JP2013221021A - Sucrose aromatic monocarboxylic acid ester - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2−シアノアクリレート系接着剤の増量剤に関し、より詳しくは、該接着剤の接着性能を低下させることなく臭気を改善することができる、所定の不純物の含有量が一定割合以下のショ糖芳香族モノカルボン酸エステル、該エステルを臭気改善・増量剤として含んでなる2−シアノアクリレート系接着剤、および、該エステルの製造方法に関する。 The present invention relates to an extender for a 2-cyanoacrylate adhesive, and more specifically, the odor can be improved without deteriorating the adhesive performance of the adhesive, and the content of a predetermined impurity is a certain percentage or less. The present invention relates to a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, a 2-cyanoacrylate adhesive comprising the ester as an odor improving / extending agent, and a method for producing the ester.
2−シアノアクリレート系接着剤は、木材、プラスチックス、金属を問わず大部分の材料に対して接着力が大きくかつ異種材料間の接着にも適用でき、しかも秒速接着が可能であるという特性を有している。該接着剤は、他の汎用の接着剤に比すれば高価であるが、上記のような大きなメリットがあるので、その使用量は年々着実に増加している。 2-Cyanoacrylate adhesive has the property that it can be applied to the bonding of different materials with high adhesion to most materials regardless of wood, plastics, and metal, and can be bonded at a high speed. Have. The adhesive is more expensive than other general-purpose adhesives, but the amount of use is steadily increasing year by year because of the great merits described above.
2−シアノアクリレート系接着剤には、コストダウンおよび臭気の改善を目的として、ショ糖安息香酸エステルが増量剤として使用されている(特許文献1)。しかし、臭気の改善については、決して満足のいくものではなかった。 In 2-cyanoacrylate adhesives, sucrose benzoate is used as a bulking agent for the purpose of cost reduction and odor improvement (Patent Document 1). However, the improvement of odor was never satisfactory.
本発明は、2−シアノアクリレート系接着剤について、増量してもその接着性能を低下させることなく、かつ、臭気を改善することができる、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルを提供しようとするものである。 The present invention is intended to provide a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester that can improve the odor of a 2-cyanoacrylate adhesive without deteriorating its adhesive performance even when the amount is increased. It is.
本発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意研究を進めた結果、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステル中の所定の不純物の含有量を低く抑えることにより、2−シアノアクリレート系接着剤の増量剤として、その接着性能を低下させることなく臭気を改善できることを見出し、更に検討を重ねて本発明を完成した。 As a result of diligent research aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have reduced the content of the predetermined impurities in the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester to reduce the content of the 2-cyanoacrylate-based adhesive. As a bulking agent, it was found that the odor can be improved without deteriorating its adhesion performance, and further studies were made to complete the present invention.
すなわち、本発明は、
ショ糖と、一般式(I)
で示される芳香族モノカルボン酸とのエステルであって、フルフラールの含有量が50ppm以下かつヒドロキシメチルフルフラールの含有量が500ppm以下であるショ糖芳香族モノカルボン酸エステルに関する。
That is, the present invention
Sucrose and general formula (I)
It is an ester with the aromatic monocarboxylic acid shown by these, Comprising: It is related with the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester whose content of a furfural is 50 ppm or less and whose content of hydroxymethylfurfural is 500 ppm or less.
前記ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、平均エステル化度が6.0以下であるものが好ましい。 The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester preferably has an average degree of esterification of 6.0 or less.
また、本発明は、前記ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルを臭気改善・増量剤として含んでなる、2−シアノアクリレート系接着剤に関する。 The present invention also relates to a 2-cyanoacrylate adhesive comprising the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester as an odor improving / extending agent.
さらに、本発明は、フルフラールの含有量が50ppm以下かつヒドロキシメチルフルフラールの含有量が500ppm以下であるショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの製造方法であって、
該ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルが、ショ糖と、一般式(I)
で示される芳香族モノカルボン酸とのエステルであり、
該ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの有機溶媒溶液を、厚さ10cm以下の液膜の状態で加熱面と接触させて乾燥することを含んでなる、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの製造方法に関する。
Furthermore, the present invention is a method for producing a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester having a furfural content of 50 ppm or less and a hydroxymethylfurfural content of 500 ppm or less,
The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester is sucrose and the general formula (I)
An ester with an aromatic monocarboxylic acid represented by
A method for producing a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, comprising drying the organic solvent solution of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester in contact with a heating surface in a liquid film state having a thickness of 10 cm or less. About.
前記乾燥は、減圧乾燥であることが好ましい。 The drying is preferably vacuum drying.
前記減圧乾燥は、機内圧力0.01〜15KPa・abs、加熱温度90〜300℃の条件下実施されるものであることが好ましい。 The drying under reduced pressure is preferably performed under conditions of an in-machine pressure of 0.01 to 15 KPa · abs and a heating temperature of 90 to 300 ° C.
前記減圧乾燥は、真空式ドラムドライヤー、真空式ベルトドライヤー、薄膜蒸留機、フラッシュ蒸留機および真空式エクストルーダーから選択される、1または2以上の機械を用いて実施されるものであることが好ましい。 The drying under reduced pressure is preferably performed using one or two or more machines selected from a vacuum drum dryer, a vacuum belt dryer, a thin film distiller, a flash distiller, and a vacuum extruder. .
本発明に係るショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、2−シアノアクリレート系接着剤の増量剤として、その接着性能を低下させることなく臭気を改善できるという優れた特長を併せ持つ。したがって、該接着剤の臭気改善・増量剤として用いることができる。 The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester according to the present invention has an excellent feature that the odor can be improved without deteriorating the adhesive performance as an extender of the 2-cyanoacrylate adhesive. Therefore, it can be used as an odor improving / extending agent for the adhesive.
また、本発明の製造方法によれば、このような優れた特性を示すショ糖芳香族モノカルボン酸エステルを、容易にかつ効率的に製造することができるため、工業的に有利である。 Further, according to the production method of the present invention, a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester exhibiting such excellent characteristics can be produced easily and efficiently, which is industrially advantageous.
本発明を構成する各要素について、以下説明する。 Each element constituting the present invention will be described below.
<目的物>
本発明の目的物は、フルフラールの含有量が50ppm以下かつヒドロキシメチルフルフラール(HMF:5−(ヒドロキシメチル)−2−フルアルデヒド)の含有量が500ppm以下である、上記所定のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルである。すなわち、上記所定のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルにおいて、これら二つの不純物の含有量を低く抑えることにより、増量剤として2−シアノアクリレート系接着剤に配合した際の、該接着剤組成物の臭気が著しく改善される。フルフラールの含有量は、好ましくは5ppm以下、より好ましくは0.5ppm以下である。一方、HMFの含有量は、好ましくは50ppm以下、より好ましくは5ppm以下である。
<Object>
The object of the present invention is the above-mentioned predetermined sucrose aromatic monohydrate having a furfural content of 50 ppm or less and a hydroxymethylfurfural (HMF: 5- (hydroxymethyl) -2-furaldehyde) content of 500 ppm or less. Carboxylic acid ester. That is, in the predetermined sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, by suppressing the content of these two impurities low, the adhesive composition when blended with a 2-cyanoacrylate adhesive as an extender is used. The odor is significantly improved. The content of furfural is preferably 5 ppm or less, more preferably 0.5 ppm or less. On the other hand, the HMF content is preferably 50 ppm or less, more preferably 5 ppm or less.
本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルにおいて、ショ糖のアルコール部分のエステル化の割合の平均値(以下、「平均エステル化度」という)は、6.0以下が好ましく、より好ましくは5.0以下である。平均エステル化度が6.0を超えると臭気低減効果が小さくなる傾向がある。一方、平均エステル化度は、3.0以上が好ましく、より好ましくは4.5以上である。平均エステル化度が3.0未満の場合には、接着性が低下する傾向がある。 In the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention, the average value of the esterification rate of the alcohol portion of sucrose (hereinafter referred to as “average esterification degree”) is preferably 6.0 or less, more preferably 5 0.0 or less. When the average degree of esterification exceeds 6.0, the odor reduction effect tends to be small. On the other hand, the average degree of esterification is preferably 3.0 or more, more preferably 4.5 or more. When the average degree of esterification is less than 3.0, the adhesiveness tends to decrease.
ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの芳香族モノカルボン酸(I)において、R1〜R5は、それぞれ、独立に水素原子またはアルキル基であるものが好ましく、全てが水素原子である安息香酸またはその一つ(好ましくは、R3)がアルキル基で残りが水素原子であるものがより好ましい。 In the aromatic monocarboxylic acid (I) of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, each of R 1 to R 5 is preferably independently a hydrogen atom or an alkyl group, and benzoic acid or all of which are hydrogen atoms More preferably, one of these (preferably R 3 ) is an alkyl group and the remainder is a hydrogen atom.
アルキル基としては、炭素数1〜20のものが挙げられ、このうち、炭素数1〜5のものが好ましく、より好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基またはイソプロピル基である。アルコキシ基としては、炭素数1〜20のものが挙げられ、このうち、炭素数1〜5のものが好ましく、より好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基またはイソプロピルオキシ基である。 As an alkyl group, a C1-C20 thing is mentioned, Among these, a C1-C5 thing is preferable, More preferably, they are a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group. Examples of the alkoxy group include those having 1 to 20 carbon atoms, and among these, those having 1 to 5 carbon atoms are preferable, and a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, or an isopropyloxy group is more preferable.
<製法>
(精製工程)
本発明に係るショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、フルフラールを50ppm以下かつHMFを500ppm以下とすることができる限り、いかなる公知の方法を用いて製造してもよく、そのような方法としては、例えば、ショ糖と芳香族モノカルボン酸とを通常のエステル化反応に付して得られるエステル体を精製することが挙げられる。該精製は、先にフルフラールのみを50ppm以下とした後に、HMFを500ppm以下とすることにより実施してもよいし、またはその逆でもよいが、簡便性および効率性の観点からは、両者を同時に所定濃度以下とすることが好ましい。
<Production method>
(Purification process)
The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester according to the present invention may be produced by any known method as long as the furfural can be 50 ppm or less and the HMF can be 500 ppm or less. For example, purification of an ester obtained by subjecting sucrose and an aromatic monocarboxylic acid to a normal esterification reaction can be mentioned. The purification may be carried out by first adjusting only furfural to 50 ppm or less and then HMF to 500 ppm or less, or vice versa. However, from the viewpoint of simplicity and efficiency, both are simultaneously performed. It is preferable to set it to a predetermined concentration or less.
両者を同時に所定濃度以下とする、すなわち、フルフラールを50ppm以下かつHMFを500ppm以下とする方法としては、例えば、ショ糖と芳香族モノカルボン酸とを通常のエステル化反応に付して得られるエステル体を、トルエン、o−キシレン、m−キシレンなどの有機溶媒に溶解し、該溶液を、乾燥することが挙げられる。有機溶媒中のエステル体の濃度は、10重量%以上であることが好ましく、より好ましくは30重量%以上である。該濃度が10重量%未満では、工業的に非効率である。一方、該濃度は、80重量%以下であることが好ましく、より好ましくは50重量%以下である。該濃度が、80重量%を超えると非常に粘度が高く、減圧濃縮装置に適応し難い傾向がある。該有機溶媒は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。 For example, an ester obtained by subjecting sucrose and an aromatic monocarboxylic acid to a normal esterification reaction is a method of setting both at a predetermined concentration or less, that is, furfural is 50 ppm or less and HMF is 500 ppm or less. The body is dissolved in an organic solvent such as toluene, o-xylene, m-xylene, and the solution is dried. The concentration of the ester in the organic solvent is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more. If the concentration is less than 10% by weight, it is industrially inefficient. On the other hand, the concentration is preferably 80% by weight or less, and more preferably 50% by weight or less. When the concentration exceeds 80% by weight, the viscosity is very high and it tends to be difficult to adapt to a vacuum concentrator. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more.
ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの有機溶媒溶液を乾燥する手段としては、従来公知のいかなる方法も利用することができるが、具体的には、例えば、該溶液を、加熱面に接触させ、溶媒等を留去することが挙げられる。加熱面への接触に際しては、該溶液を厚さ10cm以下の液膜の状態で接触させることが好ましく、より好ましくは5cm以下、さらに好ましくは5mm以下、さらに好ましくは1mm以下である。該液膜の厚さが10cmを超えると、乾燥中にフルフラールやHMFが増加する傾向がある。一方、該液膜の厚さの下限値については実施可能な厚さである限り特に限定はないが、厚みが薄ければそれだけ精製コストが上昇するため、工業的に不利となる傾向がある。なお、ここで、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの有機溶媒溶液の「液膜の厚さ」とは、具体的には、加熱面に接している該液膜の下面から、反対側の面である上面までの距離をいう。 As a means for drying the organic solvent solution of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, any conventionally known method can be used. Specifically, for example, the solution is brought into contact with the heating surface to obtain a solvent. Etc. are distilled off. In contact with the heating surface, the solution is preferably contacted in the form of a liquid film having a thickness of 10 cm or less, more preferably 5 cm or less, still more preferably 5 mm or less, and even more preferably 1 mm or less. When the thickness of the liquid film exceeds 10 cm, furfural and HMF tend to increase during drying. On the other hand, the lower limit value of the thickness of the liquid film is not particularly limited as long as it is a practicable thickness. However, if the thickness is small, the purification cost increases accordingly, which tends to be industrially disadvantageous. Here, the “thickness of the liquid film” of the organic solvent solution of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester is specifically the surface on the opposite side from the lower surface of the liquid film in contact with the heating surface. Is the distance to the top surface.
乾燥は、減圧下で実施する減圧乾燥であることが好ましい。減圧乾燥の条件は、原料の使用量、求められる乾燥効率、使用する有機溶媒の種類など諸条件により変動するが、通常、圧力としては、0.01KPa・abs以上であることが好ましい。圧力を0.01KPa・abs未満とするには設備が高価となる傾向がある。一方、圧力は、15KPa・abs以下であることが好ましく、より好ましくは4KPa・abs以下である。圧力が15KPa・absを超えると乾燥効率が低くなる傾向がある。また、乾燥における加熱面の温度(「加熱温度」という。)は、90℃以上が好ましく、より好ましくは100℃以上である。加熱温度が90℃未満では乾燥効率が低くなる傾向がある。一方、加熱温度は、300℃以下が好ましく、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは160℃以下である。加熱温度が300℃を超えるとフルフラールやHMFが増加する傾向がある。 The drying is preferably reduced pressure drying performed under reduced pressure. The conditions for drying under reduced pressure vary depending on various conditions such as the amount of raw material used, the required drying efficiency, and the type of organic solvent used, but the pressure is usually preferably 0.01 KPa · abs or more. To make the pressure less than 0.01 KPa · abs, the equipment tends to be expensive. On the other hand, the pressure is preferably 15 KPa · abs or less, more preferably 4 KPa · abs or less. When the pressure exceeds 15 KPa · abs, the drying efficiency tends to be low. Further, the temperature of the heating surface in drying (referred to as “heating temperature”) is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher. If the heating temperature is less than 90 ° C., the drying efficiency tends to be low. On the other hand, the heating temperature is preferably 300 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, and further preferably 160 ° C. or lower. When the heating temperature exceeds 300 ° C., furfural and HMF tend to increase.
ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの有機溶媒溶液の、加熱面への接触は、例えば、真空式ドラムドライヤー、真空式ベルトドライヤー、薄膜蒸留機、フラッシュ蒸留機、真空式エクストルーダー、攪拌槽などの機器を使用して実施することができる。これら機器は、単独で用いてもよいし、同一もしくは異なる機器を二つ以上組み合わせて用いてもよい。二つ以上を組み合わせて用いる場合、連結する、特に、直列に連結することにより、精製のレベルが向上するので好ましい。連結の具体例としては、例えば、薄膜蒸留機と薄膜蒸留機との連結、フラッシュ蒸留機と薄膜蒸留機との連結、攪拌槽と薄膜蒸留機の連結、攪拌槽と真空式エクストルーダーの連結などが挙げられる。なお、モノチューブ式濃縮型の装置を使用する場合(実施例では、モノチューブ式濃縮型フラッシュ蒸留機を使用)には、有機溶媒溶液を導入する配管の径(導入配管径)を、有機溶媒溶液の「液膜の厚さ」とみなすことができる。 The contact of the organic solvent solution of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester with the heating surface is, for example, a vacuum drum dryer, a vacuum belt dryer, a thin film distillation machine, a flash distillation machine, a vacuum extruder, a stirring tank, etc. Can be implemented using equipment. These devices may be used alone, or two or more of the same or different devices may be used in combination. When two or more are used in combination, it is preferable to connect them, particularly in series, since the level of purification is improved. Specific examples of connection include, for example, connection between a thin film distiller and a thin film distiller, connection between a flash distiller and a thin film distiller, connection between a stirring tank and a thin film distiller, connection between a stirring tank and a vacuum extruder, and the like. Is mentioned. In addition, when using a monotube type concentrating type apparatus (in the examples, a monotube type concentrating flash distillation machine is used), the diameter of the pipe for introducing the organic solvent solution (introducing pipe diameter) is set to the organic solvent. It can be regarded as the “liquid film thickness” of the solution.
乾燥は、バッチ式または連続式のいずれの態様でも実施することができるが、加熱時間の延長にともなってフルフラールやHMFが増加する傾向があるので、熱履歴を抑制できる連続式が好ましい。 Drying can be carried out either in a batch mode or in a continuous mode. However, since furfural and HMF tend to increase as the heating time is extended, a continuous mode that can suppress the thermal history is preferable.
(エステル合成)
本発明において、上記精製工程の原料となるショ糖芳香族モノカルボン酸エステル(本明細書においては、便宜上、「粗ショ糖芳香族モノカルボン酸エステル」または「粗エステル」という。)は、ショ糖と、芳香族モノカルボン酸(I)とを、常法により、エステル化反応に付すことにより製造することができ、該エステル化反応は、例えば、特開昭61−4839号や特公昭40−5688号に記載の蔗糖ベンゾエートの製造方法に準じて、ショ糖と芳香族モノカルボン酸(I)の塩化物とを、反応させることにより実施することができる。
(Ester synthesis)
In the present invention, a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester (referred to as “crude sucrose aromatic monocarboxylic acid ester” or “crude ester” for convenience in the present specification), which is a raw material for the purification step, A sugar and an aromatic monocarboxylic acid (I) can be produced by an esterification reaction by a conventional method. Examples of the esterification reaction include those disclosed in JP-A-61-4839 and JP-B-40. According to the method for producing sucrose benzoate described in No. 5688, it can be carried out by reacting sucrose with a chloride of aromatic monocarboxylic acid (I).
例えば、特開昭61−4839号記載の方法に準じる場合には、ショ糖と芳香族モノカルボン酸(I)の塩化物とを、親水性溶媒と水との混液中、アルカリ性化合物の存在下、反応させる。 For example, in the case of following the method described in JP-A-61-4839, sucrose and an aromatic monocarboxylic acid (I) chloride are mixed with a hydrophilic solvent and water in the presence of an alkaline compound. , React.
親水性溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ジオキサン、テトラハイドロフラン等のエーテル系溶媒、酢酸メチル等のエステル系溶媒、三級ブタノール等のアルコール系溶媒をいずれも好適に用いることができる。 Suitable hydrophilic solvents include, for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and cyclohexanone, ether solvents such as dioxane and tetrahydrofuran, ester solvents such as methyl acetate, and alcohol solvents such as tertiary butanol. Can be used.
アルカリ性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられる。 Examples of the alkaline compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, ammonia, trimethylamine, and triethylamine.
親水性溶媒と水との混合比率は、両者からなる均一液層の含水率が7〜80%となるようにすることが好ましい。なぜなら、これら親水性溶媒は、原料の一方である芳香族モノカルボン酸の塩化物や生成物である粗エステルは溶解するものの、原料のもう一方であるショ糖は、単独では全く溶かさないかまたは反応効率の観点から実用に供さない程度にしか溶かさないところ、ショ糖の良溶媒である水を混合させることにより、該混液が実用に供する程度のショ糖を溶解することができるようになるからである。したがって、親水性溶媒のこのような性質を利用することにより、ショ糖と芳香族モノカルボン酸塩化物の反応速度を律することができ、その結果、ショ糖/芳香族モノカルボン酸の塩化物の仕込み量(モル比)に応じて、低置換体の割合や平均エステル置換度の異なる粗エステルを製造することができる。例えば、芳香族モノカルボン酸塩化物の仕込量をショ糖の仕込量に対して多くすることにより、低置換体の割合の相対的に少ないまたは平均エステル置換度の相対的に大きい粗エステル体を得ることができ、反対に、芳香族モノカルボン酸塩化物の仕込量をショ糖の仕込量に対して少なくすることにより、低置換体の割合の相対的に多いまたは平均エステル置換度の相対的に小さい粗エステル体を得ることができる。 The mixing ratio of the hydrophilic solvent and water is preferably such that the water content of the uniform liquid layer composed of both is 7 to 80%. This is because these hydrophilic solvents dissolve the aromatic monocarboxylic acid chloride, which is one of the raw materials, and the crude ester, which is the product, while sucrose, which is the other raw material, does not dissolve at all. From the viewpoint of reaction efficiency, it dissolves only to the extent that it is not practically used. However, by mixing water, which is a good solvent for sucrose, it becomes possible to dissolve sucrose to the extent that the liquid mixture is practically used. Because. Therefore, by utilizing such properties of the hydrophilic solvent, the reaction rate of sucrose and the aromatic monocarboxylic acid chloride can be regulated, and as a result, the sucrose / aromatic monocarboxylic acid chloride Depending on the charged amount (molar ratio), it is possible to produce crude esters having different ratios of low substitution products and different degrees of average ester substitution. For example, by increasing the amount of aromatic monocarboxylic acid chloride charged relative to the amount of sucrose charged, a crude ester having a relatively low proportion of low-substituted products or a relatively large average degree of ester substitution can be obtained. On the contrary, by reducing the amount of aromatic monocarboxylic acid chloride charged relative to the amount of sucrose, the proportion of low-substituents is relatively high or the average degree of ester substitution is relative A small crude ester can be obtained.
反応の方法としては、親水性溶媒と水からなる混液に、ショ糖および芳香族モノカルボン酸塩化物を溶解または懸濁させ、芳香族モノカルボン酸塩化物と等量ないしは若干過剰のアルカリ性化合物を滴下するか、または混液にショ糖とアルカリ性化合物を溶解または懸濁させ、芳香族モノカルボン酸塩化物を滴下するか、または混液にショ糖を溶解または懸濁させ、芳香族モノカルボン酸塩化物とアルカリ性化合物とを同時または交互に滴下することができる。 As a method for the reaction, sucrose and an aromatic monocarboxylic acid chloride are dissolved or suspended in a mixture of a hydrophilic solvent and water, and an equivalent amount or a slight excess of an alkaline compound is mixed with the aromatic monocarboxylic acid chloride. Add or drop sucrose and alkaline compound in the mixed solution, drop the aromatic monocarboxylic acid chloride, or dissolve or suspend sucrose in the mixed liquid and add the aromatic monocarboxylic acid chloride And the alkaline compound can be dropped simultaneously or alternately.
反応温度は、−15℃〜100℃まで採用することができるが、より好ましくは、−10℃〜30℃である。ただし、全反応原料を滴下し終えた後は、反応の完結を促進させるため、高温域で加熱してもよい。 Although reaction temperature can be employ | adopted to -15 degreeC-100 degreeC, More preferably, it is -10 degreeC-30 degreeC. However, after all the reaction raw materials have been dropped, the reaction may be completed in a high temperature range in order to promote the completion of the reaction.
反応中のpHは弱アルカリ性に保つことが望ましい。一方、強アルカリ性下(例えば、反応温度等にもよるが、pH13以上など)では、芳香族モノカルボン酸の加水分解の副反応が著しいため、たとえば、pH8〜13程度で行うことが好ましい。 It is desirable to keep the pH during the reaction weakly alkaline. On the other hand, under strong alkalinity (for example, pH 13 or higher depending on the reaction temperature, etc.), the side reaction of hydrolysis of the aromatic monocarboxylic acid is remarkable.
反応時間としては、原料同士の反応が十分反応を完結できる限り特に限定はない。具体的な時間は、原料化合物の量や種々の条件に依存するが、通常、1時間程度行えば十分である。 The reaction time is not particularly limited as long as the reaction between the raw materials can sufficiently complete the reaction. Although the specific time depends on the amount of the raw material compound and various conditions, it is usually sufficient to perform for about 1 hour.
一方、特公昭40−5688号記載の方法に準じる場合には、エステル化反応は、上記親水性溶媒を、別の溶媒、すなわち、芳香族もしくは置換芳香族炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素、低級脂肪族エーテルから選択される1または2以上の溶媒に替えて、実施することができる。ここで、芳香族もしくは置換芳香族炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、クロロトルエンなどが挙げられ、塩素化脂肪族炭化水素としては、二塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレンなどが挙げられ、低級脂肪族エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどが挙げられる。 On the other hand, when conforming to the method described in JP-B-40-5688, the esterification reaction is carried out by using the above hydrophilic solvent as another solvent, that is, an aromatic or substituted aromatic hydrocarbon, a chlorinated aliphatic hydrocarbon, It can be carried out in place of one or more solvents selected from lower aliphatic ethers. Here, examples of the aromatic or substituted aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, chlorotoluene, and the like, and examples of the chlorinated aliphatic hydrocarbon include methylene dichloride, chloroform, carbon tetrachloride, Examples thereof include tetrachloroethylene, and examples of the lower aliphatic ether include diethyl ether and diisopropyl ether.
反応温度は、−15℃〜50℃まで採用することができ、反応時間は、種々の条件に依存するが、通常、3時間程度行えば十分である。 The reaction temperature can be from −15 ° C. to 50 ° C., and the reaction time depends on various conditions, but it is usually sufficient to carry out for about 3 hours.
<用途>
本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、2−シアノアクリレート系接着剤の増量剤および臭気改善剤として用いることができる。2−シアノアクリレート系接着剤の接着成分としては、2−シアノアクリル酸メチルエステル、2−シアノアクリル酸エチルエステル、2−シアノアクリル酸プロピルエステル、2−シアノアクリル酸ブチルエステル、2−シアノアクリル酸アリルエステル、2−シアノアクリル酸メトキシエチルエステル、2−シアノアクリル酸エトキシエチルエステル、2−シアノアクリル酸2−クロロエチルエステル、2−シアノアクリル酸シクロヘキシルエステルをはじめとする種々の2−シアノアクリレートが用いられるが、特に、2−シアノアクリル酸エチルエステルが好ましい。
<Application>
The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention can be used as a bulking agent and an odor improving agent for a 2-cyanoacrylate adhesive. As an adhesive component of 2-cyanoacrylate adhesive, 2-cyanoacrylic acid methyl ester, 2-cyanoacrylic acid ethyl ester, 2-cyanoacrylic acid propyl ester, 2-cyanoacrylic acid butyl ester, 2-cyanoacrylic acid Various 2-cyanoacrylates including allyl ester, 2-cyanoacrylic acid methoxyethyl ester, 2-cyanoacrylic acid ethoxyethyl ester, 2-cyanoacrylic acid 2-chloroethyl ester, 2-cyanoacrylic acid cyclohexyl ester Although used, 2-cyanoacrylic acid ethyl ester is particularly preferable.
接着剤組成物を調製する際の、本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの、2−シアノアクリレート系接着剤への配合量は、接着剤100部に対して、5部以上であることが好ましく、より好ましくは15部以上である。該配合量が5部未満ではショ糖芳香族モノカルボン酸エステルを添加することによる効果が不足する傾向がある。一方、該配合量は、60部以下であることが好ましく、より好ましくは30部以下である。該配合量が60部を超えると接着性能が低下する傾向がある。但し、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの割合が極端に大きくなって接着力が低下することがあっても、仮接着目的にはむしろ好ましいので、上記の上限値は、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの配合割合を限定するものではない。 The blending amount of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention into the 2-cyanoacrylate adhesive when preparing the adhesive composition is 5 parts or more with respect to 100 parts of the adhesive. Is more preferable, and 15 parts or more is more preferable. If the amount is less than 5 parts, the effect of adding the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester tends to be insufficient. On the other hand, the amount is preferably 60 parts or less, more preferably 30 parts or less. When the blending amount exceeds 60 parts, the adhesion performance tends to decrease. However, even if the ratio of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester becomes extremely large and the adhesive strength may decrease, it is rather preferable for the purpose of temporary adhesion. The blending ratio of the acid ester is not limited.
本発明の接着剤組成物には、2−シアノアクリレート系接着成分および本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルのほか、従来使用されている各種の添加剤、たとえば、保存安定剤、有機溶剤、可塑剤、増粘剤(ポリマー類)、充填剤、チクソトロピー性改善剤、耐熱性付与剤、極性低下剤、接着強化剤、硬化促進剤、硬化抑制剤、着色剤、カーボネート化合物などの添加剤を適宜添加することができる。 The adhesive composition of the present invention includes, in addition to the 2-cyanoacrylate adhesive component and the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention, various conventionally used additives such as storage stabilizers, organic solvents , Plasticizers, thickeners (polymers), fillers, thixotropy improvers, heat resistance imparting agents, polarity reducing agents, adhesion strengthening agents, curing accelerators, curing inhibitors, colorants, carbonate compounds, and other additives Can be added as appropriate.
本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、2−シアノアクリレート系接着成分に添加すると、任意の割合で2−シアノアクリレート系接着成分に容易に溶解し、しかもその際、ショ糖安息香酸エステルは、2−シアノアクリレート系接着成分の速接着性、接着力、安定性、粘度等をほとんど変化させないという優れた作用を示す。 When the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention is added to the 2-cyanoacrylate adhesive component, it easily dissolves in the 2-cyanoacrylate adhesive component at an arbitrary ratio, and at that time, the sucrose benzoate ester Shows an excellent action of hardly changing the fast adhesiveness, adhesive strength, stability, viscosity and the like of the 2-cyanoacrylate adhesive component.
本明細書において、単に「部」というときは、「重量部」を意味する。ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルにおける「フルフラール」および、「HMF」の量は高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により、「トルエン」の量は、ガスクロマトグラフィー(GC)により、それぞれ、求めた値である。ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルにおける「平均エステル化度」は、プロトン核磁気共鳴(1H−NMR)によって求めた値である。 In the present specification, the term “parts” simply means “parts by weight”. The amount of “furfural” and “HMF” in the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester is determined by high performance liquid chromatography (HPLC), and the amount of “toluene” is determined by gas chromatography (GC). is there. The “average degree of esterification” in the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester is a value determined by proton nuclear magnetic resonance ( 1 H-NMR).
実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
1.粗ショ糖安息香酸エステルの合成
製造例1(粗ショ糖安息香酸エステル(1)(平均エステル化度:5.5))
撹拌棒、温度計、冷却コンデンサー、滴下漏斗、pHメーターに接続したpH電極を備えた1L五つ口フラスコにショ糖30.0部と水70.0部を仕込み溶解させた後、水浴で10℃以下に冷却しながら塩化ベンゾイル67.7部を含むシクロヘキサノン100部を徐々に加えた。その後、20℃以下の温度に保ちながら、48%苛性ソーダ水溶液42.9部を滴下漏斗よりpHが10〜11に保たれるような速度で加えた。水浴を取り去り20〜30℃の室温で1時間撹拌を続け熟成して反応を完結させた後、若干量の炭酸ソーダを加え加熱して、微量に残っている塩化ベンゾイルを安息香酸ソーダに変換した。その後、約30分間静置させて、水相を分離させ、除去した。
新たに水100部を加え、湯浴で40〜50℃に昇温させ、30分撹拌した後、約30分間静置させて、水相を分離させ、除去した。減圧下溶媒を留去し、標記化合物(粗SB(1))を得た。
1. Synthetic production example 1 of crude sucrose benzoate (crude sucrose benzoate (1) (average degree of esterification: 5.5))
In a 1 L five-necked flask equipped with a stir bar, thermometer, cooling condenser, dropping funnel, pH electrode connected to a pH meter, 30.0 parts of sucrose and 70.0 parts of water were charged and dissolved. While cooling to below ℃, 100 parts of cyclohexanone containing 67.7 parts of benzoyl chloride was gradually added. Thereafter, while maintaining the temperature at 20 ° C. or lower, 42.9 parts of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added from the dropping funnel at such a rate that the pH was maintained at 10-11. After removing the water bath and stirring for 1 hour at room temperature of 20-30 ° C. to complete the reaction, a small amount of sodium carbonate was added and heated to convert the remaining trace of benzoyl chloride into sodium benzoate. . Thereafter, the aqueous phase was separated and removed by allowing to stand for about 30 minutes.
100 parts of water was newly added, the temperature was raised to 40 to 50 ° C. in a hot water bath, the mixture was stirred for 30 minutes, and allowed to stand for about 30 minutes to separate and remove the aqueous phase. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the title compound (crude SB (1)).
製造例2(粗ショ糖安息香酸エステル(2)(平均エステル化度:4.9))
ショ糖50.0部および塩化ベンゾイル60.3部を使用した以外は製造例1と同様に処理して、標記化合物(粗SB(2))を得た。
Production Example 2 (crude sucrose benzoate (2) (average degree of esterification: 4.9))
The title compound (crude SB (2)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 50.0 parts of sucrose and 60.3 parts of benzoyl chloride were used.
製造例3(粗ショ糖安息香酸エステル(3)(平均エステル化度:4.5))
ショ糖30.0部および塩化ベンゾイル55.4部を使用した以外は製造例1と同様に処理して、標記化合物(粗SB(3))を得た。
Production Example 3 (Rough sucrose benzoate ester (3) (average degree of esterification: 4.5))
The title compound (crude SB (3)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 30.0 parts of sucrose and 55.4 parts of benzoyl chloride were used.
製造例4(粗ショ糖安息香酸エステル(4)(平均エステル化度:5.7))
ショ糖30.0部および塩化ベンゾイル70.2部を使用した以外は製造例1と同様に処理して、標記化合物(粗SB(4))を得た。
Production Example 4 (crude sucrose benzoate (4) (average degree of esterification: 5.7))
The title compound (crude SB (4)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 30.0 parts of sucrose and 70.2 parts of benzoyl chloride were used.
製造例5(粗ショ糖安息香酸エステル(5)(平均エステル化度:4.8))
ショ糖30.0部および塩化ベンゾイル59.1部を使用した以外は製造例1と同様に処理して、標記化合物(粗SB(5))を得た。
Production Example 5 (crude sucrose benzoate ester (5) (average esterification degree: 4.8))
The title compound (crude SB (5)) was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 30.0 parts of sucrose and 59.1 parts of benzoyl chloride were used.
2.精製工程(フルフラールおよびHMFの除去)
実施例1
上記で得られた粗SB(1)をトルエンに溶解し、50重量%粗ショ糖安息香酸エステル(粗SB)のトルエン溶液を調製した。該溶液を、モノチューブ式濃縮型フラッシュ蒸留機を用い、50重量%粗SBトルエン溶液の流量1.5L/h、機内における同溶液からなる液膜の厚み10cm、機内の圧力13KPa・absおよび加熱面の温度130℃の条件の下、乾燥し、ショ糖安息香酸エステル(1)(SB(1))を得た。SB(1)について、フルフラール量(ppm)、HMF量(ppm)、トルエン量(ppm)および平均エステル化度を、それぞれ測定した。
2. Purification step (removal of furfural and HMF)
Example 1
The crude SB (1) obtained above was dissolved in toluene to prepare a toluene solution of 50 wt% crude sucrose benzoate (crude SB). This solution was heated using a monotube type concentrating flash distillation apparatus at a flow rate of 1.5 L / h of a 50 wt% crude SB toluene solution, a thickness of a liquid film consisting of the same solution in the apparatus of 10 cm, an in-machine pressure of 13 KPa · abs and heating. It dried under the conditions of the surface temperature of 130 degreeC, and obtained sucrose benzoate ester (1) (SB (1)). For SB (1), the amount of furfural (ppm), the amount of HMF (ppm), the amount of toluene (ppm) and the average degree of esterification were measured.
実施例2〜8
対応原料化合物を、表1記載の条件に従う以外は、実施例1と同様に処理して、ショ糖安息香酸エステル(2)〜(8)(SB(2)〜SB(8))を得た。それぞれについて、不純物の量およびエステル化度を測定した。
Examples 2-8
The corresponding raw material compounds were treated in the same manner as in Example 1 except that the conditions described in Table 1 were followed, to obtain sucrose benzoate esters (2) to (8) (SB (2) to SB (8)). . For each, the amount of impurities and the degree of esterification were measured.
比較例1
対応原料化合物を、表1記載の条件に従う以外は、実施例1と同様に処理して、ショ糖安息香酸エステル(I)(SB(I))を得た。不純物の量およびエステル化度を測定した。
Comparative Example 1
The corresponding starting material compound was treated in the same manner as in Example 1 except that the conditions described in Table 1 were followed, to obtain sucrose benzoate ester (I) (SB (I)). The amount of impurities and the degree of esterification were measured.
結果を表1に示す。 The results are shown in Table 1.
3.接着剤組成物の製造
上記で得られた各SBを増量剤として使用して、各接着剤組成物を調製した。すなわち、少量の安定剤(SO2およびハイドロキノン)を含む2−シアノアクリル酸エチルエステル100部に対して、各SB30部を添加して溶解し、それぞれ接着剤組成物(1)〜(8)および接着剤組成物(I)を得た。
3. Production of Adhesive Composition Each adhesive composition was prepared using each SB obtained above as an extender. That is, to 100 parts of 2-cyanoacrylic acid ethyl ester containing a small amount of stabilizer (SO 2 and hydroquinone), 30 parts of each SB was added and dissolved, and adhesive compositions (1) to (8) and An adhesive composition (I) was obtained.
4.接着剤の性能評価
(促進試験)
各接着剤組成物を、容量20mlのポリエチレン製容器に充填して密封し、70℃で5日間保持した。表1において、「常態」は促進試験実施前の状態のものを示し、「試験後」は促進試験実施後の状態のものを示す。
(セットタイム)
セットタイムは、25mm×100mm×1.6mmの冷間圧延鋼板を用い、JIS K−6861に準じて測定した。
(引張剪断強度)
引張剪断強度は、研磨、脱脂した25mm×100mm×1.6mmの冷間圧延鋼板を用い、接触面積12.5mm×25mmで重ね合わせ、24時間養生後引張試験機で測定した。
(臭気)
臭気は、ショ糖安息香酸エステル無添加の場合をベースとし(C)、以下の基準により判断した。
A:臭気の減少が顕著な場合
B:臭気の減少が認められる場合
C:ショ糖安息香酸エステル無添加の場合
D:逆に臭気が強くなる場合
4). Adhesive performance evaluation (accelerated test)
Each adhesive composition was filled in a 20 ml polyethylene container, sealed, and kept at 70 ° C. for 5 days. In Table 1, “Normal” indicates the state before the accelerated test, and “After Test” indicates the state after the accelerated test.
(Set time)
The set time was measured according to JIS K-6861 using a 25 mm × 100 mm × 1.6 mm cold rolled steel sheet.
(Tensile shear strength)
Tensile shear strength was measured using a 25 mm × 100 mm × 1.6 mm cold rolled steel plate polished and degreased, superposed at a contact area of 12.5 mm × 25 mm, and a 24-hour post-curing tensile tester.
(Odor)
The odor was judged based on the following criteria based on the case where sucrose benzoate was not added (C).
A: When odor reduction is remarkable B: When odor reduction is observed C: When sucrose benzoate is not added D: On the contrary, when odor becomes strong
結果を表1に示す。 The results are shown in Table 1.
上記のとおり、本発明のショ糖芳香族モノカルボン酸エステルを増量剤として用いた場合、セットタイムや引張剪断強度に殆ど影響を与えることなく、臭気を顕著に減少させることができるという優れた効果を奏する。 As described above, when the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester of the present invention is used as a bulking agent, an excellent effect that the odor can be significantly reduced without substantially affecting the set time and tensile shear strength. Play.
本発明に係るショ糖芳香族モノカルボン酸エステルは、2−シアノアクリレート系接着剤の増量剤として、その接着性能を低下させることなく臭気を改善できるという優れた特長を併せ持つので、該接着剤の臭気改善・増量剤として有用である。 Since the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester according to the present invention has an excellent feature that the odor can be improved without deteriorating the adhesive performance as an extender of the 2-cyanoacrylate adhesive, It is useful as an odor improving / bulking agent.
Claims (7)
で示される芳香族モノカルボン酸とのエステルであって、フルフラールの含有量が50ppm以下かつヒドロキシメチルフルフラールの含有量が500ppm以下であるショ糖芳香族モノカルボン酸エステル。 Sucrose and general formula (I)
A sucrose aromatic monocarboxylic acid ester having a furfural content of 50 ppm or less and a hydroxymethylfurfural content of 500 ppm or less.
該ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルが、ショ糖と、一般式(I)
で示される芳香族モノカルボン酸とのエステルであり、
該ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの有機溶媒溶液を、厚さ10cm以下の液膜の状態で加熱面と接触させて乾燥することを含んでなる、ショ糖芳香族モノカルボン酸エステルの製造方法。 A method for producing a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester having a furfural content of 50 ppm or less and a hydroxymethylfurfural content of 500 ppm or less,
The sucrose aromatic monocarboxylic acid ester is sucrose and the general formula (I)
An ester with an aromatic monocarboxylic acid represented by
A method for producing a sucrose aromatic monocarboxylic acid ester, comprising drying the organic solvent solution of the sucrose aromatic monocarboxylic acid ester in contact with a heating surface in a liquid film state having a thickness of 10 cm or less. .
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