(57)【要約】【課題】Ｎ−メチル−２−ピロリドンの取り扱いを安全なものにするＮ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法、取り扱い方法および蒸留方法を提供することである。【解決手段】Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加する。また、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを取り扱う際に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加する。さらに、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加してＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を蒸留する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加することを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法。
【請求項２】
Ｎ−メチル−２−ピロリドンを取り扱う際に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加することを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリドンの取り扱い方法。
【請求項３】
アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加してＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を蒸留することを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリドン溶液の蒸留方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法、取り扱い方法および蒸留方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
Ｎ−メチル−２−ピロリドンは、溶剤、洗浄剤等として広く使用されている。このＮ−メチル−２−ピロリドンは不安定であり、長時間大気下に曝すと過酸化物が生成することが知られている。このため、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの貯蔵、輸送等を行う際や、蒸留時には過酸化物の生成を極力抑制する必要がある。Ｎ−メチル−２−ピロリドンの取り扱い時に過酸化物の生成を抑制する方法としては、例えば特許文献１および特許文献２に記載された方法が提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載された方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを取り扱う際に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン１００重量部に対して水を５重量部以上添加することにより過酸化物の生成を抑制し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを大気中で安全に取り扱うというものである。特許文献２に記載された方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを大気中で保存する際に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに金属銅を接触させることにより過酸化物の生成を抑制し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを大気中で安全に保存するというものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３２６２３号公報
【特許文献２】
特開平５−４３５４２号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者らの検討によると、これらに記載されている方法では過酸化物の生成を抑制する効果は十分なものではなかった。また、これらの方法では、Ｎ−メチル−２−ピロリドン中で一旦生成した過酸化物を低減させることができない。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの取り扱いを安全なものにするＮ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法、取り扱い方法および蒸留方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加することにより、当該水酸化物がＮ−メチル−２−ピロリドン中の過酸化物量を低減し、かつ新たに過酸化物が生成するのをも抑制する機能を有するという新たな事実を見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明にかかるＮ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加することを特徴とする。
【０００９】
上記のようにして安定化されたＮ−メチル−２−ピロリドンは安全に貯蔵、輸送等の取り扱いをすることができる。したがって、本発明にかかるＮ−メチル−２−ピロリドンの取り扱い方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを取り扱う際に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加することを特徴とする。
【００１０】
さらに、蒸留等の加熱条件下では過酸化物の生成が顕著であるため、本発明の適用が特に効果的である。すなわち、本発明にかかるＮ−メチル−２−ピロリドン溶液の蒸留方法は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加してＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を蒸留することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明にかかるＮ−メチル−２−ピロリドンの安定化方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンにアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加するものであり、特に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを大気下で取り扱う際に有効である。
【００１２】
本発明方法は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン単独の他、Ｎ−メチル−２−ピロリドンと他の成分、例えば溶剤、溶質等とが共存した溶液等の混合液に対しても適用されうる。
【００１３】
本発明において「取り扱う」とは、保存（タンク等の容器内での貯蔵等）、輸送（タンクローリー等で輸送）の他、使用時の取り扱い（溶剤、洗浄剤等の各種用途に使用する際の取り扱い）も包含し、さらにＮ−メチル−２−ピロリドンを精製するために行う蒸留操作も包含する。
【００１４】
アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属の水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。
【００１５】
これらの水酸化物の添加量は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの総量に対して０．００１〜１重量％程度、好ましくは０．０１〜０．５重量％程度であるのがよい。水酸化物の添加量が１重量％を超えると貯蔵、輸送等の際のタンクや容器中に多くの水酸化物の析出が生じるおそれがある。一方、水酸化物の添加量が０．００１重量％未満となると過酸化物の生成を抑制する効果が十分に得られないおそれがある。これらの水酸化物は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに対して直接添加してもよく、また、予め水酸化物を溶剤に溶かした溶液状態で添加してもよい。
【００１６】
また、本発明方法は、過酸化物が生成しやすい蒸留等の加熱条件下において特に効果的である。すなわち、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物を添加したＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を蒸留することにより、溶液中の過酸化物量を低減させ、蒸留中に過酸化物が生成するのを抑制することができる。
【００１７】
Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液を蒸留する際には、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液に予め水酸化物を添加しておいてもよいし、蒸留しながら添加してもよい。この水酸化物の添加量は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの総量に対して０．００１〜１重量％程度、好ましくは０．０１〜０．５重量％程度であるのがよい。水酸化物の添加量が１重量％を超えると蒸留塔の内部に水酸化物の析出が生じ、蒸留時のハンドリングに支障が出るおそれがある。一方、水酸化物の添加量が０．００１重量％未満となると過酸化物の生成を抑制する効果が十分に得られないおそれがある。
【００１８】
蒸留に使用する蒸留塔としては、充填塔、棚段塔等が使用でき、特に限定されない。蒸留条件は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液に含まれる他の成分に応じて適宜設定すればよい。
【００１９】
なお、蒸留塔内におけるＮ−メチル−２−ピロリドン溶液の水酸化物濃度が上記範囲を超えないことを条件として、蒸留塔内に水酸化物を単独で供給するようにしてもよい。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業（株）製の試薬）の総量に対して０．２重量％の水酸化ナトリウムを添加し、このＮ−メチル−２−ピロリドンを２５℃に保持された恒温槽中に２１日間静置して、初期、３日後、７日後、１４日後および２１日後にそれぞれサンプリングしたＮ−メチル−２−ピロリドン中の過酸化物量を測定した。過酸化物の測定には、ヨウ素滴定法を用いた。結果を表１に示す。
【００２２】
比較例１
水酸化ナトリウムに代えて、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに対して２重量％の銅片を加えた他は、実施例１と同様にして過酸化物量を測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
比較例２
Ｎ−メチル−２−ピロリドンを単独で恒温槽中に静置した他は、実施例１と同様にして過酸化物量を測定した。結果を表１に示す。
【表１】
2004284958.tif 000002
【００２４】
表１から、比較例２（ブランク）では、経時的に過酸化物量が増大していることがわかる。これに対して、実施例１では、過酸化物の生成が抑制され、初期と比較して３日後以降は過酸化物量が低減している。これは、過酸化物がＮａＯＨによって分解されているためであると推測される。一方、比較例１は過酸化物生成の抑制効果が十分ではない。なお、表１の実施例１に示す「１０ｐｐｍ未満」は、ヨウ素滴定法の検出限界未満であることを示す。
【００２５】
実施例２
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（和光純薬工業（株）製の試薬）の総量に対して０．０４重量％の水酸化ナトリウムを添加し、このＮ−メチル−２−ピロリドンを６０℃で１１５時間加熱して、その間におけるＮ−メチル−２−ピロリドン中の過酸化物量の変化を調べた。過酸化物の測定には、ヨウ素滴定法を用いた。結果を表２に示す。
【００２６】
比較例３
Ｎ−メチル−２−ピロリドンを単独で加熱した他は、実施例２と同様にして過酸化物量の変化を調べた。結果を表２に示す。
【表２】
2004284958.tif 000003
【００２７】
表２から、比較例３では、経時的に過酸化物量が増大していることがわかる。これに対して、実施例２では、過酸化物の生成が抑制され、初期と比較して過酸化物量が低減している。
【００２８】
実施例３
３０重量％のＮ−メチル−２−ピロリドンを含むＮ−メチル−２−ピロリドン水溶液に、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの総量に対して０．１５重量％の水酸化ナトリウムを添加し、この溶液を蒸留塔に供給して以下の条件で蒸留することにより、精製されたＮ−メチル−２−ピロリドンを得た。蒸留塔に供給する前のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液中の過酸化物量、および精製されたＮ−メチル−２−ピロリドン中の過酸化物量（蒸留開始後３０時間後に得られたもの）を測定した結果を表３に示す。過酸化物の測定には、ヨウ素滴定法を用いた。
＜蒸留条件＞
蒸留塔：充填塔  （理論段数１０段相当）
Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液の供給量：０．３Ｌ／時間
蒸留時間：３０時間
操作温度：５５〜１３０℃（脱水中に温度が徐々に上昇）
【００２９】
比較例４
Ｎ−メチル−２−ピロリドンを蒸留塔に単独で供給した他は、実施例３と同様にして蒸留し、過酸化物量を測定した。結果を表３に示す。
【表３】
2004284958.tif 000004
【００３０】
表３から、比較例４では、蒸留によって過酸化物量が増加しているのに対して、実施例３では、蒸留塔内において過酸化物の生成が抑制されている。なお、表２に示す「１０ｐｐｍ未満」とは、ヨウ素滴定法の検出限界未満であることを示す。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の安定化方法によれば、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの過酸化物量を例えば０．０１重量％以下に低減し、新たに過酸化物が生成するのを抑制できるので、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの取り扱いが容易になり、安全に貯蔵、輸送等の取り扱いをすることができる。特に、本発明は過酸化物が生成しやすい加熱条件下でのＮ−メチル−２−ピロリドンの蒸留操作に適用するのが効果的である。