(57)【要約】【課題】  真空ポンプの腐食を容易に防止でき、真空ポンプのメンテナンスや製造コストの低減を図ることができる（メタ）アクリル酸エステルの製造方法及び製造装置を提供する。【解決手段】  （メタ）アクリル酸エステルは、反応器１１で（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させ、中和槽１８で反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理し、脱溶剤槽２０で反応生成物から有機溶剤を除去することによって製造される。その場合、エステル化反応は、反応器１１に接続された水封式真空ポンプ２８にて、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下で行われる。脱溶剤槽２０には、ルーツ式真空ポンプ２６が水封式真空ポンプ２８と直列に接続される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応器で（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させ、中和槽で反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理し、脱溶剤槽で反応生成物から有機溶剤を除去するとともに、前記反応器に接続された水封式真空ポンプにて、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うことを特徴とする（メタ）アクリレートの製造方法。
【請求項２】
前記反応器の上部には、反応ガスを凝縮させるための精留塔を備えるとともに、該精留塔には水封式真空ポンプを接続してエステル化反応を行うことを特徴とする請求項１に記載の（メタ）アクリレートの製造方法。
【請求項３】
前記脱溶剤槽には、ルーツ式真空ポンプを前記水封式真空ポンプと直列に接続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の（メタ）アクリレートの製造方法。
【請求項４】
前記水封式真空ポンプ又はルーツ式真空ポンプを複数備えることを特徴とする請求項３に記載の（メタ）アクリレートの製造方法。
【請求項５】
（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させるための反応器と、該反応器の下部に接続され、反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理するための中和槽と、該中和槽に接続され、反応生成物から有機溶剤を除去するための脱溶剤槽とを備えた（メタ）アクリレートの製造装置において、
前記反応器には水封式真空ポンプを接続し、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うように構成することを特徴とする（メタ）アクリレートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプを用い、例えばアクリル酸とアルコールとの減圧下におけるエステル化反応により得られる（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートの製造方法及び製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、（メタ）アクリレートは、反応器で（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させ、中和槽で反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理し、脱溶剤槽で反応生成物から有機溶剤を除去することによって製造される。この際、反応器には真空ポンプが接続され、減圧下でエステル化反応が行われる。係る真空ポンプとしては、油回転式真空ポンプ、ルーツ式真空ポンプ等が使用されている。
【０００３】
また、（メタ）アクリレートを減圧下で蒸留して精製する場合には、減圧装置として水封式真空ポンプを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。さらに、真空装置を用いて（メタ）アクリレート等の易重合性化合物を減圧下に精製する場合に、真空装置の内部に重合禁止剤を含んだ液体を供給する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５６２２１号公報（第２頁、第４頁及び第５頁）
【特許文献２】特開２０００−３４４７１１号公報（第２頁及び第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（メタ）アクリレートのエステル化反応による製造方法においては、エステル化反応が行われる反応器からアクリル酸の蒸気や硫酸触媒による硫酸ミストが放出される。このため、アクリル酸の蒸気や硫酸ミストが油回転式真空ポンプやルーツ式真空ポンプ内に流れ込み、真空ポンプ内部に腐食が発生するという問題があった。従って、そのような事態を未然に防ぐため、エステル化反応を停止して真空ポンプのメンテナンスを行う必要があり、さらに部品交換や新たな真空ポンプの設置を検討しなければならず、製造コストが嵩むという問題があった。
【０００５】
一方、特許文献１及び２に記載されている方法は、生成した（メタ）アクリレート等の易重合性化合物の精製を目的としており、真空装置内で発生しやすい重合を防止して真空装置の閉塞を回避するためのものであることから、水封液を冷却したり、重合禁止剤を含む液体を封液として用いたりすることが開示されているに過ぎない。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、真空ポンプの腐食を容易に防止でき、真空ポンプのメンテナンスや製造コストの低減を図ることができる（メタ）アクリレートの製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法は、反応器で（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させ、中和槽で反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理し、脱溶剤槽で反応生成物から有機溶剤を除去するとともに、前記反応器に接続された水封式真空ポンプにて、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法は、請求項１に係る発明において、前記反応器の上部には、反応ガスを凝縮させるための精留塔を備えるとともに、該精留塔には水封式真空ポンプを接続してエステル化反応を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記脱溶剤槽には、ルーツ式真空ポンプを前記水封式真空ポンプと直列に接続することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明において、前記水封式真空ポンプ又はルーツ式真空ポンプを複数備えることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造装置は、（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させるための反応器と、該反応器の下部に接続され、反応生成物をアルカリ水溶液にて中和処理するための中和槽と、該中和槽に接続され、反応生成物から有機溶剤を除去するための脱溶剤槽とを備えた（メタ）アクリレートの製造装置において、前記反応器には水封式真空ポンプを接続し、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うように構成することを特徴とするものである。
【００１２】
なお、本発明では、アクリレート又はメタクリレートを（メタ）アクリレートと表し、アクリル酸又はメタクリル酸を（メタ）アクリル酸と表す。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、次のような効果を発揮することができる。
請求項１に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法では、反応器に接続された水封式真空ポンプにて、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応が行われる。従って、水封式真空ポンプでは腐食の原因となる酸成分のミストが水封されるため、真空ポンプの腐食を容易に防止でき、真空ポンプのメンテナンスや製造コストの低減を図ることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法では、反応器の上部に精留塔を備えるとともに、該精留塔には水封式真空ポンプを接続してエステル化反応が行われる。このため、請求項１に係る発明の効果に加えて、反応液と反応で生成する水を容易に分離することができるため、エステル化反応を促進することができ、その精留塔から排出される酸成分のミストを水封式真空ポンプで水封することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法においては、脱溶剤槽にルーツ式真空ポンプと水封式真空ポンプとが直列に接続されることから、請求項１又は請求項２に係る発明の効果に加えて、脱溶剤槽における真空度を高めることができるうえ、真空ポンプの設置台数を減らすことができ、メンテナンスの負荷を低減することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造方法においては、水封式真空ポンプ又はルーツ式真空ポンプを複数備えることから、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、反応器、精留塔又は脱溶剤槽における真空度を調節することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明の（メタ）アクリレートの製造装置においては、反応器には水封式真空ポンプを接続し、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うように構成されている。このように、真空ポンプとして水封式真空ポンプを用いることから、請求項１に係る発明の効果を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（エステル化反応）
本発明では、反応器で（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応（脱水縮合反応）させる。
【００１９】
エステル化反応は、（メタ）アクリレートの製造における常法に従って行われる。（メタ）アクリレートとしては、２−エチルヘキシルアルコールのアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート等のアルキルアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート；ｐ−クミルフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート、フェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート及びノニルフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート等のフェノールアルキレンオキサイド付加物の（メタ）アクリレート；トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート等の多環式アルキルジ（メタ）アクリレート；エチレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、ペンタンジオールのモノ又はジ（メタ）アクリレート及びヘキサンジオールのモノ又はジ（メタ）アクリレート等の二価アルコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート；ジエチレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート及びポリプロピレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールのモノ又はジ（メタ）アクリレート；グリセリンのジ又はトリ（メタ）アクリレート及びジグリセリンのジ又はトリ（メタ）アクリレート等のグリセリン類のジ又はトリ（メタ）アクリレート；グリセリン類のアルキレンオキサイド付加物のジ又はトリ（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート及びビスフェノールＦアルキレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート等のビスフェノールアルキレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等のポリオールポリ（メタ）アクリレート；これらポリオールのアルキレンオキサイド付加物のポリ（メタ）アクリレート；イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のジ又はトリ（メタ）アクリレート等；並びにポリエステル（メタ）アクリレートが挙げられ、これらに限定されるものではない。
【００２０】
上記アルコールとしては、２−エチルヘキシルアルコールのアルキレンオキサイド付加物、アルキルアルキレンオキサイド付加物；ｐ−クミルフェノールアルキレンオキサイド付加物、フェノールアルキレンオキサイド付加物及びノニルフェノールアルキレンオキサイド付加物等のフェノールアルキレンオキサイド付加物；トリシクロデカンジメチロール等の多環式アルキルジ（メタ）アクリレート；エチレングリコール、プロピレングリコール、ペンタンジオール及びヘキサンジオールの二価アルコール；ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール；グリセリン及びジグリセリン等のグリセリン類；グリセリン類のアルキレンオキサイド付加物；ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物及びビスフェノールＦアルキレンオキサイド付加物等のビスフェノールアルキレンオキサイド付加物；トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びジペンタエリスリトール等のポリオール；これらポリオールのアルキレンオキサイド付加物；イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物；並びにポリエステルジオール等が挙げられ、これらに限定されるものではない。アルキレンオキサイド付加物におけるアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。また、アルキレンオキサイドの付加数としては１〜２０が好ましい。
【００２１】
（メタ）アクリル酸はアクリル酸又はメタクリル酸であり、目的とするエステルがアクリレートであるか、又はメタクリレートであるかによって選択される。（メタ）アクリル酸の使用量は、得られる（メタ）アクリレートが目的とする水酸基価を有するように、多価アルコールの全水酸基１モルに対して調整される。
【００２２】
酸性触媒としては、硫酸、パラトルエンスルホン酸等が挙げられる。また、反応温度は、使用する原料及び目的に応じて適宜設定すればよいが、反応時間の短縮と重合防止の観点から６５〜１４０℃が好ましく、７５〜１２０℃がより好ましい。この反応温度が６５℃未満の場合にはエステル化反応が遅くなったり、収率が低下したりし、一方反応温度が１４０℃を越える場合には（メタ）アクリル酸又は生成した（メタ）アクリレートの熱重合が起きるおそれがある。
【００２３】
エステル化反応に際しては、エステル化反応で生成する水と共沸混合物を形成する有機溶剤を使用し、水を共沸させながら脱水を促進することが好ましい。好ましい有機溶剤としては、例えばトルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、メチルエチルケトン等のケトン等が挙げられる。有機溶剤の使用量は、前記多価アルコールと（メタ）アクリル酸の合計量に対して質量で０．１〜１０倍量が好ましく、１〜５倍量がより好ましい。
【００２４】
エステル化反応は、（メタ）アクリル酸又は生成した（メタ）アクリレートの熱重合を防止することを目的とし、減圧状態で低い温度にて行うことが好ましい。また、エステル化反応を酸素の存在下で行うことが好ましい。同様の目的で、反応液に重合禁止剤を添加することが好ましい。そのような重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール等が挙げられる。エステル化反応の進行度は、エステル化反応により生成する水の量、すなわち脱水量をモニターすることによって行われる。
【００２５】
エステル化反応で使用される反応器としては、（メタ）アクリレートの製造で通常使用されるものを使用すれば良い。例えば、攪拌機、温度計及び空気吹込管等を備えた反応器等が挙げられる。本発明における反応器としては、反応器の上部に反応ガスを凝縮させるための精留塔を備えたものが好ましい。これにより、反応液と反応で生成する水とを容易に分離することができるため、エステル化反応を促進することができる。
【００２６】
本発明では、反応器に水封式真空ポンプを接続し、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行う。水封式真空ポンプとしては、通常使用されるものが使用できる。具体的には、円形ケーシングと羽根車より構成され、羽根車がケーシングと偏心した位置に取付けられた構造を有し、ケーシング内に封水を入れた状態で羽根車が回転することにより真空状態を発生させるもの等が使用できる。水封式真空ポンプとしては、目的の真空度に応じて２台以上を併用することもできる。反応器内の真空度としては、使用する原料及び目的に応じて適宜設定すれば良く、好ましくは４０〜８０ｋＰａである。
（中和処理）
エステル化反応後、未反応（メタ）アクリル酸及び酸触媒を除去する目的で、中和槽で反応液をアルカリ水溶液で中和処理する。この中和処理は常法に従って行えばよく、例えば反応液にアルカリ成分として水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム等のアルカリ水溶液を添加し、攪拌、混合する方法等が挙げられる。
【００２７】
この場合、アルカリ成分の量は通常、反応液の酸分に対してモル比で１倍以上、好ましくは１．１〜２．０倍である。この添加量が、反応液の酸分に対してモル比で１倍未満では、酸分の中和が不十分となるので好ましくない。また、アルカリ水溶液の濃度は、１〜２５質量％であることが好ましく、より好ましくは１０〜２５質量％である。この濃度が１質量％未満では中和処理後の排水量が増大するため好ましくなく、２５質量％を越えると（メタ）アクリレートが重合するおそれがある。さらに、撹拌、混合する時間は、５分から１２０分程度が好ましい。
【００２８】
本発明では、前記した反応液又は中和処理液を、水洗処理することが好ましい。水洗処理は、前記エステル化反応で得られた反応液、前記中和後の有機層に対して行うことができる。どの時点で水洗処理を行うかは、使用する成分及び目的に応じて適宜選択すれば良い。
【００２９】
水洗処理は、常法に従って行えば良い。具体的には、前記エステル化反応で得られた反応液、前記中和後の有機層に対して水を添加し、攪拌、混合する方法等が挙げられる。
（脱溶剤処理）
中和処理後、水層を分離した後の有機層は、脱溶剤槽で有機溶剤を除去する。
【００３０】
脱溶剤処理は、常法に従えば良く、例えば脱溶剤槽を減圧にし、有機溶剤を除去する方法等が挙げられる。脱溶剤槽の真空度としては、使用する原料及び目的に応じて適宜設定すれば良く、好ましくは０．５〜５０ｋＰａであり、溶剤の除去程度により徐々に減圧度を増す方法が好ましい。
【００３１】
この脱溶剤処理は、（メタ）アクリレートの熱重合を抑えるために、酸素を供給したり、重合禁止剤を添加したりするとともに、温度を例えば８０℃以下に維持して、減圧下に行うことが好ましい。
【００３２】
脱溶剤槽の減圧には、例えばルーツ式真空ポンプ等を使用することができる。本発明では、脱溶剤槽にルーツ式真空ポンプを接続し、さらに水封式真空ポンプを接続することが好ましい。これにより、脱溶剤槽をより高真空にすることができるうえ、真空ポンプの設置台数を減らすことができ、メンテナンスの負荷を低減することができる。
【００３３】
ルーツ式ポンプとしては、通常使用されるものが使用できる。具体的には、筒状のケースにまゆ型（８の字型）をなす駆動ロータ及び従動ロータがケースの内壁及び互いに他方のロータに摺接しながら、駆動ロータが反時計方向に、従動ロータが時計方向に回転する構造のもの等が挙げられる。ルーツ式ポンプとしては、目的の真空度に応じて２台以上を併用することもできる。
（好ましい実施形態）
次に、本発明の好ましい実施形態について、図面に従い説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態を示す図であり、脱溶剤槽にルーツ式真空ポンプを水封式真空ポンプと直列に接続した例である。
図１に示すように、上下が密閉された円筒状をなす反応器１１の上方位置には精留塔１２が配設され、留出用配管１３及び還流用配管１４によって反応器１１に接続されている。精留塔１２の上部には精留塔コンデンサー１５が設けられ、留出用配管１３から留出された反応ガスが精留塔コンデンサー１５で凝縮され、還流用配管１４から反応器１１へ還流される。精留塔１２には排ガスコンデンサー１６が連結され、精留塔１２から排出される排ガスが凝縮される。前記反応器１１において、（メタ）アクリル酸とアルコールとを酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応させる。
【００３５】
前記反応器１１の底部には第１接続配管１７の一端が接続され、その他端が中和槽１８の上部に接続され、反応器１１でエステル化された反応液が中和槽１８へ移される。該中和槽１８においては、反応生成物がアルカリ水溶液にて中和処理される。必要に応じて、当該中和槽において、反応液又は中和後の有機層を水洗することができる。
【００３６】
中和槽１８の底部には第２接続配管１９の一端が接続され、その他端が脱溶剤槽２０の上部に接続され、中和処理液が脱溶剤槽２０に移される。脱溶剤槽２０の上部には溶剤留出用配管２１及び溶剤還流用配管２２を介して脱溶剤用コンデンサー２３が接続されている。該脱溶剤用コンデンサー２３には排出ガスコンデンサー２４が連結され、脱溶剤用コンデンサー２３から排出される排ガスから高沸点留分を凝縮させて脱溶剤槽２０へ循環させる。脱溶剤槽２０の底部には抜き出し配管２９が接続され、脱溶剤処理された脱溶剤処理液（製品）が抜き出されるようになっている。
【００３７】
排出ガスコンデンサー２４には第３接続配管２５の一端が接続され、その他端には２台のルーツ式真空ポンプ（ロータリ式真空ポンプ）２６が直列に接続されるとともに、その下流には第４接続配管２７を介して水封式真空ポンプ（ナッシュ式真空ポンプ）２８が接続されている。これらの真空ポンプにより、脱溶剤用コンデンサー２３及び排出ガスコンデンサー２４を介して脱溶剤槽２０が０．５ｋＰａ程度の高真空に保持され、反応生成物から有機溶剤が除去される。脱溶剤処理後の有機溶剤の含有量は、例えば１００ｐｐｍ以下に低減される。
【００３８】
前記排ガスコンデンサー１６の上部には第５接続配管５１の一端が接続され、その他端が前記第４接続配管２７に接続され、水封式真空ポンプ２８により排ガスコンデンサー１６及び精留塔１２を介して反応器１１内が４０〜１００ｋＰａ程度の低真空に保持される。なお、精留塔１２内は３０〜７０ｋＰａ程度の減圧状態に保持される。そして、水封式真空ポンプ２８にて、排ガスコンデンサー１６から排出された排出ガス中の少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストが水封される。このため、封水３４は酸成分の濃度が上昇したときには、新たな封水３４に入れ替えることが好ましい。水封式真空ポンプ２８の吐出管３６には第６接続配管５２が接続され、水封式真空ポンプ２８で水封された後のガスが排出されるようになっている。
【００３９】
前記水封式真空ポンプ２８の一例について説明する。図２に示すように、円筒状のケーシング３１内には羽根車３２がケーシング３１とは偏心した位置に支持され、回転軸３３を中心にして反時計方向に回転するようになっている。ケーシング３１内には封水３４が注入され、羽根車３２の回転によって質量の大きい封水３４が遠心力で図中二点鎖線に示すようにケーシング３１の内壁に沿う同心円状に形成された封水リングとなる。ケーシング３１の上部にはガスを吸入する吸入管３５とガスを吐出する吐出管３６とが設けられている。ケーシング３１内の中心側には、前記吸入管３５及び吐出管３６に対応するように吸気口３７及び排気口３８が開口され、吸気口３７から吸入されたガスが羽根車３２の回転に伴って回転し、排気口３８から排気される。この場合、羽根車３２の回転により前記封水リングの内周面と羽根車３２の羽根とによって囲まれた空間の容積が次第に大きくなり、やがて小さくなるという吸入、圧縮及び排気が連続して行われる。そして、吸入管３５側の真空度が次第に高くなる。
【００４０】
次に、ルーツ式真空ポンプ２６の一例について説明する。図３に示すように、筒状のケース４１内にはまゆ型（８の字型）をなす駆動ロータ４２及び従動ロータ４３がケース４１の内壁及び互いに他方のロータに摺接しながら、駆動ロータ４２は反時計方向に、従動ロータ４３は時計方向に回転するようになっている。これらの駆動ロータ４２及び従動ロータ４３の図中右側にはガスを吸入する吸入口４４が開口され、左側には排出口４５が設けられている。そして、駆動ロータ４２及び従動ロータ４３の回転により、吸入口４４からガスが吸入され、吸入されたガスは駆動ロータ４２又は従動ロータ４３とケース４１との間の空間４６に閉じ込められ、排出口４５から連続的に排出される。そして、吸入口４４側の真空度が次第に高くなる。
【００４１】
さて、本実施形態の作用を説明すると、反応器１１で（メタ）アクリル酸とアルコールとが酸触媒及び有機溶剤の存在下にエステル化反応し、中和槽１８で反応生成物がアルカリ水溶液にて中和処理され、脱溶剤槽２０で反応生成物から有機溶剤が除去され、（メタ）アクリレートが製造される。この製造過程で、排ガスコンデンサー１６から排出されるガス中には、未反応の（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分や未反応のアルコール等の水溶性のミストが含まれる。しかし、排ガスコンデンサー１６には第５接続配管５１を介して水封式真空ポンプ２８が接続されていることから、それらの酸成分やアルコール成分等のミストが水封式真空ポンプ２８内の回転する封水３４に吸収される。その後のガスは第６接続配管５２から系外へ排出される。従って、水封式真空ポンプ２８では酸成分が封水３４中に連続的に取り込まれ、水封式真空ポンプ２８内部の腐食が回避される。
【００４２】
以上の実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
・  本実施形態の（メタ）アクリレートの製造方法では、反応器に接続された水封式真空ポンプにて、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応が行われる。従って、水封式真空ポンプでは腐食の原因となる酸成分のミストが水封されるため、水封式真空ポンプの腐食を容易に防止でき、水封式真空ポンプのメンテナンスや製造コストの低減を図ることができる。
【００４３】
・  前記反応器の上部に精留塔を備える（例えば、図１の精留塔１２）とともに、該精留塔には水封式真空ポンプを接続してエステル化反応が行われる。このため、精留塔で反応ガスが凝縮され、その精留塔から排出される酸成分のミストを水封式真空ポンプで水封することができる。
【００４４】
・  また、脱溶剤槽に２台のルーツ式真空ポンプと１台の水封式真空ポンプとが直列に接続されることから（例えば、図１のルーツ式真空ポンプ２６及び水封式真空ポンプ２８）、脱溶剤槽における真空度を高めることができる。
【００４５】
・  さらに、水封式真空ポンプ又はルーツ式真空ポンプを複数備えることから、反応器、精留塔又は脱溶剤槽における真空度を調節することができる。
・  （メタ）アクリレートの製造装置においては、反応器と、中和槽と、脱溶剤槽とを備えるとともに、反応器には水封式真空ポンプを接続し、少なくとも（メタ）アクリル酸及び酸触媒に基づく酸成分のミストを水封しながら減圧下でエステル化反応を行うように構成されている。このため、真空ポンプの種類を水封式真空ポンプに変更するという簡単な構成の変更により、上記の効果を発揮させることができる。
【実施例】
【００４６】
以下に、実施例及び比較例を挙げ、前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
前記図１に示す（メタ）アクリレートの製造装置を用いてアクリル酸エステルの製造を行った。すなわち、ジペンタエリスリトール３６００ｋｇ、アクリル酸７３４７ｋｇ、硫酸１７３ｋｇ、塩化第２銅１７．３ｋｇ及びトルエン６０１１ｋｇを反応器１１に仕込み、温度８４℃、圧力５３．２ｋＰａの条件下にエステル化反応を開始した。トルエンとともに共沸するエステル化反応の縮合水を精留塔１２で留去してエステル化反応を進行させ、１７時間後にエステル化反応を停止した。
【００４７】
反応液を第１接続配管１７を経て中和槽１８に導き、中和槽１８で水酸化ナトリウム水溶液にて中和処理を行った後に、水洗処理を行った。続いて、水洗処理後の反応液を第２接続配管１９を介して脱溶剤槽２０へ移し、そこで温度を５０℃に設定した状態で、５％酸素含有窒素ガスを吹き込みながら、減圧下に脱溶剤処理を行った。この脱溶剤処理において、温度を７５℃まで、圧力を０．６ｋＰａまで変化させた。エステル化反応は安定に実施することができ、目的とするジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを製造することができた。
【００４８】
エステル化反応終了後、水封式真空ポンプ２８を解体して腐食の状態を確認した結果、アクリル酸蒸気及び硫酸ミストは水封式真空ポンプ２８の封水３４で水封（トラップ）されて系外に排出されており、水封式真空ポンプ本体内の腐食を防止することができた。
（実施例２）
実施例１において、ジペンタエリスリトール２８００ｋｇ、アクリル酸６８１９ｋｇ、パラトルエンスルホン酸２８０ｋｇ、塩化第２銅６．８ｇ及びトルエン４１２０ｋｇを反応器１１に仕込み、温度８３℃、圧力６０．０ｋＰａの条件にてエステル化反応を開始した。その他は、実施例１と同様にしてエステル化反応、中和処理、水洗処理及び脱溶剤処理を行った。
【００４９】
その結果、エステル化反応を安定して実施することができ、目的とするジペンタエリスリトールテトラアクリレートを製造することができた。エステル化反応終了後、水封式真空ポンプ２８を解体して腐食の状態を確認した結果、アクリル酸蒸気及び硫酸ミストは水封式真空ポンプ２８の封水３４で水封（トラップ）されて系外に排出されており、水封式真空ポンプ本体内の腐食を防止することができた。
（比較例１）
実施例１において、水封式真空ポンプ２８を油回転式真空ポンプに変更する以外は、実施例１と同様にしてエステル化反応、中和処理、水洗処理及び脱溶剤処理を行った。その結果、エステル化反応を安定して実施することができ、目的とするジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを製造することができた。エステル化反応終了後、油回転式真空ポンプを解体して腐食の状態を確認した結果、アクリル酸蒸気及び硫酸ミストは油回転式真空ポンプの油中に蓄積されており、そのまま油回転式真空ポンプを使用した場合、油回転式真空ポンプの本体及びそれ以降の配管の腐食が懸念された。
【００５０】
なお、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  図１に示す（メタ）アクリレートの製造装置において、ルーツ式真空ポンプ２６を１台にすることもできる。或いは、水封式真空ポンプ２８を２台にすることもできる。
【００５１】
・  水封式真空ポンプ２８の吸入管３５の手前又はルーツ式真空ポンプ２６の吸入口４４の手前にセパレータを設けて液体を分離して除くように構成することもできる。
・  水封式真空ポンプ２８の封水３４として、水にアルコール等の水溶性有機溶剤を添加することもできる。
【００５２】
さらに、前記実施形態より把握できる技術的思想について以下に記載する。
・  前記脱溶剤槽での脱溶剤処理を、ルーツ式真空ポンプと水封式真空ポンプとによって減圧下に行うとともに、反応器でのエステル化反応を水封式真空ポンプによって減圧下に行うことを特徴とする請求項３に記載の（メタ）アクリレートの製造方法。この製造方法によれば、請求項３に係る発明の効果に加えて、脱溶剤処理を高真空で行うとともに、エステル化反応を真空ポンプの腐食を防止しつつ行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施形態における（メタ）アクリレートの製造工程を示す説明図。
【図２】水封式真空ポンプを示す概略断面図。
【図３】ルーツ式真空ポンプを示す概略断面図。
【符号の説明】
【００５４】
１１…反応器、１２…精留塔、１８…中和槽、２０…脱溶剤槽、２６…ルーツ式真空ポンプ、２８…水封式真空ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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