JPH0417681B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高沸点重合性化合物の精製方法に関す
る。さらに詳しくは、精製される該高沸点重合性
化合物の純度が比較的高く、その中に含有した微
量の着色成分や、重合に関与しない高沸点不純物
などを薄膜蒸留装置を用いて除去する精製方法に
関する。

従来より高沸点重合性化合物は、その用途分野
として種々知られているが、重要な分野の一つと
して光学用、特にプラスチツクレンズ用のモノマ
ーとして使用されている。高沸点重合性化合物を
プラスチツクレンズなどの光学用有機ガラス原料
として用いる場合、色相の極めてよいもの、重合
に関与しない不純物が含量極力少ないものが要求
されている。

例えば、プラスチツクレンズ用モノマーの一つ
として古くより商品名CR−39として知られてい
る、 で示されるジエチレングリコールビスアリルカー
ボネートを主成分とする高沸点重合性化合物は、
その製造工程での反応条件を厳しく制御しながら
実施しても、得られる純度の高い目的生成物中に
は、なお少量の目的化合物よりさらに沸点の高い
高沸点重合性副生成物や、微量の着色成分及び重
合に関与しない高沸点不純物が含有されている。

この場合、高沸点重合性副生成物は、若干精製
物に混入されていても差し支えないが、ごく微量
でも着色成分や、濁りや強度低下などの原因とな
る重合に関与しない高沸点不純物は可能な限り除
去する必要がある。

精製処理に付す高沸点重合性化合物のうち、再
結晶がしにくく、したがつて、蒸留により精製し
ようとする場合は、高沸点重合性化合物である被
処理物は高温下では不安定な物質となるため、精
留塔内でのポリマー化によるポリマーの固着、収
量低下をきたし、一般に塔蒸留は困難である。

通常、化学工業などにおいては熱影響を受けや
すい物質や、沸点の高い物質の蒸留精製の場合、
高温にて瞬間的に化合物を蒸留させる薄膜蒸留が
行われている。

この方法は減圧下の蒸留装置内にコンデサーを
内蔵し、塔壁加熱側面に濡壁状に装入された処理
液をワイパーなどを装置内へ取り付けた円筒状の
回転体を作動させて壁面へ薄膜状に押し広げて均
一な処理液膜を形成させ、これにより低沸点成分
を短時間内に蒸発させ、同時に内蔵コンデンサー
で凝縮させて精留出液として取り出す装置を用い
たものや、或いは遠心力により薄膜を形成させる
蒸留装置を用いた蒸留方法である。

しかしながら、このような蒸発面を広くして短
時間に処理する薄膜蒸留方法を行つたとしても、
被処理液としてごく微量の含有着色成分や、重合
に関与しない高沸点不純物を除去する目的で、当
初より純度の高い、たとえば95％以上の比較的高
純度の高沸点重合性化合物を薄膜蒸留装置に付し
た場合、目的精製物は瞬時に蒸発するものの、被
処理液の純度が高いため高沸点不純物の量が少な
く液状として塔壁上に流下されず、連続した薄膜
を壁面につくらなくなる。そのため高温状態下で
の滞留時間が長くなつて、残存処理液はポリマー
化され壁面へこびりつく。この状態は極めて危険
であり放置するとポリマーが蓄積され、最終的に
はワイパー回転が不可能となり、装置の破損へも
つながる。またたとえ処理操作が可能でも含有不
純物の除去効率がわるくなる。

本発明者らは、このような欠点を解決すべく
種々検討した結果、本発明方法を見出したもので
ある。

すなわち、本発明は薄膜蒸留装置を用いて、微
量の不純物を含有する高沸点重合性化合物を蒸留
精製するにあたり、該蒸留精製に付す高沸点重合
性化合物に対して、より高沸点を有し、しかも相
溶性のよい高沸点不活性化合物を、該高沸点重合
性化合物に混合溶解させて処理することを特徴と
する、高沸点重合性化合物の精製方法であり、こ
のような処理方法により、壁面への処理液のこび
りつきがなく、連続的に被処理液を流下させて連
続的な精製操作を可能ならしめた方法である。

図−１は、スミス蒸留などと呼ばれる通常の薄
膜蒸留に用いられている実験室規模の蒸留装置の
側面図であり、本発明方法にも適用可能であり、
これに基づき本発明方法を説明する。

図−１＋１は、被処理液である高沸点重合性化
合物に高沸点不活性化合物が混合溶解された溶液
であり、必要あらば加温状態に保たれている。蒸
留塔２の外壁はマントルヒーター３で加熱されて
おり、塔内の中心付近には、冷却水を循環できる
棒状体のコンデンサー４が内蔵されてあり、その
底部はコンデンサーで凝縮された精留流出物の処
理液を受ける受器５に連通されている。また、棒
状体コンデンサーの外側には塔壁とわずかな空隙
を有するように設置された円筒状枠の回転体７が
取り付けられてあり、蒸留中はモータ６で駆動さ
れている。また回転体の枠には、数個の斜方に切
り込まれた溝のある棒状体のワイパー８がスプリ
ングを介してワイパー枠にはめ込まれている。

この装置を用いて、薄膜蒸留を行う場合、被処
理液の高沸点重合性化合物と、混合溶解している
高沸点不活性化合物よりなる溶液１は、滴下速度
をコツクにより任意に調節して導管１０より装入
される。塔壁を濡壁状に伝わつて流下する装入液
は、回転体にはめ込まれたワイパー８により摺動
されて均一に押し拡げられ、薄膜状になつて瞬時
に蒸発が行われ、混合溶解した不活性化合物より
低沸点の高沸点重合性化合物の蒸気は中心部に設
置されているコンデンサー４により凝縮され、精
留分処理液として受器５に集められ取り出され
る。また被処理液中に含有されている目的化合物
よりさらに沸点の高い高沸点重合性副生成物、及
び着色成分や重合に関与しない高沸点不純物は、
混合した高沸点不活性化合物とともに塔壁を流下
して受器９へ集められる。

このようにして処理され受器５より得られた精
留分は、殆んど着色成分や濁りなどの原因となる
不純物は含まれておらず、高純度の目的とする高
沸点重合性化合物を高回収率で得ることができ
る。

本発明方法では、被処理液に溶解する高沸点不
活性化合物は、被処理液に対し、１〜80重量％、
好ましくは５〜30重量％用いる。溶媒使用量が１
重量％以下では効果に乏しく、また80重量％以上
では無意味であり、経済的に好ましくない。ま
た、被処理液に対し相溶性の劣る溶媒使用は、加
熱された壁面において流下中の被処理液をはじ
き、残存処理液をこびりつかせる結果となるので
好ましくない。

一方、高沸点不活性化合物と一緒に微量の高沸
点重合防止剤を添加併用することはさらに効果が
あり望ましい方法である。また薄膜蒸留に付され
受器９で回収した高沸点不活性化合物は、必要あ
らば再使用してもよい。

本発明を適用できる精製方法は通常の薄膜蒸留
装置を用いて精製可能な不飽和基を有する高沸点
化合物なら全て適用可能だが、特に適した化合物
の処理法としては、95％以上の純度を有するジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート、トリ
エチレングリコールビスアリルカーボネート、テ
トラエチレングリコールビスアリルカーボネート
などのプラスチツク用レンズに使用されるアルキ
レングリコールビスアリルカーボネート化合物、
その他ジエチレングリコールビスアクリレート、
ジエチレングリコールビスメタクリレートなどの
化合物の微量不純物成分の除去精製に適してい
る。

またこれらの被処理化合物に混合溶解される高
沸点不活性化合物は、被処理化合物に対して、相
溶性があり沸点が高くかつその沸点差が大きく、
薄膜蒸留に付した場合、目的化合物と容易に分離
できる化合物なら全て適用でき、たとえばアルキ
レングリコールビスアリルカーボネートを処理す
る場合は、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコールなどが挙げられ、特に好ましい化
合物は、平均分子1000〜2000を有するポリエチレ
ングリコールである。

また、処理する高沸点重合性化合物、及び混合
される高沸点不活性化合物の双方またはいずれか
が固体の場合は、加熱溶融させて混合し保温状態
で薄膜蒸留装置に装入する。以下実施例を示す。

実施例 １ 若干濁りのある淡黄色の粗ジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネート（純度97％、高沸点重
合性副生成物２〜３％含有、その他不純物微量、
APHA20〜25）120ｇに、ポリエチレングリコー
ル1000（平均分子量1000）を12.0ｇ（９％相当）
を加え、混合溶解させた。

この溶液を、図−１に示す装置を用いて装入管
１０より、1torrの減圧下、壁温約200℃の塔内へ
滴下して薄膜蒸留を行つた。処理時間は25分を要
し、精留分受器５より精ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート116ｇを得た。このものは
殆んど無色で濁りは全くなく、純度98％、高沸点
重合性副生成物２％、APHA5〜10であつた。ま
た受器９より得られた蒸留されなかつた高沸カツ
ト分は16ｇであり、その組成は高沸点重合性副生
成物約１％、ポリエチレングリコール1000約76
％、蒸留中に重合したポリマー約10％、及び微量
の着色成分などの不純物であつた。またジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネートの薄膜蒸留
による回収率97％、処理後、装置壁面には殆んど
付着分はなく、同様な蒸留操作を10回以上くり返
しても殆んど変化なく、ワイパーの回転良好であ
つた。

比較例 １ ポリエチレングリコール1000を用いないほかは
実施例１と全く同様の操作を行つたが、処理液は
液として流出することなく装置壁面にポリマーが
こびりつき、ワイパー部回転不良となり中断せざ
るを得なかつた。また、一部蒸留された低沸分
は、APHA20〜25で脱色されていなかつた。

実施例 ２ 若干の濁り、及び着色を呈したトリエチレング
リコールビスアリルカーボネート（純度99％、そ
の他高沸点化合物１％、APHP15〜20）150ｇ
に、ポリエチレングリコール2000（平均分子量
2000）15ｇ加え、混合溶解させた後1torrの減圧
下壁温約220℃で薄膜蒸留処理を行なつた。処理
時間は30分を要した。蒸留された無色の低沸分は
精留受器５より149ｇを得た。（トリエチレングリ
コールビスアリルカーボネート、ほぼ100％、
APHA5〜10） また、蒸留されなかつた高沸分は16ｇ（トリエ
チレングリコールビスアリルカーボネート約６
％、その他高沸点化合物及びポリマーや微量の着
色成分約94％）であつた。トリエチレングリコー
ルビスアリルカーボネートの薄膜蒸留による回収
率99％、処理後の装置壁面には付着分はなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

図−１は本発明方法を実施する場合、使用でき
る薄膜蒸留装置の側面図である。 １……被処理液、２……薄膜蒸留塔、３……マ
ントルヒータ、４……コンデンサー、５……精留
分受器、６……モータ、７……回転体、８……ワ
イパー、９……高沸点分受器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 薄膜蒸留装置を用いて、微量の不純物を含有
   する高沸点重合性化合物を蒸留精製するにあた
   り、該蒸留精製に付す高沸点重合性化合物に対し
   て、より高沸点を有し、しかも相溶性のよい高沸
   点不活性化合物を、該高沸点重合性化合物に混合
   溶解させて処理することを特徴とする、高沸点重
   合性化合物の薄膜蒸留による精製方法。 ２ 高沸点重合性化合物が、純度95％以上を有す
   るプラスチツクレンズ用のモノマーである特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ プラスチツクレンズ用のモノマーがアルキレ
   ングリコールビスアリルカーボネートである特許
   請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 高沸点重合性化合物に混合溶解させる高沸点
   不活性化合物が、ポリエチレングリコール、ポリ
   プロピレングリコールである特許請求の範囲第１
   項記載の方法。