test result was 130 minutes. A purified N-vinylacetamide monomer was obtained from 52 g of this N-vinylacetamide monomer in the same manner as in Example 2. The obtained purified product weighed 41 g and had a purity of 99.7% by mass. The result of the polymerization test was 100 minutes.

[比較例1]
合成例2で得られたN-ビニルアセトアミド単量体の結晶52g(純度95質量%)について、重合性試験を実施の結果、160分となり重合性不良の結果であった。
[Comparative example 1]
A polymerization test was performed on 52 g of N-vinylacetamide monomer crystals (purity 95% by mass) obtained in Synthesis Example 2, and the polymerization time was 160 minutes, indicating poor polymerization.

[比較例2]
合成例1と同様にして得られたメタノールを除去した後の粗N-ビニルアセトアミド単量体100gに対して、冷却晶析を実施せずに、メチルエチルケトン20g、メチルシクロヘキサン110gを加えて40℃に加熱して溶解後、7時間で5℃に冷却することで溶媒晶析を実施したが、さらに1時間掛けて0℃に冷却しても結晶の析出が見られず、N-ビニルアセトアミド単量体を得ることが出来なかった。
[Comparative example 2]
20 g of methyl ethyl ketone and 110 g of methyl cyclohexane were added to 100 g of the crude N-vinylacetamide monomer obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 after removing methanol without performing cooling crystallization, and the mixture was heated to 40°C. After heating and dissolving, solvent crystallization was carried out by cooling to 5°C over 7 hours, but no crystal precipitation was observed even after cooling to 0°C over 1 hour, and N-vinylacetamide monomer I couldn't get the body.

[比較例3]
溶媒晶析において、メチルエチルケトンを20g用い、メチルシクロヘキサンを使用しない以外は、実施例1と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。溶媒量が少なく、スラリーの流動性がかなり悪化したが、N-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を遠心分離ろ過器へ移送し、遠心分離ろ過器を用い固液分離を行い、その後にメチルエチルケトン1g/メチルシクロヘキサン25gにてリンズを行い、再結晶を回収した。得られた精製物は29gで、純度が99.7質量%であった。重合性試験の結果は、114分であった。
[Comparative example 3]
Recrystallization of N-vinylacetamide monomer was performed in the same manner as in Example 1 except that 20 g of methyl ethyl ketone was used and methyl cyclohexane was not used in the solvent crystallization. Although the fluidity of the slurry was considerably deteriorated due to the small amount of solvent, the recrystallized N-vinylacetamide monomer was transferred to a centrifugal filter, solid-liquid separation was performed using the centrifugal filter, and then 1 g of methyl ethyl ketone was added. Rinsing was performed with 25 g of /methylcyclohexane to collect recrystallization. The obtained purified product weighed 29 g and had a purity of 99.7% by mass. The result of the polymerization test was 114 minutes.

[比較例4]
溶媒晶析において、使用量をメチルエチルケトン31g、メチルシクロヘキサン208gを使用したため、晶析装置を大きくする必要が生じて、容積効率が4分の1に大きく低下した。それ以外は、実施例1と同様にしてN-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を析出させた。溶媒使用量が多いため、N-ビニルアセトアミド単量体の再結晶を含む析出液を遠心分離ろ過器へ分割投入して、遠心分離ろ過器を用い固液分離を行い、その後にメチルエチルケトン1g/メチルシクロヘキサン25gにてリンズを行い、再結晶を回収した。得られた精製物は34g、純度99.7質量%であった。重合性試験の結果は、96分であった。
晶析条件および評価結果を合わせて表1に示す。
[Comparative example 4]
In the solvent crystallization, since 31 g of methyl ethyl ketone and 208 g of methyl cyclohexane were used, it was necessary to enlarge the crystallizer, and the volumetric efficiency was significantly reduced to one-fourth. Other than that, N-vinylacetamide monomer was recrystallized in the same manner as in Example 1. Since the amount of solvent used is large, the precipitate containing the recrystallized N-vinylacetamide monomer is divided into a centrifugal filter and solid-liquid separation is performed using the centrifugal filter, and then 1 g of methyl ethyl ketone/methyl Rinsing was performed with 25 g of cyclohexane to collect recrystallization. The obtained purified product weighed 34 g and had a purity of 99.7% by mass. The result of the polymerization test was 96 minutes.
Table 1 shows the crystallization conditions and evaluation results.

Figure 0007447485000001
Figure 0007447485000001

本発明によって得られたN-ビニルカルボン酸アミド単量体を使用することにより、凝集剤、増粘剤、分散剤、粘着剤などに利用されるN-ビニルカルボン酸アミドポリマーの製造に利用される。


By using the N-vinylcarboxylic acid amide monomer obtained by the present invention, it can be used in the production of N-vinylcarboxylic acid amide polymers used as flocculants, thickeners, dispersants, adhesives, etc. Ru.


Claims (6)

N-ビニルカルボン酸アミド単量体の含有量が50~85質量%である粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体を、蒸留する操作により、または融解させた後冷却晶析する操作により、前記含有量を調整する工程、および前記工程で得られた、N-ビニルカルボン酸アミド単量体を85~99質量%で含む粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶、メチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素との混合溶媒に溶解させたのち、溶媒晶析を行い、固液分離して、N-ビニルカルボン酸アミド単量体精製物を回収する工程を含
前記メチルエチルケトンの質量は、前記粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、0.01以上0.5以下の比率であり、
前記炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量は、前記粗N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶の質量に対し、0.5以上3.0以下の比率であり、
前記N-ビニルカルボン酸アミド単量体は、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、N-メチル-N-ビニルアセトアミド、N-ビニルベンズアミド、N-ビニル-N-メチルホルムアミド、N-ビニル-N-エチルホルムアミド、N-ビニル-N-エチルアセトアミド、またはN-ビニルピロリドンである、
高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。
A crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer having an N-vinylcarboxylic acid amide monomer content of 50 to 85% by mass is distilled or melted and then cooled and crystallized. A step of adjusting the content, and a crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal containing 85 to 99% by mass of N-vinylcarboxylic acid amide monomer obtained in the above step , and methyl ethyl ketone and carbon number 6 After dissolving in a mixed solvent with an aliphatic hydrocarbon of ~7, performing solvent crystallization, solid-liquid separation, and recovering a purified N-vinylcarboxylic acid amide monomer,
The mass of the methyl ethyl ketone is in a ratio of 0.01 to 0.5 with respect to the mass of the crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal,
The mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms is in a ratio of 0.5 to 3.0 with respect to the mass of the crude N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystal,
The N-vinylcarboxylic acid amide monomer includes N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-methyl-N-vinylacetamide, N-vinylbenzamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinyl-N - ethylformamide, N-vinyl-N-ethylacetamide, or N-vinylpyrrolidone,
A method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer.
前記メチルエチルケトンの質量は、前記炭素数6~7の脂肪族炭化水素の質量に対して0.003~1.0であることを特徴とする、請求項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。 The highly polymerizable N-vinyl carbon according to claim 1 , wherein the mass of the methyl ethyl ketone is 0.003 to 1.0 with respect to the mass of the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms. Method for producing acid amide monomer. 前記溶媒晶析が、N-ビニルカルボン酸アミド単量体結晶をメチルエチルケトンと炭素数6~7の脂肪族炭化水素との混合溶媒に、30℃~80℃で溶解した後、-20℃~20℃に冷却することで行われる、請求項1または2に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。 In the solvent crystallization, N-vinylcarboxylic acid amide monomer crystals are dissolved in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and an aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms at 30°C to 80°C, and then at -20°C to 20°C. The method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to claim 1 or 2, which is carried out by cooling to ℃. 前記溶媒晶析で使用する炭素数6~7の脂肪族炭化水素が、ノルマルヘキサン、シクロヘキサン、ノルマルヘプタン、シクロへプタンおよびメチルシクロヘキサンから選ばれる少なくとも1つであることを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。 Claim 1, wherein the aliphatic hydrocarbon having 6 to 7 carbon atoms used in the solvent crystallization is at least one selected from normal hexane, cyclohexane, normal heptane, cycloheptane, and methylcyclohexane. A method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to any one of items 1 to 3 . 記固液分離する方法が、ろ過分離であることを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。 The method for producing a highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to any one of claims 1 to 4 , wherein the solid-liquid separation method is filtration separation. 前記N-ビニルカルボン酸アミド単量体がN-ビニルアセトアミド単量体であることを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の高重合性N-ビニルカルボン酸アミド単量体の製造方法。 The highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer according to any one of claims 1 to 5 , wherein the N-vinylcarboxylic acid amide monomer is an N-vinylacetamide monomer. How the body is manufactured.
JP2019236147A 2019-12-26 2019-12-26 Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer Active JP7447485B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019236147A JP7447485B2 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019236147A JP7447485B2 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021104947A JP2021104947A (en) 2021-07-26
JP7447485B2 true JP7447485B2 (en) 2024-03-12

Family

ID=76919181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019236147A Active JP7447485B2 (en) 2019-12-26 2019-12-26 Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7447485B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167369A (en) 2000-09-19 2002-06-11 Showa Denko Kk Method for preparing high polymeric n-vinylcarboxylic acid amide
JP2007070356A (en) 2005-08-11 2007-03-22 Showa Denko Kk Production method of high-purity n-vinylcarboxylic acid amide

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3938016A1 (en) * 1988-11-18 1990-05-23 Air Prod & Chem N-vinyl acetamide purificn. to remove acet-amide by extn. - with aromatic hydrocarbon and conc. aq. salt soln. and use in polymer and poly-vinyl:amine prodn.
JP4099831B2 (en) * 1994-07-14 2008-06-11 昭和電工株式会社 Highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide and process for producing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002167369A (en) 2000-09-19 2002-06-11 Showa Denko Kk Method for preparing high polymeric n-vinylcarboxylic acid amide
JP2007070356A (en) 2005-08-11 2007-03-22 Showa Denko Kk Production method of high-purity n-vinylcarboxylic acid amide

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021104947A (en) 2021-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5126764B2 (en) Method for producing high purity N-vinylcarboxylic acid amide
EP2386538B1 (en) N-(1-hydroxyethyl)carboxamide compound and process for producing same
KR100984601B1 (en) Process for producing high-purity n-vinylcarboxamides
JP7447485B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP7404869B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP7447486B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP7404870B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP7447487B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP7415553B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
JP2021104944A (en) Method for producing highly polymerizable n-vinyl carboxylic acid amide monomer
US11718579B2 (en) Method for producing highly polymerizable N-vinyl carboxylic acid amide monomer
CN113874348B (en) Process for producing highly polymerizable N-vinylcarboxylic acid amide monomer
WO2021132363A1 (en) Method for manufacturing highly polymerizable n-vinyl carboxylic acid amide monomer
WO2021132366A1 (en) Method for producing highly polymerizable n-vinylcarboxylic acid amide monomer
WO2021132365A1 (en) Method for producing highly polymerizable n-vinyl carboxylic acid amide monomer
WO2021132367A1 (en) Method for producing highly polymerizable n-vinylcarboxamide monomer
JP7508778B2 (en) Method for producing N-vinyl carboxylic acid amide polymer solution
TWI834934B (en) Composition containing N-vinyl acetamide and its manufacturing method
JPH08134029A (en) Production of highly polymerizable monomer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220921

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20230201

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20230202

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230810

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20231005

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20231005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240212

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7447485

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151