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酯的製造方法

2023-08-13 03:37:46 2

專利名稱:酯的製造方法
技術領域:
本發明涉及酯的製造方法。更具體地說,涉及以良好的收率得到具有高品質的耐熱性優異的酯的製造方法。
眾所周知,酯是由醇類與羧酸反應生成的。一般說來,在羧酸過剩的系統中進行該反應,由所得到的酯化粗產物通過單獨或組合使用經減壓拔頂除去過剩羧酸的方法、或者用鹼水溶液脫酸的方法、或者由吸附除去羧酸的處理方法進行製造。但是,其中只用減壓拔頂不僅不能充分地降低酸值,而且由於在高溫下進行,容易招致熱劣化,成為損害品質的原因。
因此,通常如在特開平6-271881號公報、特開平7-118681號公報以及特開平9-316479號公報的實施例中所述,在酯化反應結束後,採用鹼水溶液脫酸的方法。但是,在此脫酸方法中,由於酯混入鹼水層而發生分層不良,所以不理想。特別是在高粘度酯或由直鏈的長鏈飽和一元羧酸得到的高熔點酯的情況下,發生分層不良就會成為乳化狀態,就不能充分降低酸值,會發生收率顯著降低的問題。為了解決這個問題,可以採用下述這些方法在脫酸處理時的處理混合物中添加溶解了食鹽或芒硝等鹽的溫水、使酯層和鹼水層的比重差加大、以改善分離性能的方法;或者,將含有乳化了的酯層和鹼層的混合物就那樣減壓脫水並進行過濾的方法。但是,用這些方法不僅不能得到充分的改善效果,而且添加的鹽和生成的羧酸皂(羧酸鹽)還會殘存在酯當中,顯著地降低酯的品質,產生了新的問題。
此外,也可採用使用了活性白土、酸性白土以及二氧化矽-氧化鋁系的合成吸附劑等吸附劑進行吸附處理的精製方法。比如在特開平11-80766號公報的實施例中就記載了由吸附處理進行精製的方法,但是還不能得到在熱穩定性和氧化穩定性這點上能滿足品質要求的酯。
本發明的酯的製造方法包括通過醇和羧酸反應得到酯化粗產物的工序;以及,相對於100重量份的該酯化粗產物、添加5~100重量份的烴類溶劑、並使用鹼水溶液進行脫酸的工序。
在優選的實施方式中,包括除了添加上述烴類溶劑以外、還以相對於100重量份上述酯化粗產物為3~50重量份的比例添加碳原子數為1~3的醇類溶劑、然後使用上述鹼水溶液進行脫酸的工序。
在優選的實施方式中,上述烴類溶劑是選自甲苯、二甲苯、環己烷和正庚烷中的至少一種。
在優選的實施方式中,上述酯的熔點為50~100℃。
在優選的實施方式中,上述酯的40℃的動力粘度為60~50,000mm2/s。
作為一元羧酸,可以舉出比如戊酸、異戊酸、己酸、庚酸、2-甲基己酸、3-甲基己酸、4-甲基己酸、5-甲基己酸、2,2-二甲基戊酸、2-乙基戊酸、3-乙基戊酸、異庚酸、辛酸、2-乙基己酸、異辛酸、壬酸、3,5,5-三甲基己酸、異壬酸、癸酸、異癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生酸、芥子酸、山萮酸、二十四烷酸、蠟酸、褐煤酸、蜂花酸等。
作為多元酸,可以舉出比如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸、十三碳二酸、羧基十八碳酸、羧基甲基十八碳酸、二十碳二酸、二聚(ダイマ一)酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、富馬酸、馬來酸、偏苯三酸、苯四酸等。
在本發明的方法中,為製造酯使用的醇(原料醇)的種類沒有特別的限制,優選使用碳原子數5~30的醇。這樣的醇可以是一元醇、多元醇或者在這些醇上加成上環氧化物得到的醚化合物。
作為上述的一元醇,可以舉出戊醇、異戊醇、己醇、環己醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、壬醇、3,5,5-三甲基己醇、異壬醇、癸醇、異癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、硬脂醇、二十碳醇、二十二碳醇、二十四碳醇、二十六碳醇、二十八碳醇、二十九碳醇、三十碳醇等。
作為多元醇,可以舉出乙二醇、丙二醇、聚亞烷基二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇、二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、螺環二醇、1,4-亞苯基二醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、1,2,3,6-己四醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、赤蘚醇、阿拉伯糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、縮水山梨糖醇、甘油、2-甲基-丙三醇、新戊基二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、三羥甲基乙烷、三羥乙基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,3,5-三羥甲基苯等。在上述的醇上加成了環氧化物得到的醚類化合物中,作為在烷醇上加成的環氧化物化合物,可以舉出亞乙基氧化合物、亞丙基氧化合物和亞丁基氧化合物等。
作為在本發明中使用的烴類溶劑,可以舉出芳香族烴類溶劑以及脂肪族烴類溶劑。作為芳香族烴類溶劑,可以舉出苯、甲苯、二甲苯等。作為脂肪族烴類溶劑,可以舉出異辛烷、正癸烷、異癸烷、正十一烷、環戊烷、正十四烷、正十三烷、正十六烷、正己烷、正戊烷等。在這些當中,特別優選具有中等程度沸點的甲苯、二甲苯、環己烷以及正庚烷。沸點較低的溶劑從安全的觀點在處置上要加以注意,而沸點比較高的溶劑,要從酯中除去時需要高溫和很長的時間。
作為要把原料醇和羧酸反應生成的酯化粗產物分離時使用的醇類溶劑(分離用醇溶劑),優選碳原子數1~3的醇。作為這樣的醇,可以舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等。此分離用醇,適合用於在脫酸處理時容易發生乳化或分層不良的酯化粗產物、比如含有由碳原子數14以上的直鏈飽和一元羧酸得到的高熔點酯的粗產物脫酸的情況。
作為在脫酸處理時使用的鹼水溶液中所含的鹼,可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉等鹼金屬鹽、碳酸銨等銨鹽。在這些當中,優選使用鹼金屬氫氧化物和鹼金屬鹽。
在本發明的酯類製造方法中,首先通過上述羧酸和原料醇的反應進行酯化反應。在此反應中,根據目的酯的特性來適當選擇上述羧酸和原料醇的種類和當量比。此反應在有或無催化劑存在下,通常在120~240℃的溫度下進行。由這樣的酯化反應可得到酯化粗產物。
在得到的酯化粗產物中,添加上述烴類溶劑。相對於100重量份酯化粗產物,添加5~100重量份,優選5~80重量份,更優選10~60重量份的烴類溶劑。當烴類溶劑的添加量不足5重量份的情況下,在脫酸工序中,酯化粗產物與鹼水溶液的混合物難以使酯層和鹼水層分層,由於乳化而不能分離。添加量超過100重量份時,分層或防止乳化的效果不再隨著添加量而提高,而在除去溶劑的工序中需要更長的時間,降低了生產率。
在處理進行脫酸處理時容易發生乳化或分離不良的酯化粗產物時,如上所述添加分離用醇是適宜的。通過添加分離用醇,脫酸處理時的分層就更加良好,提高了酯的收率。相對於100重量份酯化粗產物,醇溶劑的添加量在50重量份以下,優選3~50重量份,特別優選5~30重量份。
在脫酸處理時使用的鹼水溶液所含有鹼的濃度,5~20重量%是合適的,在該水溶液中含有的鹼的量相當於酯化粗產物中酸值的1~2倍當量是合適的。
此脫酸處理是將上述酯化粗產物、烴類溶劑、鹼水溶液以及根據需要存在的醇類溶劑混合,由鹼中和在酯化粗產物中存在的酸來進行的。通常,是在上述酯化粗產物中加入烴類溶劑和根據需要使用的醇類溶劑,因此加入鹼水溶液並加熱,通過充分混合來進行的。在進行脫酸處理時的溫度,要根據酯化粗產物的粘度進行適當的選擇,通常是50~100℃,優選是70~90℃,在低於50℃的溫度下,有可能發生分層不良和乳化,而超過100℃時,酯類可能會發生水解。
由於將由脫酸處理產生的含酯油層(酯層)和鹼水層分離而除去此鹼水層。然後,相對於100重量份的酯化粗產物,使用5~100重量份的溫水或熱水(50~100℃)洗滌此酯層。反覆進行水洗,直到水洗排出的水幾乎達到中性(比如pH值達到7或者更低)。然後減壓蒸出在酯層中所含的溶劑,得到目的酯。
得到的酯由吸附或蒸餾進行精製處理,可以謀求進一步提高質量。所謂由吸附進行精製處理,是把吸附劑與酯混合,然後進行過濾並回收酯的處理。作為吸附劑,可以舉出比如活性白土、酸性白土、二氧化矽-氧化鋁為主成分的合成吸附劑、合成沸石、活性炭以及二氧化矽凝膠等。在上述吸附劑當中,在降低酯中的有色物質、樹脂類物質以及不飽和化合物時,優選使用活性白土和酸性白土。為了減少金屬離子,優選使用合成沸石。另外,為了減少酯的氧化和提高穩定性,優選使用活性炭或合成吸附劑。考慮到對酯類要求的品質、機能和純度等,這些吸附劑可以單獨或組合使用。
而在由蒸餾進行精製時,是為了提高酯的純度而進行的。對蒸餾的方法沒有特別的限制,但優選使用分子蒸餾。作為分子蒸餾裝置,比如優選使用史密斯(Smith)式蒸餾裝置。
如上所述,在本發明的酯類製造方法中,由於使用規定量的烴類溶劑,在脫酸處理時不會引起分層不良或乳化,所以能夠以高收率製造高品質的酯。
本發明的製造方法可以用來製造各種類型的酯。比如適合於製造由長鏈羧酸得到的低沸點揮發性物質含量少的、具有高熔點(比如50~100℃)的蠟酯,或者在常溫下是液體、熱穩定性優異、絕緣性高的高粘度酯(比如在40℃下的動力粘度是60~50,000mm2/s的酯)。
由本發明得到的上述高熔點的蠟酯,低沸點揮發性物質、原料醇、原料羧酸、具有羥基的酯成分等的含量少,顯示出窄的熔融特性。因此能夠有效地用於調色劑用的脫模劑等。
由本發明得到的上述在常溫下是液體的高粘度酯,其熱穩定性和電絕緣性都優異。因此能夠有效地用於添加到冷凍機油和特殊油脂中的潤滑劑等要求高水平的熱穩定性和電絕緣性能的用途上。
(實施例)由以下的實施例來作為酯類製造方法的示例,具體說明本發明,但本申請的發明不受這些實施例的限制。
(實施例1)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入230.0g(1.69mol)季戊四醇和1975.9g(6.96mol)硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2042.6g酯化粗產物,酸值10.5mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加200g甲苯和260g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑和26重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到952.3g最終目的物,該目的物的熔點是77.3℃,酸值0.07mgKOH/g,羥基值0.8mgKOH/g,色相(APHA)50。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.2%。
此實施例1的脫酸處理時的各種條件、分離時的狀況以及得到的酯的收率和物性如表1所示。下面所述的實施例2~14以及比較例1~14的結果一併顯示在表1~3中。
(比較例1)在1000.0g實施例1的酯化粗產物中添加20g甲苯(即每100g酯化粗產物添加2重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,但酯層和水層不分離,整體呈乳化狀態,無法除去水層。因此加入100g的10%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘,靜置30分鐘後排掉水層部分。反覆洗滌4次,直到排出的水的pH值呈中性,將酯層在180℃和1kP的條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾得到903.2g最終目的物,其熔點75.1℃,酸值0.35mgKOH/g,羥基值0.8mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物的收率是90.3%(實施例2)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入240.0g(1.76mol)季戊四醇、743.4g(2.90mol)棕櫚酸以及1237.1g(4.36mol)硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2051.8g酯化粗產物,酸值10.5mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加80g甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加8重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份所使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,然後加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到941.2g最終目的物,該目的物的熔點是67.7℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值1.5mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為94.1%。
(比較例2)在1000.0g實施例2的酯化粗產物中添加100g異丙醇(即每100g酯化粗產物添加10重量份的醇類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,但酯層和水層不分離,整體呈乳化狀態,無法除去水層。然後,將酯層在100℃和1kPa的條件下減壓脫水。然後各加入5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各為100℃、1kPa和3小時。進行過濾得到94.6g最終目的物,其熔點63.4℃,酸值0.7mgKOH/g,羥基值1.5mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物的收率是94.6%。
(實施例3)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入400.0g(2.98mol)三羥甲基丙烷和1842.0g(9.21mol)月桂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2039.4g酯化粗產物,酸值8.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加50g正庚烷和100g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加5重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份所使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,然後加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到902.1g最終目的物,該目的物的熔點是28.0℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值1.4mgKOH/g,色相(APHA)50。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為90.2%。
(比較例3)在1000.0g實施例3的酯化粗產物中添加100g甲醇(即每100g酯化粗產物添加10重量份的醇類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在60℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,在酯層和鹼水層之間形成一部分乳化層,除去水層。反覆水洗5次,直到排出的水的pH值呈中性,將酯層在100℃和1kPa的條件下減壓脫水。然後各加入5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各為100℃、1kPa和3小時。進行過濾得到843.1g最終目的物,其熔點24.5℃,酸值0.4mgKOH/g,羥基值1.4mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物的收率是84.3%。
(實施例4)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入340.0g(2.53mol)三羥甲基丙烷和2004.0g(7.83mol)棕櫚酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2163.1g酯化粗產物,酸值9.2mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加150g環己烷和100g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加15重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後加入5g的キョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到951.2g最終目的物,該目的物的熔點是45.5℃,酸值0.4mgKOH/g,羥基值2.2mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.1%。
(比較例4)在1000.0g實施例4的酯化粗產物中添加15g環己烷(即每100g酯化粗產物添加1.5重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,酯層和鹼水層不能分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。因此加入100g的10%芒硝溫水溶液,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘然後排出水層。反覆水洗5次,直到排出的水的pH值呈中性,將酯層在100℃和1kPa的條件下減壓蒸出溶劑。然後加入5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各為100℃、1kPa和3小時。進行過濾得到913.3g最終目的物,其熔點42.5℃,酸值1.2mgKOH/g,羥基值2.2mgKOH/g,色相(APHA)80。相對於供脫酸處理的酯化粗產物的收率是91.3%。
(實施例5)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入160.0g(2.08mol)三羥甲基甲烷和2000.0g(6.41mol)花生酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2006.8g酯化粗產物,酸值9.0mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g二甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,然後加入5g的キョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到948.2g最終目的物,該目的物的熔點是74.0℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值3.3mgKOH/g,色相(APHA)40。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為94.8%。
(比較例5)在1000.0g實施例5的酯化粗產物中,添加5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到965.2g最終目的物,其熔點是68.2℃,酸值8.9mgKOH/g,羥基值3.3mgKOH/g,色相(APHA)140。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.5%。
(實施例6)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入300.0g(3.26mol)甘油和2013.0g(10.07mol)月桂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2115.7g酯化粗產物,酸值6.9mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加50g環己烷和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加5重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到925.3g最終目的物,該目的物的熔點是46.4℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值1.5mgKOH/g,色相(APHA)40。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為92.5%。
(比較例6)在1000.0g實施例6的酯化粗產物中添加相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,酯層和鹼水層不能分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。因此加入100g的10%芒硝溫水溶液,在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘然後排出水層。反覆水洗5次,直到排出的水的pH值呈中性,將酯層在100℃和1kPa的條件下減壓蒸出溶劑。
然後加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到861.2g最終目的物,該目的物的熔點是42.1℃,酸值0.7mgKOH/g,羥基值1.5mgKOH/g,色相(APHA)80。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為86.1%。
(實施例7)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入300.0g(1.18mol)二季戊四醇和1993.2g(7.79mol)棕櫚酸以及2.3g對甲苯磺酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2114.2g酯化粗產物,酸值21.1mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加230g環己烷和120g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加23重量份烴類溶劑和12重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在75℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,除去水層而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在75℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到889.4g最終目的物,該目的物的熔點是73.2℃,酸值0.09mgKOH/g,羥基值1.2mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為88.9%。
(比較例7)在1000.0g實施例7的酯化粗產物中添加相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,酯層和鹼水層不能分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。因此加入250g的20%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘然後排出水層。反覆水洗4次,直到排出的水的pH值呈中性,將酯層在90℃和1kP的條件下減壓脫水並進行過濾,得到843.3g最終目的物,該目的物的熔點是71.8℃,酸值是0.60mgKOH/g,羥基值1.2mgKOH/g,色相(APHA)100。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為84.3%。
(實施例8)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入1050.0g(3.22mol)山萮醇和1127.9g(3.32mol)山萮酸以及2.2g對甲苯磺酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2107.2g酯化粗產物,酸值8.9mgKOH/g。在1000.0g此酯化粗產物中添加130g甲苯、60g二甲苯和30g異丙醇和240g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加19重量份烴類溶劑和27重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在75℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,從而完成脫酸工序。然後對100重量份使用的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水,在75℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到954.4g最終目的物,該目的物的熔點是73.0℃,酸值0.08mgKOH/g,羥基值0.9mgKOH/g,色相(APHA)55。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.4%。
(比較例8)在1000.0g實施例8的酯化粗產物中添加各10gガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kP和3小時。進行過濾,得到973.6g最終目的物,其熔點是70.1℃,酸值8.4是8.4mgKOH/g,羥基值是0.9mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為97.4%。
(實施例9)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入1800.0g(6.69mol)硬脂醇和482.8g(2.30mol)偏苯三酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2140.7g酯化粗產物,酸值10.1mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯和120g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑和12重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後加入各5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到943.2g最終目的物,該目的物的熔點是68.2℃,酸值0.3mgKOH/g,羥基值2.7mgKOH/g,色相(APHA)55。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為94.3%。
(比較例9)在1000.0g實施例9的酯化粗產物中添加各5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到968.3g最終目的物,該目的物的熔點是65.4℃,酸值9.9mgKOH/g,羥基值2.7mgKOH/g,色相(APHA)100。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.8%。
(實施例10)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入1400.0g(7.57mol)月桂醇和819.0g(3.90mol)對苯二甲酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2062.0g酯化粗產物,酸值9.9mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加150g甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加15重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在80℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後加入5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到936.4g最終目的物,其熔點是68.2℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值3.2mgKOH/g,色相(APHA)70。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.6%。
(比較例10)在1000.0g實施例10的酯化粗產物中添加20g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加2重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。然後在80℃和1kPa的條件下將酯層進行減壓脫水。然後加入5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到950.2g最終目的物,其熔點是66.4℃,酸值0.8mgKOH/g,羥基值3.2mgKOH/g,色相(APHA)150。對供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.0%。
(實施例11)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入1400.0g(7.57mol)月桂醇和819.0g(3.90mol)對苯二甲酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。得到2062.0g酯化粗產物,酸值9.9mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加150g甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加15重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在80℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到952.3g最終目的物,其熔點是68.1℃,酸值0.4mgKOH/g,羥基值3.2mgKOH/g,色相(APHA)140。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.2%。
(比較例11)在1000.0g實施例11的酯化粗產物中添加20g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加2重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。然後在80℃和1kPa的條件下將酯層進行減壓脫水,進行過濾,得到962.1g最終目的物,其熔點是66.2℃,酸值0.9mgKOH/g,羥基值3.2mgKOH/g,色相(APHA)250。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.2%。
(實施例12)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入300.0g(3.33mol)1,4-丁二醇和1947.8g(6.86mol)硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。在羥基值為5mgKOH/g以下的時刻終止反應。此時得到2106.7g酯化粗產物,酸值9.7mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加200g環己烷和100g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在80℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後加入5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到915.1g最終目的物,其熔點是69.0℃,酸值0.2mgKOH/g,羥基值3.4mgKOH/g,色相(APHA)80。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.5%。
(比較例12)在1000.0g實施例12的酯化粗產物中添加20g環己烷(即每100重量份酯化粗產物添加2重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。然後在100℃和1kPa的條件下將酯層進行減壓脫水。然後加入5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間是100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到950.2g最終目的物,其熔點是65.9℃,酸值0.8mgKOH/g,羥基值3.4mgKOH/g,色相(APHA)150。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.0%。
(實施例13)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入300.0g(3.33mol)1,4-丁二醇和1947.8g(6.86mol)硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。在羥基值為5mgKOH/g以下的時刻終止反應。此時得到2106.7g酯化粗產物,酸值9.7mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加200g環己烷和100g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在80℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗5次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到935.2g最終目的物,其熔點是68.9℃,酸值0.4mgKOH/g,羥基值3.4mgKOH/g,色相(APHA)160。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.5%。
(比較例13)在1000.0g實施例13的酯化粗產物中添加20g環己烷(即每100重量份酯化粗產物添加2重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在80℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態,不能除去水層。然後在100℃和1kPa的條件下將酯層進行減壓脫水,進行過濾,得到967.1g最終目的物,其熔點是65.9℃,酸值0.9mgKOH/g,羥基值3.4mgKOH/g,色相(APHA)220。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.7%。
(實施例14)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入400.0g(3.77mol)二乙二醇和1770.4g(7.76mol)肉豆蔻酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。此時得到2014.3g酯化粗產物,酸值10.5mgKOH/g。在1000.0g此酯化粗產物中添加100g正庚烷和180g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑和18重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,進行過濾,得到936.2g最終目的物,其熔點是53.0℃,酸值0.12mgKOH/g,羥基值1.3mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.6%。
(比較例14)在1000.0g實施例14的酯化粗產物中添加各10g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kP和3小時。進行過濾,得到960.2g最終目的物,其熔點是50.3℃,酸值10.2mgKOH/g,羥基值1.3mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.0%。
下面把實施例1~14和比較例1~14的結果顯示在表1~3中。
在下面的表1~3中,「分離時的狀況」表示脫酸處理時酯層和水層分離的狀態。○表示分離良好,沒有發生乳化,而×表示分離不良,而且發生了乳化。△表示在油層和水層之間產生了乳化層,發生了分層不良。—表示沒進行脫酸處理。
表1

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份表2

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份表3

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份上述的實施例1~14和比較例1~14各自表示以高熔點酯蠟為目的的製造例子。在實施例1~14中,脫酸處理的分層狀態都是良好的,而且得到的酯酸值低、色相良好、熔點高。而在比較例1~14中,脫酸處理時由於乳化引起分層不良,收率低、熔點低、酸值高而且色相不佳。而不用鹼進行脫酸處理,只是進行吸附處理的酯,熔點低、酸值高而且色相不佳。
在以下所示的實施例15~28中,實施例15~17以及比較例15~17,表示的是以要求高質量的液壓油、壓延油和切削油用的酯為目的的製造例子。實施例18~28以及比較例18~28,表示的是以各種要求高質量的特殊油脂類用酯、冷凍機油用酯為目的的製造例子。
(實施例15)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入280.0g(2.09mol)三羥甲基丙烷和1942.1g(6.89mol)油酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。此時得到2088.3g酯化粗產物,酸值17.5mgKOH/g。在1000.0g此酯化粗產物中添加200g甲苯和150g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑和15重量份醇類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑,然後添加各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到911.7g最終目的物,其動力粘度(40℃)為64.2mm2/s,流動點-35℃,酸值0.11mgKOH/g,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)190。相對於對供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.2%。
將本實施例的脫酸處理時的各條件、分離時的狀況和所得到的酯的收率和物理特性示於表2中。後述的實施例16~28以及比較例15~28的結果也合在一起示於表2中。
(比較例15)
在1000.0g實施例15的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,但酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態無法除去水層。因此加入200g的20%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘,再靜置30分鐘後廢棄水層部分。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在90℃和1kP條件下減壓脫水,然後添加各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到760.7g最終目的物,其動力粘度(40℃)為64.1mm2/s,流動點為-35℃,酸值0.20mgKOH/g,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)450。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為76.1%。
(實施例16)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入530.0g(3.95mol)三羥甲基丙烷和1843.0g(12.80mol)辛酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行反應,在羥基值為3mgKOH/g以下的時刻結束反應。此時得到2009.5g酯化粗產物,酸值1.5mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加150g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加15重量份烴類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後添加5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到915.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為16.7mm2/s,流動點為-50℃以下,酸值0.12mgKOH/g,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)50。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.5%。
(比較例16)在1000.0g實施例16的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,在酯層和鹼水層之間可以形成一部分乳化層,繼續靜置30分鐘並排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在100℃和1kPa條件下減壓脫水。
然後加入5g活性炭白鷺C(武田藥品工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間各自是100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到901.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為16.7mm2/s,流動點為-50℃以下,酸值0.16mgKOH/g,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為90.1%。
(實施例17)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入380.0g(2.83mol)三羥甲基丙烷和1184.4g(4.27mol)油酸以及806.6g(1.40mol)二聚酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行12小時的反應。此時得到2203.5g酯化粗產物,酸值3.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g正庚烷(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑)、加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後添加5g的キョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到934.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為540.6mm2/s,流動點-35℃,酸值0.6mgKOH/g,羥基值15.5mgKOH/g,色相(APHA)210。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.4%。
(比較例17)在1000.0g實施例17的酯化粗產物中,加入5g的キョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到989.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為521.2mm2/s,流動點-35℃,酸值3.6mgKOH/g,羥基值15.5mgKOH/g,色相(APHA)300。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為98.9%。
(實施例18)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入800.0g(5.96mol)三羥甲基丙烷和1052.1g(7.31mol)辛酸、406.1g(2.36mol)癸酸以及560.6g(3.84mol)己二酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行12小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸,此時得到2082.6g酯化粗產物,酸值5.5mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加200g二甲苯和50g乙醇(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑和5重量份醇類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後進行過濾,得到943.3g最終目的物,其動力粘度(40℃)為245.1mm2/s,流動點-32.5℃,酸值0.5mgKOH/g,羥基值20.2mgKOH/g,色相(APHA)80。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為94.3%。
(比較例18)在1000.0g實施例18的酯化粗產物中,加入20g二甲苯(即相對於100重量份酯化粗產物添加2重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,一部分油層和水層發生乳化,添加100g的10%芒硝溫水溶液,此後繼續靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑,然後進行過濾,得到919.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為240.0mm2/s,流動點-35.0℃,酸值0.8mgKOH/g,羥基值20.2mgKOH/g,色相(APHA)100。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.9%。
(實施例19)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入500.0g(1.97mol)二季戊四醇、917.2g(6.37mol)2-乙基己酸、1000.0g(6.37mol)3,5,5-三甲基己酸以及2.1g氧化錫,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸,此時得到2020.9g酯化粗產物,酸值0.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到926.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為227.6mm2/s,流動點-40℃,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為92.6%。
(比較例19)在1000.0g實施例19的酯化粗產物中,加入20g二甲苯(即相對於100重量份酯化粗產物添加2重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,一部分油層和水層發生乳化,此後繼續靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在100℃和1kP條件下減壓脫水。然後加入各10g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到884.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為227.1mm2/s,流動點-40℃,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)150。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為88.4%。
(實施例20)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入520.0g(2.04mol)二季戊四醇和1943.4g(13.50mol)2-乙基己酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸(2-乙基己酸)。
此時得到2048.2g酯化粗產物,酸值1.2mgKOH/g。在1000.0g此酯化粗產物中添加200g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後,加入各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到949.3g最終目的物,其動力粘度(40℃)為143.6mm2/s,流動點-40℃,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.4mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為94.9%。
(比較例20)在1000.0g實施例20的酯化粗產物中,加入25g甲苯(即相對於100重量份酯化粗產物添加2.5重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘,酯層和鹼水層不能分離,整體呈乳化狀態而不能除去水層。因此加入250g的10%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘,繼續靜置30分鐘,排掉水層部分。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後加入各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到863.0g最終目的物,其動力粘度(40℃)為143.6mm2/s,流動點-40℃,酸值是0.01mgKOH/g,羥基值0.4mgKOH/g,色相(APHA)120。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為86.3%。
(實施例21)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入900.0g(8.64mol)新戊基二醇、694.2g(5.34mol)正庚酸和909.6g(6.23mol)己二酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。反應結束以後,在5kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸(正庚酸和己二酸)。此時得到2083.2g酯化粗產物,酸值4.3mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加200g二甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加20重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後,加入各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到956.5g最終目的物,其動力粘度(40℃)為267.5mm2/s,流動點-50℃以下,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.6mgKOH/g,色相(APHA)30。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.7%。
(比較例21)在1000.0g實施例21的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,但酯層和鹼水層不分離,整體呈乳化狀態,無法除去水層。因此加入300g的10%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後廢棄水層部分。然後,相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在90℃和1kP條件下減壓脫水。然後加入各5g的ガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到950.8g最終目的物,其動力粘度(40℃)為267.5mm2/s,流動點-50℃以下,酸值是0.01mgKOH/g,羥基值0.6mgKOH/g,色相(APHA)70。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.1%。
(實施例22)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入610g(5.86mol)新戊基二醇和1771.0g(12.30mol)2-乙基己酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行反應,在羥基值為3mgKOH/g以下的時刻終止反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸。此時得到2026.8g酯化粗產物,酸值1.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加80g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加8重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,使用史密斯式蒸餾裝置在180℃和10~500Pa下,以4mL/min的流油量將得到的酯進行蒸餾,得到825.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為7.4mm2/s,流動點-50℃以下,酸值0.01mgKOH/g以下,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)40。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為82.5%。
(比較例22)在1000.0g實施例22的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,油層和水層一部分乳化,繼續靜置30分鐘後排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在100℃和1kPa條件下減壓脫水。然後使用史密斯式蒸餾裝置在180℃和10~500Pa下,以4mL/min的流油量將得到的酯進行蒸餾,得到810.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為7.4mm2/s,流動點-50℃以下,酸值是0.01mgKOH/g以下,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)50。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為81.0%。
(實施例23)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入610g(5.86mol)新戊基二醇和1771.0g(12.30mol)2-乙基己酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行反應,在羥基值為3mgKOH/g以下的時刻終止反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸。此時得到2026.8g酯化粗產物,酸值1.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加80g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加8重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,添加5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。得到935.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為7.4mm2/s,流動點-50℃以下,酸值0.01mgKOH/g以下,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)50。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.5%。
(比較例23)在1000.0g實施例23的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,油層和水層一部分乳化,繼續靜置30分鐘後排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後添加5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到900.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為7.4mm2/s,流動點-50℃以下,酸值是0.01mgKOH/g以下,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為90.0%。
(實施例24)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入250.0g(1.84mol)季戊四醇、883.0g(6.13mol)的2-乙基己酸、962.7g(6.13mol)3,5,5-三甲基己酸和1.5g(0.01mol)次磷酸鈉,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行反應,在羥基值為3mgKOH/g以下的時刻終止反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸。此時得到2051.9g酯化粗產物,酸值1.4mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,添加5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到925.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為69.2mm2/s,流動點-40℃,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)40。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為92.5%。
(比較例24)在1000.0g實施例24的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,油層和水層一部分乳化,繼續靜置30分鐘後排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在100℃和1kPa條件下減壓脫水。然後添加5gキョ一ワ一ド500SH(協和化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到912.1g最終目的物,其動力粘度(40℃)為69.2mm2/s,流動點-40℃,酸值是0.01mgKOH/g以下,羥基值0.5mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.2%。
(實施例25)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入350.0g(3.30mol)季戊四醇、1057.3g(7.34mol)的2-乙基己酸、797.9g(5.54mol)辛酸、166.8g(0.97mol)癸酸、2.6g四異丙氧基鈦和1.4g(0.01mol)次磷酸鈉,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行反應,在羥基值為3mgKOH/g以下的時刻終止反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸。此時得到2009.4g酯化粗產物,酸值2.1mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加150g環己烷(即每100重量份酯化粗產物添加15重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,添加各5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到915.0g最終目的物,其動力粘度(40℃)為33.4mm2/s,流動點-40℃,酸值0.11mgKOH/g,羥基值2.1mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為91.5%。
(比較例25)在1000.0g實施例的酯化粗產物中,加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,油層和水層一部分乳化,加入250g的10%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘後排出水層部分。反覆水洗4次。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓脫水。然後添加各5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。進行過濾,得到904.0g最終目的物,其動力粘度(40℃)為33.4mm2/s,流動點-40℃,酸值是0.15mgKOH/g以下,羥基值2.1mgKOH/g,色相(APHA)70。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為90.4%。
(實施例26)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入400.0g(2.94mol)季戊四醇和2078.8g(13.16mol)的3,5,5-三甲基己酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行15小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的脂肪酸。此時得到2040.2g酯化粗產物,酸值0.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鈉水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後,添加各5gガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kP和3小時。然後進行過濾,得到954.7g最終目的物,其動力粘度(40℃)為104.8mm2/s,流動點-20℃,酸值0.01mgKOH/g,羥基值0.8mgKOH/g,色相(APHA)35。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為95.5%。
(比較例26)在1000.0g實施例26的酯化粗產物中,添加15g甲苯(即相對於100重量份的酯化粗產物添加1.5重量份的烴類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在90℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘後,但酯層和鹼水層不能分離,整體呈乳化狀態無法除去水層。因此加入200g的10%芒硝溫水溶液,在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘後排出水層部分。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在90℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後添加各5gガレオンア一スV2(水澤化學工業(株))和トミタAD300P(富田製藥(株)),進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時。然後進行過濾,得到926.0g最終目的物,其動力粘度(40℃)為104.8mm2/s,流動點-20℃,酸值是0.01mgKOH/g,羥基值0.8mgKOH/g,色相(APHA)60。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為92.6%。
(實施例27)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入750.0g(5.77mol)2-乙基己醇和1556.5g(5.48mol)的硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行10小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的醇。此時得到2144.1g酯化粗產物,酸值0.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次,直到排出水的pH值達到中性。將此酯層在180℃和1kPa條件下減壓蒸出溶劑。然後,使用史密斯式蒸餾裝置在200℃和10~500Pa下,以4mL/min的流油量將得到的酯進行蒸餾,得到825.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為9.7mm2/s,流動點5.0℃,酸值0.1mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)30。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為82.5%。
(比較例27)將1000.0g實施例27的酯化粗產物,使用史密斯式蒸餾裝置在200℃和10~500Pa下,以4mL/min的流油量進行蒸餾,得到764.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為7.4mm2/s,動力粘度(40℃)為9.7mm2/s,流動點5.0℃,酸值是0.1mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)80。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為76.4%。
(實施例28)在裝有溫度計、氮氣導入管、攪拌器和冷卻管的3升四口燒瓶中加入750.0g(5.77mol)2-乙基己醇和1556.5g(5.48mol)的硬脂酸,在220℃和氮氣流下,在常壓下蒸餾出反應生成的水進行10小時的反應。反應結束以後,在1kPa的減壓下蒸餾除去未反應的醇。此時得到2144.1g酯化粗產物,酸值0.8mgKOH/g。
在1000.0g此酯化粗產物中添加100g甲苯和100g異丙醇(即每100重量份酯化粗產物添加10重量份烴類溶劑和10重量份醇類溶劑),加入相當於酯化粗產物酸值1.5倍當量的10%氫氧化鉀水溶液,在70℃下攪拌30分鐘。靜置30分鐘除去水層,完成脫酸工序。然後相對於100重量份的酯化粗產物加入20重量份的離子交換水並在70℃下攪拌30分鐘後,靜置30分鐘,排出水層部分。反覆水洗4次。將殘餘酯層在180℃和1kP條件下減壓蒸出溶劑。然後,加入各5g的活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時,進行過濾得到934.3g最終目的物,其動力粘度(40℃)為9.7mm2/s,流動點5.0℃,酸值0.1mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)40。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為93.4%。
(比較例28)在1000.0g實施例28的酯化粗產物中,加入各5g活性白土SA-1(日本活性白土(株))和活性氧化鋁DN-1A(水澤化學工業(株))進行吸附處理。吸附處理的溫度、壓力和時間分別為100℃、1kPa和3小時,進行過濾得到968.2g最終目的物,其動力粘度(40℃)為9.6mm2/s,流動點5.0℃,酸值是0.7mgKOH/g,羥基值0.1mgKOH/g,色相(APHA)90。相對於供脫酸處理的酯化粗產物,收率為96.8%。
下面在表4~6中表示出實施例15~28以及比較例15~28的結果。在表4~6中,「分離時的狀況」表示脫酸處理時酯層和水層分離的狀態。○表示分離良好,沒有發生乳化,而×表示分離不良,或者發生了乳化。△表示在油層和水層之間產生了乳化層,發生了分層不良。
表4

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份表5

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份表6

a)相對於100重量份酯化粗產物的重量份實施例15~28在脫酸處理時的分層狀態都是良好的,所得到的酯的酸值低,有良好的色相。與此相反,在比較例15~28中,在脫酸處理時發生乳化,或者在油層和水層之間產生乳化層,發生分層不良。
酯的評價(實施例19~24以及比較例19~24)對於在實施例19~24以及比較例19~24中得到的酯進行密封管試驗,用以評價該酯的熱穩定性。而為了研究在酯中溶解的導電性雜質,要測定該酯的體積電阻率。這些試驗的方法如下所示。
(a)密封管試驗在一根玻璃管當中放入10g預先把水含量調節到1,000ppm的酯、5g氟利昂R-407C(氟利昂R-134a和氟利昂R-125和氟利昂R-32的重量比為52∶25∶23)以及長度為10mm的鐵片、銅片以及鋁片各一片,然後將它們密封。在175℃下將它們加熱14日以後,測試作為基礎油的酯的酸值和色相(APHA),與試驗前進行比較。
(b)電絕緣性能在25℃下測定酯的體積電阻率(JIS C2101)。
上述各試驗的測定結果如表7中所示。
表7

由密封管試驗的結果可以看出,實施例19~24的酯,在試驗後酸值和色相(APHA)的升高得到抑制,表明熱穩定性是優異的。由於體積電阻率較高,由此可知該酯中的導電性雜質含量較少。
產業上的可利用性根據本發明的酯的製造方法,能夠以高收率製造高質量的酯,在對由醇和羧酸的反應得到酯化粗產物進行脫酸處理時,可以不引起分層不良或者乳化。
本發明的製造方法可用於製造各種酯。比如由本發明得到的高熔點蠟酯,含有的低沸點揮發性物質少,顯示出窄的熔融特性,因此可以有效地用於調色劑的脫模劑。而由本發明得到的在常溫下是液體的高粘度酯,熱穩定性和電絕緣性能都優異。因此,作為冷凍機油以及特殊油脂用潤滑油,能夠有效地用於要求有高水平熱穩定性和電絕緣性能的用途中。
權利要求
1.一種酯的製造方法,其特徵在於包括通過醇和羧酸反應得到酯化粗產物的工序;以及相對於100重量份該酯化粗產物、添加5~100重量份的烴類溶劑、並使用鹼水溶液進行脫酸的工序。
2.如權利要求1所述的酯的製造方法,其特徵在於包括除了添加所述烴類溶劑以外、還以相對於100重量份所述酯化粗產物為3~50重量份的比例添加碳原子數為1~3的醇類溶劑、然後使用所述鹼水溶液進行脫酸的工序。
3.如權利要求1或2所述的酯的製造方法,其特徵在於所述烴類溶劑是選自甲苯、二甲苯、環己烷和正庚烷中的至少一種。
4.如權利要求1~3中任一項所述的酯的製造方法,其特徵在於所述酯的熔點為50~100℃。
5.如權利要求1~3中任一項所述的酯的製造方法,其特徵在於所述酯的40℃的動力粘度為60~50,000mm2/s。
全文摘要
本發明提供一種酯的製造方法,包括通過醇和羧酸反應得到酯化粗產物的工序;以及,相對於100重量份該酯化粗產物、添加5~100重量份的烴類溶劑、並使用鹼水溶液進行脫酸的工序。根據需要可以再添加醇類溶劑。由此,能夠以高收率得到高品質的酯。
文檔編號C07C67/58GK1449374SQ01814911
公開日2003年10月15日 申請日期2001年9月10日 優先權日2000年9月11日
發明者目見田道政, 平尾佳二 申請人:日本油脂株式會社

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