(57)【要約】【課題】生産性が高く、高純度のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩（ＤＡＭ）の製造方法を提供する。【解決手段】本発明のＤＡＭの製造方法は、ＤＡＭ水溶液を反応溶媒として含む反応器に、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、沸点が２５℃以下の４級化剤及び水を供給することにより、ＤＡＭを製造する方法であって、上記反応器内の反応液の質量に対して０．０６〜１．１質量％の供給速度で上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートを上記反応器に供給し、且つ下記式（１）で示される水を使用して測定された物質移動容量係数ＫＬａが１０（１／ｈ）以上となる条件で反応を行う（式（１）中、Ｃｓは飽和溶存酸素濃度、Ｃはｔ（ｈ）での溶存酸素濃度、Ｃ０はｔ＝０での溶存酸素濃度を示す。）。−ｌｎ〔（Ｃｓ−Ｃ）／（Ｃｓ−Ｃ０）〕＝ＫＬａ・ｔ　　　（１）【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩水溶液を反応溶媒として含む反応器に、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、沸点が２５℃以下の４級化剤及び水を供給することにより、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩を製造する方法であって、上記反応器内の反応液の質量に対して０．０６〜１．１質量％の供給速度で上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートを上記反応器に供給し、且つ水を使用して測定された物質移動容量係数が１０（１／ｈ）以上となる条件で反応を行うことを特徴とするジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
【請求項２】
上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩水溶液を予め上記反応器に仕込んでおく請求項１記載のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
【請求項３】
上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、上記４級化剤及び上記水を上記反応器に連続して供給すると共に、上記反応器中の反応液を連続して抜き出す請求項１又は２記載のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
【請求項４】
反応中の上記反応液の温度を３０〜６０℃に維持する請求項１乃至３のいずれかに記載のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
【請求項５】
反応中の上記反応器の内部の圧力を０．１０〜１ＭＰａＧに維持する請求項１乃至４のいずれかに記載のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
【請求項６】
反応液量に対する連続抜き出し量と上記物質移動容量係数との間に、下記式（２）の関係が成立する請求項３乃至５のいずれかに記載のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法。
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１８０　　　　　　（２）
ＫＬａ（１／ｈ）；物質移動容量係数
ｙ（Ｌ／ｈ・ｋｇ）；反応液量に対する連続抜き出し量
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生産性が高く、安定な製造条件で製造でき、製品間の品質のばらつきが少ない高純度のジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩（以下、「ＤＡＭ」という。）は、カチオン性ポリマーの原料等であり、高分子凝集剤、紙力増強剤、帯電防止剤、土壌改良剤等の製造原料として種々の用途に使用されている。そして、一般にＤＡＭは、溶媒として水を使用し、該溶媒の存在下で、原料であるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート及びメチルクロライド等の低沸点又はガス状の４級化剤を供給し、反応熱を除去しながら反応させることによって、ＤＡＭ水溶液の形で製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＡＭ製造の際に使用される原料のメチルクロライド等の４級化剤は、通常、低沸点又はガス状であり、このような４級化剤を用いて通常の条件で反応を行う場合には特に問題がない。しかし、ＤＡＭの生産性を向上させるため、４級化剤等の原料の供給量を多くすると、反応が十分進行せず、その結果、得られるＤＡＭの純度が不十分となるおそれがある。特に、原料のアクリレートが反応液中に残存していると、アクリレートが加水分解してアクリル酸が生じ易い。かかるアクリル酸がＤＡＭ製品中に残存していると、高分子凝集剤として使用する場合に性能低下を引き起こすことがある。そこで、ＤＡＭを製造する場合は、生産性に優れるだけでなく、アクリル酸等の不純物の少ない、高純度のＤＡＭを製造することができる方法が求められていた。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、生産性が高く、安定な製造条件で製造でき、製品間の品質のばらつきが少ない高純度のＤＡＭの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＤＡＭの製造方法は、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩水溶液を反応溶媒として含む反応器に、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、沸点が２５℃以下の４級化剤及び水を供給することにより、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩を製造する方法であって、上記反応器内の反応液の質量に対して０．０６〜１．１質量％の供給速度で上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートを上記反応器に供給し、且つ水を使用して測定された物質移動容量係数（以下、「ＫＬａ」という。）が１０（１／ｈ）以上となる条件で反応を行うことを特徴とする。また、本発明では、上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート４級塩水溶液を予め上記反応器に仕込んでおくことができる。
【０００６】
更に、本発明では、上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、上記４級化剤及び上記水を上記反応器に連続して供給すると共に、上記反応器中の反応液を連続して抜き出すことができる。また、本発明では、反応中の上記反応液の温度を３０〜６０℃に維持することができ、あるいは、反応中の上記反応器の内部の圧力を０．１０〜１ＭＰａＧに維持することができる。更に、本発明において、上記反応器中の反応液を連続して抜き出す場合、反応液量に対する連続抜き出し量と上記物質移動容量係数との間に、下記式（２）の関係が成立するものとすることができる。
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１８０　　　　　　（２）
ＫＬａ（１／ｈ）；物質移動容量係数
ｙ（Ｌ／ｈ・ｋｇ）；反応液量に対する連続抜き出し量
【０００７】
【発明の効果】
本発明のＤＡＭの製造方法によれば、原料の供給量を多くしても反応を十分に行わせることができ、その結果、極めて生産性に優れ、且つ極めて高純度のＤＡＭを得ることができる。また、本発明のＤＡＭの製造方法において、ＤＡＭ水溶液を予め上記反応器に仕込んでおくことにより、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの加水分解を抑制し、ＤＡＭの生産性を向上させることができる。更に、反応中の上記反応液の温度を３０〜６０℃に維持することにより、あるいは、反応中の上記反応器の内部の圧力を０．１０〜１ＭＰａＧに維持することにより、更に生産性を向上させることができる。また、本発明において、上記原料を連続して供給すると共に、反応器中の反応液を連続して抜き出すと、従来のバッチ式による製造方法と比較して、極めて生産性に優れ、且つ極めて高純度のＤＡＭを得ることができる。この場合、反応液量に対する連続抜き出し量と物質移動容量係数との関係を所定範囲とすることにより、反応液中に上記４級化剤を十分溶解・溶存させることができ、ＤＡＭの製造を十分且つ効率的に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明のＤＡＭの製造方法では、ＤＡＭ水溶液を反応溶媒として含む反応器に、原料であるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、４級化剤及び水を連続して供給する。
上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、具体的には、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【０００９】
また、本発明のＤＡＭの製造方法で使用する上記４級化剤は、沸点が２５℃以下、好ましくは２０℃以下、更に好ましくは１５℃以下、より好ましくは１０℃以下の４級化剤である。かかる４級化剤を使用すると、容易に反応液から除去することができるので好ましい。上記４級化剤として具体的には、例えば、メチルクロライド及びエチルクロライド等のアルキルハライド等が挙げられる。この中で、メチルクロライド及びエチルクロライド等のアルキルハライド（特にアルキル基の炭素数が１〜５、好ましくは１〜４、より好ましくは１〜３のアルキルハライド）が好ましく、特にメチルクロライドが好ましい。更に、本発明で使用される上記水としては、金属等を含まない可能な限り高純度のものを使用することが好ましい。具体的には、例えば、蒸留水及びイオン交換水等が挙げられる。
【００１０】
本発明では、反応溶媒としてＤＡＭ水溶液を反応器内に含む。かかる反応溶媒を用いることにより、高純度のＤＡＭを効率的に生産することができるので好ましい。即ち、無溶媒で原料を反応させると、得られるＤＡＭは結晶状のもの、しかも、吸湿性を有するため、上記反応器の内壁に付着して除熱が困難となる上、ＤＡＭが結晶状であるため無酸素状態となり、ＤＡＭが重合してしまうという問題がある。また、この問題を解決するために、水を溶媒とする方法もあるが、この場合、原料のジメチルアミノアルキル（メタ）アクリレートが加水分解してしまい、生成物の純度が低下するという問題がある。これに対し、本発明では、上記反応溶媒を用いることにより、高純度のＤＡＭを効率的に生産することができるので好ましい。
【００１１】
上記ＤＡＭ水溶液中に含まれているＤＡＭの種類については特に限定がないが、通常は、得られるＤＡＭと同じＤＡＭが用いられる。また、上記ＤＡＭ水溶液の濃度については特に限定はなく、必要に応じて種々の範囲とすることができる。通常、上記ＤＡＭ水溶液の濃度は４０〜９０質量％、好ましくは５０〜９０質量％、更に好ましくは６０〜８５質量％である。本発明において、反応溶媒としての上記ＤＡＭ水溶液と上記各原料とを反応器内に仕込む順序は、上記各原料の反応が進む限り特に限定はない。具体的には、上記ＤＡＭ水溶液を予め反応器に仕込んでおいて、それから上記各原料を連続供給する方法、及び上記原料を供給すると同時、あるいは上記原料を供給している最中に反応器内に仕込む方法等が挙げられる。本発明においては、上記反応器に予めＤＡＭ水溶液を仕込んでおくことが好ましい。上記反応器に予めＤＡＭ水溶液を仕込むことなくジメチルアミノアクリル（メタ）アクリレートと水を供給した場合、ジメチルアミノアクリル（メタ）アクリレートが加水分解することにより（メタ）アクリル酸を生成して反応初期における反応液中のＤＡＭの純度が低下するおそれがあるという問題があるが、上記構成とすることにより、かかる問題を解消することができる。
【００１２】
上記反応器の大きさ、材質、構造は、上記各原料を反応させてＤＡＭを製造することができる限り特に限定はない。例えば、上記反応器として、その内面がガラス等でコーティング及び／又はライニングされたものとすると、得られるＤＡＭ水溶液中への金属分の溶出を避けることができ、その結果、高純度のＤＡＭ水溶液を得ることができるので好ましい。また、上記４級化剤は、上記のように、低沸点又は気体状の４級化剤であることから、密閉可能な装置や加圧可能な装置を上記反応器として使用することが好ましい。このような反応器としては、例えば、オートクレーブ等が挙げられる。更に、内部で反応溶媒を攪拌することができるように、上記反応器の内部には攪拌機を設けることができる。
【００１３】
通常、ＫＬａとは、気液攪拌操作において、液体に気体が吸収される際の気体吸収性能を示す指標であり、上記反応器の形状、攪拌機の形状及び攪拌速度等による系の流動状態により影響を受ける。本発明の上記ＫＬａは、溶存酸素計を使用して、水中の酸素の溶解速度を直接測定するダイナミック法により測定された値をいう。ダイナミック法による上記ＫＬａの測定方法を以下の（１）〜（５）に示す。
（１）反応で使用する攪拌機を備えた反応器に、所定量の水を仕込む
（２）反応器中の水に窒素ガスを供給しつつ攪拌する。
（３）水中の溶存酸素量が１ｐｐｍ以下になった時点で、攪拌と窒素ガス供給を停止し、水中の窒素ガス気泡がなくなるまで放置する。
（４）空気中・常圧下、水温２５℃で、反応で採用する攪拌速度で攪拌し、水中の溶存酸素量の経時変化を溶存酸素計で測定する。
（５）下記式（１）に従い、ＫＬａを算出する。
−ｌｎ〔（Ｃｓ−Ｃ）／（Ｃｓ−Ｃ０）〕＝ＫＬａ・ｔ　　　（１）
ＫＬａ（１／ｈ）；物質移動容量係数
Ｃｓ（ｐｐｍ）；飽和溶存酸素濃度
Ｃ（ｐｐｍ）；時間ｔ（ｈ）での溶存酸素濃度
Ｃ０（ｐｐｍ）；時間ｔ＝０での溶存酸素濃度
【００１４】
より具体的には、上記式（１）によって求められる上記ＫＬａは、ガス状の４級化剤を反応器に吹き込んだ際の気液系の流動状態及び上記４級化剤が溶媒に溶け込む速度の指標となる値である。本発明において、上記ＫＬａは１０以上であり、好ましくは１０〜５００、更に好ましくは１０〜３００、より好ましくは１５〜３００、特に好ましくは１５〜２００、最も好ましくは１５〜１５０である。上記ＫＬａが１０未満であると、反応が十分に進行せず、得られるＤＡＭの純度が低下するので好ましくない。
【００１５】
上記ＫＬａの値を上記範囲とする手段については特に限定はなく、必要に応じて様々な装置を用いて、所望の流動状態とすることにより達成することができる。具体的には、例えば、攪拌翼を回転させて攪拌したり、ドラフトチューブを有する通気型攪拌機又は横型攪拌装置により攪拌する方法、スタティックミキサー又はバイブロミキサーによる攪拌等が挙げられる。上記攪拌翼の形状及び枚数としては、上記ＫＬａを上記範囲とすることができるものであれば特に限定はなく、必要に応じて種々のものが使用できる。例えば、４枚後退翼、ディスクタービン翼、パドル翼、アンカー翼、「Ｈｉ−Ｆ」ミキサー（綜研化学（株）製）及び「フルゾーン翼」（神鋼パンテック（株）製）等が挙げられる。
更に、上記攪拌条件についても、上記ＫＬａを上記範囲とすることができるものであれば特に限定はなく、種々の条件が採用できるが、単位体積あたりの動力が１ｋＷ／ｍ３以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明において、上記各原料の供給方法は特に限定はないが、上記各原料を連続的に反応器内に供給するのが好ましい。上記各原料を全量一括して供給して反応を行わせると、場合によっては反応熱量が大きくなるので、過大な除熱が必要となるのに対し、上記各原料の全量を一度に供給するのではなく、一定量を連続的に反応器内に供給することにより、反応熱量が大きくなるのを抑えることができるので好ましい。また、上記各原料の供給順序は特に限定はない。例えば、反応器内に上記４級化剤を供給して反応器内の圧力を一定に保ち、その後、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート及び水を連続供給する。更に、本発明では、上記反応器として密閉された反応器を用いた上で、反応中の上記反応器の内部の圧力を０．１０〜１ＭＰａＧ、好ましくは０．１０〜０．８０ＭＰａＧ、更に好ましくは０．１０〜０．６０ＭＰａＧに維持することができる。これにより、反応液中の上記４級化剤の溶解量を多くすることができるので好ましい。また、本発明では、上記各原料を連続的に反応器内に供給する段階で、上記反応器内を一定温度に保持することが好ましい。この一定温度としては、通常は３０〜６０℃、好ましくは４０〜６０℃である。
【００１７】
本発明では、上記各原料の供給速度についても特に限定はなく、上記各原料の特性、上記反応器の大きさ及び単位時間当りの生産量等に応じて種々の供給速度とすることができる。例えば、上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートの供給速度としては、上記反応器中の反応液の質量に対して０．０６〜１．１質量％／分、より好ましくは０．１〜０．６質量％／分、更に好ましくは０．１〜０．４質量％／分である。また、上記４級化剤の供給速度としては、上記反応器中の反応液の質量に対して０．０２５〜０．３９質量％／分、より好ましくは０．０２５〜０．２５質量％／分、更に好ましくは０．０４５〜０．１５質量％／分である。更に、上記水の供給速度としては、上記反応器中の反応液の質量に対して０．０２０〜０．３２質量％／分、より好ましくは０．０２０〜０．２１質量％／分、更に好ましくは０．０２０〜０．１５質量％／分である。上記各原料の供給速度を上記範囲とすることにより、適切な原料割合で反応が進行するため、高生産性で高純度のＤＡＭを製造できるので好ましい。また、上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、上記４級化剤及び上記水は、上記反応液中に供給しても、上記反応器中における上記反応液の上部の空間に供給してもよいが、上記反応液中に供給することが好ましい。更に、上記ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートに対する上記４級化剤の割合としては、ほぼ等モルとなる割合が好ましい。
【００１８】
上記各原料を供給し、反応溶媒の流動状態を上記ＫＬａの範囲として、上記反応器内で反応が行われる。この場合の反応温度は通常３０〜６０℃、好ましくは４０〜６０℃である。
【００１９】
本発明では、上記各原料を供給すると共に、上記反応器中の反応液を連続して抜き出す。ここで「反応液」とは、上記反応器中で、反応溶媒であるＤＡＭ水溶液中で上記各原料が反応することにより生成したＤＡＭを含む液である。そして、上記反応液を抜き出す時期については特に限定はなく、上記各原料の供給開始と同時に抜き出してもよく、上記各原料の供給開始から少し時間をおいて抜き出しを行ってもよい。更に、上記反応液の抜き出し速度についても、必要に応じて種々の抜き出し速度とすることができる。上記反応液の抜き出し速度は、上記反応器中の反応液の質量に対して０．１〜１．７質量％／分、より好ましくは０．１〜０．８０質量％／分、更に好ましくは０．１５〜０．５０質量％／分である。かかる範囲とすることにより、適切な原料割合で反応が進行するため、高生産性で高純度のＤＡＭを製造できるので好ましい。
【００２０】
また、本発明において、反応液を連続的に抜き出す場合、反応液量に対する連続抜き出し量ｙ（Ｌ／ｈ・ｋｇ）と上記ＫＬａ（１／ｈ）との間に、以下の式（２）の関係が成立する条件、好ましくは以下の式（２−１）の関係が成立する条件、更に好ましくは以下の式（２−２）の関係が成立する条件、より好ましくは式（２−３）の関係が成立する条件、特に好ましくは式（２−４）の関係が成立する条件で製造することができる。かかる式が成立する条件で製造することにより、生産性がより優れたものとなる上、ＤＡＭの純度をより高いものとすることができるので好ましい。
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１８０　　　　　　（２）
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１７５　　　　　　（２−１）
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１７０　　　　　　（２−２）
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１６５　　　　　　（２−３）
ｙ／（ＫＬａ）１／２＜１６０　　　　　　（２−４）
【００２１】
本発明では、上記反応器から連続的に抜き出された反応液を、密閉された１個以上の仕上槽に供給し、次いで、該仕上槽内の反応液の圧力を大気圧とすることができる。上記仕上槽とは、上記反応器及び／又は後述の熟成槽と連結された槽であって、反応液の圧力を低下させて大気圧とし、必要に応じてさらに曝気することにより、反応液中に存在する上記４級化剤等の反応後の未反応物を除去することを目的とする槽を意味する。例えば、上記４級化剤としてメチルクロライドを用いた場合、上記反応器内の反応液中には過剰なメチルクロライドが溶け込んだ状態となっている。このような過剰なメチルクロライドが残存したまま放置していると、かかるメチルクロライドが加水分解して塩化水素となり、製品の品質上好ましくない。そのため、過剰なメチルクロライドを除去する必要がある。しかし、直ちに反応液の圧力を大気圧に戻すと、メチルクロライドが一気に揮散し、この際に反応液中の溶存酸素も同伴して揮散し、反応液は低酸素状態となる結果、反応液中のＤＡＭが重合するおそれがある。一方、上記仕上槽を用いることにより、従来の１槽によるバッチ式の場合と比べて、抜き出した反応液を短時間で大気圧に戻して、反応後の未反応物を除去することができる。その結果、ＤＡＭの生産性をより高めることができるので好ましい。反応液の上記仕上槽への供給は、連続的でも間欠的でもよいが、連続的に供給すると、ＤＡＭを安定に製造できるので好ましい。
【００２２】
また、上記仕上槽の内部の圧力は、該仕上槽内の反応液の圧力を大気圧とする限り特に限定はないが、好ましくは、上記反応器内の圧力以下の圧力であり、より好ましくは大気圧〜０．７ＭＰａＧである。かかる範囲とすることにより、反応液中のＤＡＭの重合を防ぐことができるので好ましい。また、上記仕上槽に移送した反応液に、少なくとも酸素を含有する気体を吹き込むことができる。これにより、上記仕上槽中の反応液に酸素を供給して、ＤＡＭの重合を防止すると共に、反応後の未反応物、特に未反応の４級化剤を除去することができるので好ましい。上記気体としては、少なくとも酸素を含んでいれば特にその種類について限定はなく、通常は空気が用いられる。
【００２３】
更に、本発明では、上記反応器から連続的に抜き出された反応液を、更に密閉された１個以上の熟成槽に供給することが好ましい。上記熟成槽とは、上記反応器及び／又は上記仕上槽と連結された槽であって、上記反応器から抜き出した反応液の反応率より高い反応率とする操作をするための槽をいう。具体的には、例えば、上記熟成槽内の圧力を上記反応器内の圧力より低い圧力に維持し、さらに上記熟成槽内の温度を上記反応器内の温度以下の温度にすることにより、反応を熟成（上記反応器から抜き出した反応液の反応率より高い反応率とすること）させることができる。また、従来の１槽によるバッチ式の場合で反応液の連続抜き出しを行うと、反応条件等によって反応が十分に進まなかった場合に、未反応の上記各原料が反応液中に残存し、得られるＤＡＭの純度が低下するおそれがある。また、上記各原料のうち、特に、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートが残存していると、加水分解によってアクリル酸モノマーが生じる。このようなアクリル酸モノマーが製品中に残存していると、凝集剤として用いる場合の性能低下の要因ともなり得る。これに対し、本発明で上記熟成槽を用いると、上記反応器における反応条件等によって反応が十分に進まなかった場合であっても、上記熟成槽で反応を十分に進行させることができ、未反応の上記各原料が製品中に残存することを抑制することができるので好ましい。尚、反応液の上記熟成槽への供給は、連続的でも間欠的でもよいが、連続的に供給すると、ＤＡＭを安定に製造できるので好ましい。
【００２４】
上記熟成槽内の圧力及び温度については特に限定はない。上記熟成槽内の圧力は、通常は上記反応器内の圧力より低い圧力であり、好ましくは０．０１〜０．８ＭＰａＧ、より好ましくは０．０１〜０．６ＭＰａＧである。また、上記熟成槽内の温度は、通常は上記反応器内の温度以下の温度とすればよく、好ましくは２０〜６０℃である。更に、上記熟成槽内の圧力は一定圧力に保持することが好ましく、上記熟成槽内の温度も一定に維持することが好ましい。
【００２５】
また、本発明では、上記熟成槽に反応液を供給し、上記反応液を熟成した後、更に上記仕上槽に反応液を供給することが好ましい。これにより、上記熟成槽の効果に加えて、上記仕上槽の効果、即ち、反応液中のＤＡＭの重合を防止すると共に、反応後の未反応物、特に未反応の上記４級化剤を除去することができるので好ましい。この場合、上記反応器、上記熟成槽及び上記仕上槽内の圧力を段階的に低下させることが好ましい。これにより、反応液中に溶存する上記４級化剤が一気に揮散し、その際に反応液中の溶存酸素も同伴して揮散して反応液が低酸素状態となることに起因するＤＡＭの重合を防止することができる。この場合の上記各槽内の圧力としては、上記反応器、上記熟成槽及び上記仕上槽内の好ましい圧力の範囲とすればよい。
【００２６】
上記仕上槽及び／又は熟成槽を使用する場合、その槽の数については特に限定はない。例えば、上記仕上槽の数は、少なくとも１個あればよいが、反応後の未反応物、特に未反応の４級化剤の除去という点からは、槽の数は多い方が好ましい。上記仕上槽の数は、通常は１個以上、好ましくは２個以上、更に好ましくは３個以上である。また、上記熟成槽の数は、少なくとも１個あればよいが、生産性の向上という点からは、槽の数は多い方が好ましい。上記熟成槽の数は、通常は１個以上、好ましくは２個以上、更に好ましくは３個以上である。尚、上記仕上槽や上記熟成槽の内部には、反応液を攪拌するための攪拌機を設けることができる。また、上記熟成槽及び仕上槽の大きさ、材質及び構造は、使用原料及びＤＡＭの生産量等、目的に応じて適宜選択すればよい。具体的には、上記反応器で例示したものと同様のものが使用できる。
【００２７】
本発明における滞留時間（〔反応液質量〕／〔反応液抜き出し速度（質量／分）〕、は、反応条件、上記仕上槽や上記熟成槽の数等によって種々の範囲とすることができる。例えば、上記滞留時間は通常１時間以上、好ましくは１．５時間以上、更に好ましくは２時間以上、より好ましくは２．５時間以上である。上記滞留時間をかかる範囲に設定すると、上記原料に由来するアクリル酸含有量を低くすることができるので好ましい。また、本発明により得られるＤＡＭ中の上記原料に由来するアクリル酸含有量は、通常１５００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは８００ｐｐｍ以下、より好ましくは６００ｐｐｍ以下である。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例及び比較例によって本発明を更に詳しく説明する。
（１）実施例１
以下の手順によりＤＡＭの製造を行った。また、反応で使用する反応器を使用し、反応と同じ攪拌条件によって、後記の方法で事前にＫＬａの測定を行った。反応槽として、攪拌翼形状が４枚後退翼の攪拌機を備えた外部ジャケット付１リットルのガラス製オートクレーブを使用した。そして、ジメチルアミノエチルアクリレートのメチルクロライド第４級アンモニウム塩（以下、「ＤＡＣ」という。）の８２質量％水溶液６４５ｇを反応槽に仕込み、密閉して５０℃に加温した。次いで、反応槽の攪拌機によってＤＡＣ水溶液を攪拌しながら、反応槽の内部の圧力が０．５ＭＰａＧになるように、密閉した反応槽に供給管を通じてメチルクロライド（以下、「ＭＣ」という。）を供給した。ＭＣは供給速度が０．１２質量％／分となるように連続供給し、また、反応槽の内部の圧力が０．５ＭＰａＧを保持するように、反応によって消費された分だけ供給した。その後、供給速度０．３３質量％／分でジメチルアミノエチルアクリレート（以下、「ＤＡ」という。）を供給管を通じて反応槽へ連続供給し、並行して、供給速度０．１０質量％／分で供給管を通じて水を反応槽へ連続供給した。この間、反応槽の反応温度を５０℃に保持した。
【００２９】
上記各原料の供給開始と同時に、反応槽中の反応液を連続して抜き出し、圧力を大気圧にすると同時に、空気を反応液中に吹き込み、反応液中に溶存する過剰なＭＣを除去した。この時の抜き出しの速度は０．５６質量％／分である。そして、ＤＡの供給開始から１０時間後に初期仕込量６４５ｇが２回分入れ替わった後、反応液中のＤＡＭ製品濃度及びアクリル酸含有量を分析し、ＤＡＭの生産量を求めた。その結果を以下の表１に示す。
【００３０】
ここで、表１中、上記ＫＬａを求めるのに必要な溶存酸素濃度Ｃ０、Ｃｓ及びＣは以下の方法により測定した。即ち、１Ｌオートクレーブに初期母液量相当量（５１７〜６４５ｇ）の水を入れ、２５℃に温度調製し、各種の攪拌装置を設置した。そして、攪拌下、窒素を吹き込み、溶存酸素濃度＜１ｐｐｍとなるまで脱酸素した。その後、窒素の吹き込みを停止し、株式会社堀場製作所製ハンディ溶存酸素メーター「ＯＭ−１４」を用いて、大気圧下にて溶存酸素濃度を測定した。そして、その測定値を元に、上記ＫＬａを上記式（１）により算出した。
【００３１】
（２）実施例２〜１１及び比較例１
攪拌機の攪拌翼形状を表１に示す攪拌翼とする以外は、上記実施例１と同様の手順及び同様の条件でＤＡＭの製造を行った。その結果を以下の表１に示す。尚、表１中、「ｄ／Ｄ（％）」は、（ｄ×１００）／Ｄ（ｄ：攪拌翼の直径、Ｄ：反応器内径）で求められた値を示す。また、表１中の攪拌翼形状の項の▲１▼〜▲４▼は、以下の攪拌翼を示す。
▲１▼；綜研化学（株）製　商品名「Ｈｉ−Ｆミキサー」
▲２▼；４枚後退翼
▲３▼；ディスクタービン翼
▲４▼；神鋼パンテック（株）製　商品名「フルゾーン翼」
【００３２】
【表１】
2004010508.tif 000002
【００３３】
（５）実施例の効果
表１より、ＫＬａが１０以上である実施例１〜１１では、いずれの場合もアクリル酸含有量が１１３１ｐｐｍ以下であり、高純度でＤＡＣを製造することができた。特に、実施例１〜１０は、滞留時間が１．５〜３時間という高生産条件であるが、このような条件においても、高純度でＤＡＣを製造することができた。一方、表１より、ＫＬａが１０未満である比較例１では、滞留時間が１．５時間であり、生産性に優れる反面、製品中のアクリル酸含有量が２９４５ｐｐｍと著しく高く、純度が低いことが判る。
【００３４】
尚、本発明においては、上記具体的実施例に示すものに限られず、目的、用途に応じて種々変更した実施例とすることができる。