JPH02265921A - ポリエーテル類の製造方法 - Google Patents

ポリエーテル類の製造方法

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JPH02265921A
JPH02265921A JP8690189A JP8690189A JPH02265921A JP H02265921 A JPH02265921 A JP H02265921A JP 8690189 A JP8690189 A JP 8690189A JP 8690189 A JP8690189 A JP 8690189A JP H02265921 A JPH02265921 A JP H02265921A
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弘光 武安
Takashi Watabe
渡部 崇
Takao Doi
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明にポリエーテル類の製造方法に関するものであり
特にポリエーテルポリオールの製造方法に関するもので
ある。
[従来の技術1 イニシエーターにアルキレンオキサイドなどのモノエポ
キサイドを開環反応させて得られるポリエーテル類はポ
リウレタンなどの合成樹脂の原料、界面活性剤、潤滑剤
、その他の用途に広く用いられている。イニシエーター
はA (H)。
(l水酸基含有化合物の水酸基の水素原子を除いた残基
、n;1以上の整数)で表わされる水酸基含有化合物で
ある。イニシエーターとしては、例えば1価アルコール
、多価アルコール、1価フェノール、多価フェノールな
どがある、また、ヒドロキシアルキルアミノ基を有する
化合物(アルカノールアミン類やアミン類−アルキレン
オキサイド付加物など)もイニシエーターとして用いら
れる。さらに上記イニシエーターにモノエポキサイドを
反応させて得られるポリエーテル類もまたイニシエータ
ーとして用いられる。
ポリエーテル類は上記イニシエーターにモノエポキサイ
ドを開環反応させて得られる下記のような化合物である
A (+ R−Oh Hl − R;モノエポキサイドの開環した単位 n、m:1以上の整数 従来、ポリエーテル類を製造する方法としてアルカリ触
媒存在下にモノエポキサイドを反応させる方法が広(用
いられている。アルカリ触媒としては水酸化カリウムや
水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属化合物が使用され
ていた。
しかしアルカリ触媒を使用して得られるポリエーテル類
は、次のような問題点があった。すなわちモノエポキサ
イド、特にプロピレンオキサイドの異性化により生成し
た不飽和モノオールが開始剤となり、これにモノエポキ
サイドが付加した不飽和モノエーテルが生成する。
ポリエーテル類の分子量が高(なるにつれて異性化の割
合は増え、この傾向は、分子量5000以上(3官能の
場合)で顕著になるためモノエポキサイドにプロピレン
オキサイドを用いた場合、分子量6000以上のポリエ
ーテル類の合成は事実上不可能であった。
一方、触媒として複合金属シアン化物錯体を用いてポリ
エーテル類を製造することは知られている(US 32
78457.US 3278458.US 32784
59)。
この触媒は上記不飽和モノオールの生成が少なく、また
極めて高分子量のポリエーテル類を製造することも可能
である。
[発明の解決しようとする課題] しかし上記複合金属シアン化物錯体触媒は以下のような
2つの問題点を有している。第1に、複合金属シアン化
物錯体を触媒に用いてイニシエーターに炭素数3以上の
モノエボサイドを開環反応して得られるポリエーテル類
は、触媒の除去が困難であった。触媒を濾過によって分
離することも、活性炭のような吸着剤で吸着分離するこ
とも不可能である。
第2に複合金属シアン化物錯体な触媒に用いて、エチレ
ンオキシドの付加は、困難であった。複合金属シアン化
物錯体を触媒に用い、イニシエーターに炭素数3以上の
モノエポキサイドを開環反応して得られるポリエーテル
類にエチレンオキシドをフィードすると、エチレンオキ
シドの高分子皿体であるポリエチレングリコールが生成
し、ポリエーテル類への末端へエチレンオキシドの均一
な付加はおこらない。
[課題を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされた下記の発
明を提供するものである。
1、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下イニシエータ
ーに炭素数3以上のモノエポキサイドを開環反応せしめ
て得られた上記触媒を含むポリエーテル類を有機強塩基
から選ばれた処理剤で処理して上記触媒な失活せしめ、
ついで失活した上記触媒成分と処理剤成分をポリエーテ
ル類から除去することを特徴とするポリエーテル類の製
造方法。
2、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下イニシエータ
ーに炭素数3以上のモノエポキサイドを開環反応せしめ
て得られた上記触媒を含むポリエーテル類を、有機強塩
基から選ばれた処理剤で処理して上記触媒を失活せしめ
、次に上記ポリエーテル類をイニシエーターとして、そ
れにエチレンオキサイドを開環反応せしめ、その後得ら
れたポリエーテル類から失活した上記触媒成分と処理剤
成分を除去することを特徴とするポリエーテル類の製造
方法。
ここで用いられた複合金属シアン化物錯体は、一般に次
のような構造を有し、これを用いてポリエーテル類を得
ることも知られている。
Ma−M’ (CN) b (H*0) a ・(R)
 −(MX) t[us  Pat  32)g457
,3278458,327g459,3427256゜
3427334.34273351 この触媒を用いると、不飽和モノオールの含漁の少ない
、極めて高分子量のポリエーテル類を製造することも可
能である。
ポリオキシアルキレンポリオールは、ポリウレタン製造
用の原料としてポリイソシアネート化合物とともに使用
されている。このポリオキシアルキレンポリオールはポ
リヒドロキシ化合物やアミン化合物、その他の活性水素
を少(とも1個有する活性水素化合物にモノエポキシド
、特にアルキレンオキシドを付加して製造される。特に
、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセ
リン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト−ル
、デキストロース、サッカロース、シュークロースなど
のポリヒドロキシ化合物にエチレンオキシド、プロピレ
ンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロルヒドリンな
どのアルキレンオキシドを付加して製造されるポリオキ
シアルキレンポリオールが広く使用されている。この付
加反応において、最も普通には水酸化カリウム、水酸化
すトリウムなどのアルカリ金属水酸化物が触媒として使
用され、さらに3フツ化ホウ素や3級アミンなどの触媒
の使用も提案されている。
しかし、アルカリ触媒を使用してプロピレンオキシドを
重合して得られるポリエーテル類は、不飽和モノオール
が副生物として生成し、この生成量は、ポリエーテル類
の分子量とともに増大するため、分子量には上限ができ
るという問題があった。
一方、不飽和モノオールの生成が少ない、もしくは無い
ポリエーテル類の生成方法としては、複合金属シアン化
物錯体を用いる方法の他に、金属ポルフィリン(特開昭
61−1.97631)を用いる方法が知られているが
、製品ポリオールが着色するなどの問題点があり、現実
的ではない。
ポリウレタンの原料として使用されるポリオキシアルキ
レンポリオールでは、その残留触媒がポリウレタン製造
の際の反応あるいは生成するポリウレタンの物性に悪影
響を与えることが知られている。従って、ポリオキシア
ルキレンポリオールの製造においては、その後半で充分
精製を行う必要がある。従来、アルカリ金属を触媒に用
いたポリエーテル類の精製はリン駿や炭酸ガスその他の
中和剤による中和やケイ酸マグネシウムや、ケイ酸アル
ミニウムなどの吸着剤による吸着処理が行なわれていた
しかし、複合金属シアン化物錯体を用いたポリエーテル
類から、この触媒を除去するためには、単に濾過や、吸
着剤等で処理するだけでなく、触媒をアルカリもしくは
酸で分解してイオン化し、その後これら分解物や残留ア
ルカリ、残留酸を吸着、濾過によって除去することが必
要である。
アルカリで処理する方法としては、アルカリ金属、アル
カリ金属のハイドロオキサイド(US 435518g
)、アルカリ金属のハイドライド(US 472181
8)が知られているが、アルカリ金属単体、アルカリ金
属ハイライドでは、取扱上危険が伴い、また、アルカリ
金属水酸化物では、特にポリエーテル類が高分子量にな
った場合、脱水処理に時間がかかる等の問題点があり、
現実的でない。
本発明による、有様強塩基は、取扱い、処理も容易で、
処理剤として工業的にも用い得る。有機強塩基としては
、テトラオルガノアンモニウムハイドロオキサイドが好
ましく、特に低級アルキル基を有するテトラアルキルア
ンモニウムハイドロオキサイドが好ましい。
複合シアン化物錯体を含むポリエーテル類の処理方法と
しては、有機強塩基やその溶液を加え100〜150℃
に加熱して減圧処理を行なう。
エチレンオキシドを付加する場合は、この処理の後付加
を行い、続いて精製を行う。精製工程で中和剤、吸着剤
で処理の後、濾過することによって、触媒残留物、有機
強塩基残留物をすべてポリエーテル類から除去すること
ができる。
本発明の方法によって得られるポリエーテル類としては
ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、ポリオキ
シアルキレンポリオールは少くとも2個の活性水素を有
する活性水素化合物にアルキレンオキシドを付加したも
のである。活性水素化合物としては特に少(とも2個の
水酸基を有するポリヒドロキシ化合物が好ましい、ポリ
ヒドロキシ化合物としては、たとえばエチレングリコー
ル、プロピレングリコールなどの2価アルコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール
などの3価アルコール、ペンタエリスリトール、ジグリ
セリン、デキストロース、ソルビトール、シュークロー
スなどの4価以上のアルコールなどがある。また、ビス
フェノールA、レゾール、ノボラックなどのフェノール
性水酸基やメチロール基を有する化合物、エタノールア
ミン、ジェタノールアミンなどの水酸基と他の活性水素
を有する化合物、ポリヒドロキシ化合物その他の活性水
素化合物に目的とする最軽量以下のアルキレンオキシド
を付加して得られる化合物等のポリヒドロキシ化合物も
使用できる。
その他、リン酸やその誘導体やアミン類、その他の活性
水素化合物も使用できる。これら活性水素化合物は2種
以上を併用することもできる。
アルキレンオキシドとして、炭素数3以上のモノエポキ
サイド、すなわちプロピレンオキシド、1.2−ブチレ
ンオキシド、エピクロルヒドリンなどの炭素数4以下の
アルキレンオキシドが好ましく、それら単独あるいはそ
れらの2種以上またはそれらとスチレンオキシドやグリ
シジルエーテルなどの他のエポキシ基含有化合物を併用
して使用することができる。、2種以上のアルキレンオ
キシドの使用あるいはアルキレンオキシドと他のエポキ
シ基含有化合物の使用の場合は、それらを混合して付加
しあるいは順次付加し、ランダム重合鎖やブロック重合
鎖を形成することができる。
ただし複合金属シアン化物を触媒に用いて、イニシエー
ターに直接、エチレンオキサイドを付加させると、エチ
レンオキシドのホモポリマーである高分子量が生成し、
イニシエーターの末端に均一にエチレンオキシドを付加
した、1級OHの高いポリエーテル類を得ることは不可
能である6本発明の方法により、有機強塩基で処理する
ことによってイニシエーターにエチレンオキシドを付加
して1級OHの高いポリエーテル類を得ることが可能と
なる。
本発明は、また、1価のイニシエーターに上記のような
モノエポキシドを開環反応せしめてポリエーテルモノオ
ールを製造する方法にも適用できる。1価のイニシエー
ターとしては、たとえばメタノール、エタノール、ブタ
ノール、ヘキサノ−・ル、その他のモノオール、フェノ
ール、アルキル置換フェノールなどのフェノール誘導体
が好ましい。
以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明
するが、本発明は、これら実施例にのみ限定されるもの
ではない。
[実施例〕 下記のボリブロビレンエーテルボリオールをテトラアル
キルアンモニウムハイドロオキサイドからなる有機強塩
基で処理しEO付加および残留物の除去を行った。
ポリオールA、亜鉛へキサシアノコパルテート触媒残留
物(Zn35ppm 、 Go18ppm)を含有する
分子量5000のポリオキシプロピレントリオール ポリオールB 亜鉛へキサシアノコパルテート触媒残留
物(Zn60 、 Go31ppm)を含有する分子量
7000のポリオキシプロピレントリオールポリオール
C亜鉛へキサシアノコパルテート触媒残留物(Zn80
 、 Go39ppm)を含有する分子量9000のポ
リオキシブロビレントリオール実施例1 ポリオール八1000gにテトラメチルアンモニウムハ
イドロオキサイド(10%メタノール溶液) 80gを
添加し、脱メタノールを70℃、10Torr、 1時
間行った後、エチレンオキシド300gを導入し、10
0℃で3Hr反応を行った。
反応後、触媒残留物、アンモニウム塩を吸着剤、(合成
ケイ酸マグネシウム)で処理した後濾過し、透明なポリ
オールを得た。得られたポリオールの性状値は以下の通
りである。
比較例1 ポリオールA1000gに水酸化カリウム(48%水溶
液)11gを加え、その後実施例1と同様の操作にて、
EOの付加反応を行つた。脱水操作において水分は0.
3%以下には下げられなかった。また得られたポリオー
ルには、白色沈殿がみられた。
実施例2 ポリオールB1000gにテトラブチルアンモニウムハ
イドロオキサイド(10%メタノール溶液)90gを添
加し、脱メタノールを70℃、10’Torr、1時間
行った後、反応生成物に対して2倍量のn−ヘキサンを
加え150℃、3 )1r。
処理の後、上澄を分離し、上澄より、n−ヘキサンを蒸
留により分離してポリエーテルを回収した。
比較例2 ポリオールB10QQgを水酸化カリウム(48%水溶
液)12gを加え、実施例2と同様の処理を行った。脱
水操作にて水分は0.4%以下には下げられなかった。
また得られたポリオールには、わずかな濁りが見られた
比較例3 ポリエーテルCにナトリウム金属(鉱油中に分散)を加
えて、同上に反応処理を行った。
得られたポリオールには、着色、濁りが見られた。
実施例3 ポリオールC1000gに、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド(10%メタノール溶液)50gを
添加し、脱メタノールを90℃、10Torr、  1
時間行った後エチレンオキシド100gを導入し、10
0℃で、3時間反応させた。
反応後生酸物に、T)IF  Cテトラヒドロフラン)
を500g !(*Oを1.OOg加えた後、陽イオン
交換樹脂、陰イオン交換樹脂を通し、最後に、THF、
8.0を、加熱、真空下に、除去し、透明な生成物を得
た。
[発明の効果] 以上複合金属シアン化物錯体を触媒に用い、イニシエー
ターに炭素数3以上のモノエポキサイドを開環反応せし
めて得られた上記触媒を含むポリニーデル類を有機強塩
基から選ばれた処理剤で処理し、上記触媒を失活せしめ
、次いで失活した上記触媒成分と処理剤成分を精製で除
去することにより、上記触媒成分、処理剤成分は、ポリ
エーテル類から完全に除去されること、また有機強塩基
から選ばれた処理剤による処理の後、エチレンオキサイ
ドを開環反応せしめることによりポリエーテル類の末端
にエチレンオキサイドが付加されること、が明らかにな
った。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下イニシエータ
    ーに炭素数3以上のモノエポキサイドを開環反応せしめ
    て得られた上記触媒を含むポリエーテル類を有機強塩基
    から選ばれた処理剤で処理して上記触媒を失活せしめ、
    ついで失活した上記触媒成分と処理剤成分をポリエーテ
    ル類から除去することを特徴とするポリエーテル類の製
    造方法。 2、複合金属シアン化物錯体触媒の存在下イニシエータ
    ーに炭素数3以上のモノエポキサイドを開環反応せしめ
    て得られた上記触媒を含むポリエーテル類を、有機強塩
    基から選ばれた処理剤で処理して上記触媒を失活せしめ
    、次に上記ポリエーテル類をイニシエーターとして、そ
    れにエチレンオキサイドを開環反応せしめ、その後得ら
    れたポリエーテル類から失活した上記触媒成分と処理剤
    成分を除去することを特徴とするポリエーテル類の製造
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5416241A (en) * 1994-01-27 1995-05-16 Arco Chemical Technology, L.P. Method for purifying polyether polyols made with double metal cyanide catalysts
JPH11256185A (ja) * 1998-03-11 1999-09-21 Tokuyama Corp 非イオン性界面活性剤の精製方法

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US5416241A (en) * 1994-01-27 1995-05-16 Arco Chemical Technology, L.P. Method for purifying polyether polyols made with double metal cyanide catalysts
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