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公開番号2025127230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023838
出願日2024-02-20
発明の名称(メタ)アクリル酸の製造方法
出願人株式会社日本触媒
代理人弁理士法人WisePlus
主分類C07C 51/377 20060101AFI20250825BHJP(有機化学)
要約【課題】 3-ヒドロキシカルボン酸からの(メタ)アクリル酸の製造を高い生産性で、かつ反応液の高粘度化を抑制して長時間安定的に行うことができる製造方法を提供する。
【解決手段】 3-ヒドロキシカルボン酸及び/又はその縮合物を含む原料を反応して(メタ)アクリル酸を得る工程を含む(メタ)アクリル酸の製造方法であって、該製造方法は、3-ヒドロキシカルボン酸及び/又はその縮合物を含む反応液中におけるカルボン酸の中和率を1～50モル%にして反応を行う工程を含むことを特徴とする(メタ)アクリル酸の製造方法。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む原料を反応して（メタ）アクリル酸を得る工程を含む（メタ）アクリル酸の製造方法であって、
該製造方法は、３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む反応液中におけるカルボン酸の中和率を１～５０モル％にして反応を行う工程を含む
ことを特徴とする（メタ）アクリル酸の製造方法。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記反応を行う工程は、アルカリ金属化合物を添加して行われることを特徴とする請求項１に記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
【請求項３】
前記反応液中における３－ヒドロキシカルボン酸の平均縮合度が３以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
【請求項４】
前記反応液の温度は１３０～２５０℃であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
【請求項５】
前記反応液の圧力は常圧又は減圧であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
【請求項６】
３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む原料を用いて親水性樹脂を製造する方法であって、
該製造方法は、３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む反応液中におけるカルボン酸の中和率を１～５０モル％にして（メタ）アクリル酸を生成させる反応工程と、
該反応工程で得られた（メタ）アクリル酸を含む単量体成分を重合して親水性樹脂を生成させる重合工程を含み、
該反応工程で得られる生成物中の主生成物が（メタ）アクリル酸であることを特徴とする親水性樹脂の製造方法。
【請求項７】
前記親水性樹脂が吸水性樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の親水性樹脂の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、（メタ）アクリル酸の製造方法に関する。より詳しくは、３－ヒドロキシカルボン酸又はその縮合物を含む原料から（メタ）アクリル酸を得る製造方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
（メタ）アクリル酸は、アクリル樹脂や親水性樹脂の原料として工業的に広く利用されている。（メタ）アクリル酸の製造方法としては、固定床多管式連続反応器を用い酸化物触媒の存在下、化石資源由来の原料であるプロピレンやイソブチレンを接触気相酸化によりアクロレインやメタクロレインとし、これを更に接触気相酸化する二段酸化方法が一般的である（特許文献１～７参照）。しかしながら、近年の環境問題への意識の高まり等を受けて化石資源からではなく、再生可能資源から（メタ）アクリル酸を製造することが望まれており、再生可能資源であるバイオマス等を利用して、（メタ）アクリル酸を商業的規模で経済的に製造する試みが行われている。
【０００３】
バイオマスからの（メタ）アクリル酸の生成方法としては、農作物等の天然物から、又は、セルロース等を分解して糖類を得た後、糖類を更に発酵させて３－ヒドロキシプロピオン酸（以下、３ＨＰとも称す。）や３－ヒドロキシイソ酪酸等の３－ヒドロキシカルボン酸を得、この３－ヒドロキシカルボン酸を反応する方法が挙げられ、３－ヒドロキシカルボン酸の重合物を含む組成物を生成させる工程と該組成物から１００℃を超える温度で（メタ）アクリル酸を生成させる液相反応を行う工程とを含む（メタ）アクリル酸の製造方法（特許文献８参照）や、液相で１２０～２５０℃で３－ヒドロキシカルボン酸を反応してアクリル酸を得る製造方法であって、３－ヒドロキシカルボン酸のオリゴマーと３－ヒドロキシカルボン酸モノマーとの比率を特定の範囲にするアクリル酸の製造方法（特許文献９、１０参照）や、触媒としてアクリル酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等を用いてポリプロピオラクトンを分解してアクリル酸を製造する方法が開示されている（特許文献１１～１４参照）。また、３－ヒドロキシプロピオン酸又は乳酸を１５０℃より高い温度で３－ヒドロキシプロピオン酸又は乳酸の金属塩と水を含有する液状混合物と接触させて反応によりアクリル酸を製造する方法が開示されている（特許文献１５参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２００５／０９５３２０号
国際公開第２００７／１０６１００号
特表２００６－５１８７６６号公報
特開２０００－１５９７２４号公報
国際公開第２０１２／０９１１１４号
特表２００４－５３２８５５号公報
国際公開第２０１１／００２８９２号
特許第６０７８４４７号
米国特許第１０２５２９７０号明細書
米国特許第９８０９５２６号明細書
米国特許第１００６５９１４号明細書
米国特許第１０７０３７０７号明細書
米国特許第１０６２６０７３号明細書
米国特許第１０９９９８９号明細書
特許第６２９０２５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のとおり、バイオマスからの（メタ）アクリル酸の生成方法として天然物から３－ヒドロキシカルボン酸を得、それを反応して（メタ）アクリル酸を製造する方法が知られているが、３－ヒドロキシカルボン酸からアクリル酸への反応は反応速度が遅く、アクリル酸の生産性が低い。このため（メタ）アクリル酸の製造プロセスを不必要に高価にし、工業的な生産性の観点からは望ましい製造方法とはいえない。生産性を高めるために高温条件で反応すると、製造装置の運転トラブルの原因となる（メタ）アクリル酸の重合リスクが高くなってしまう。またバイオマスからの（メタ）アクリル酸製造ではバイオマス特有の不純物により反応液の高粘度化を招き、反応装置の運転継続が困難になることがある。
このようにバイオマスから（メタ）アクリル酸を高い生産性で長時間安定的に製造するためには種々の課題がある。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、３－ヒドロキシカルボン酸からの（メタ）アクリル酸の製造を高い生産性で、かつ反応液の高粘度化を抑制して長時間安定的に行うことができる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、３－ヒドロキシカルボン酸を原料とする（メタ）アクリル酸の製造を高い生産性で、かつ反応液の高粘度化を抑制して長時間安定的に継続することができる製造方法について検討し、３－ヒドロキシプロピオン酸及び／又はその縮合物を含む反応液中におけるカルボン酸を所定の中和率となるように中和して反応を行うようにすると、（メタ）アクリル酸を高い生産性で製造することができ、かつ反応液の高粘度化を防いで（メタ）アクリル酸の製造を長時間安定的に継続することができることを見出し、このようにして得られた（メタ）アクリル酸を使用する親水性樹脂の好適な製造方法も見出し、本発明に到達したものである。
【０００８】
すなわち本発明は、以下のとおりである。
［１］３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む原料を反応して（メタ）アクリル酸を得る工程を含む（メタ）アクリル酸の製造方法であって、
該製造方法は、３－ヒドロキシカルボン酸及び／又はその縮合物を含む反応液中におけるカルボン酸の中和率を１～５０モル％にして反応を行う工程を含む
ことを特徴とする（メタ）アクリル酸の製造方法。
【０００９】
［２］前記反応を行う工程は、アルカリ金属化合物を添加して行われることを特徴とする［１］に記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
【００１０】
［３］前記反応液中における３－ヒドロキシカルボン酸の平均縮合度が３以下であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の（メタ）アクリル酸の製造方法。
（【００１１】以降は省略されています）

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