JPH03128930A - ポリエーテル化合物の製造方法 - Google Patents

ポリエーテル化合物の製造方法

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JPH03128930A
JPH03128930A JP26622989A JP26622989A JPH03128930A JP H03128930 A JPH03128930 A JP H03128930A JP 26622989 A JP26622989 A JP 26622989A JP 26622989 A JP26622989 A JP 26622989A JP H03128930 A JPH03128930 A JP H03128930A
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JP
Japan
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catalyst
polyether
compound
double metal
metal cyanide
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JP26622989A
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English (en)
Inventor
Takeshi Morimoto
剛 森本
Naoki Yoshida
直樹 吉田
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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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] 本発明は特定の触媒を用いたポリエーテル化合物の製造
方法に関するものであり、特にポリウレタンの原料とし
て適したポリエーテルポリオールな製造する方法に関す
るものである。
[従来の技術] 多価のイニシェークーにアルキレンオキサイドなどの環
状エーテル化合物を付加して得られるポリエーテルポリ
オールは、ポリウレタンの原料として広く使用されてい
る。また、ポリエーテルポリオールは界面活性剤、ブレ
ーキ戚などの作動油、ポリウレタン以外の合成樹脂の原
料、その他の用途に直接に、あるいは、種々の化合物な
どを反応させて使用される。また、モノアルコールなど
の1価のイニシェークーを使用して得られるポリエーテ
ルモノオールも界面活性剤や作動油、その他の原料とし
て同様に使用しつる。
これらポリエーテル化合物の製造は、触媒の存在下にイ
ニシェークーの水酸基に環状エーテル化合物を開環付加
反応させることにより行われる。水酸基に1分子の環状
エーテル化合物が開環して付加されると、新たに1個の
水酸基が生成するので引続きこの反応が進行する。この
反応の触媒として、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム
などの強塩基性触媒が広く使用されている。また酸性触
媒としては、三フッ化ホウ素、塩化アルミニウム、五酸
化アンチモン、塩化第二鉄などが知られており、特に三
フッ化ホウ素エーテレートが有効であり、この酸性触媒
は強塩基性触媒が使用し難い分野、例えばハロゲン含有
アルキレンオキサイドの開環付加反応の触媒として使用
されている。さらに、有機スズ化合物のような有機金属
化合物を触媒にしようとする例や、六フッ化リン酸リチ
ウムを触媒とする例も報告されている。
また、高分子量ポリエーテル化合物合成触媒としである
種の複金属シアン化物錯体も開示されている(米国特許
第3278457号〜第3278459号明細書、同第
3427334号明細書、同第3427335号明細書
、特開昭58−185621号公報、特開昭63−27
7236号公報など)。
[発明の解決しようとする課題] しかしながら、これらの触媒を用いる方法では、高分子
量のポリエーテルが得られ難く、さらに副反応生成物の
生成量も少なくなく、分子量分布の狭い高分子量ポリエ
ーテル化合物を得ることができないという問題点を有し
ている。
また、ある種の触媒は水や温度の影響を受けやすく、特
に六フッ化リン酸リチウムなどは、空気中の水分と容易
に反応して分解しフッ酸を生成するなど、その取扱が必
ずしも容易でないという問題点も有している。
また、従来の複金属シアン化物錯体は高分子量ポリエー
テル化合物の合成用触媒として必ずしも満足な活性を有
していない。
また、従来の複金属シアン化物錯体は高分子量ポリエー
テル化合物の合成用触媒として必ずしも満足な活性を有
していない。
[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ものであ
り、複金属シアン化物錯体についてさらに検討した結果
、複金属シアン化物錯体の有機配位子として、N、N−
ジアルキルアミドを配位させた複金属シアン化物錯体が
高い触媒活性を有することを見出した。
本発明は、この触媒を使用したポリエーテル化合物の製
造方法を提供するものである。
本発明における複金属シアン化物錯体は前記公知例に示
されているように下記一般式(1)の構造を有すると考
えられる。
M、[M’、(CN)、To(820)、(R)、  
・(1)(ただし、MはZn(II)、Fe(II )
、Fe(Ill IGo(Ill、N1(IT )、 
AI(III )、 5r(TI )、Mn(IT)C
r[II)、Cufll )、 5n(TI )、 P
b(II )、Mo(IV)、Mo(VN、W(IV)
および W(lであり、M′はFe(H)、Fe(II
I 1. (:o(+11. Co(III )、 C
r(II )。
Cr(Ill)、Mn(JN、Mn (+11 ) 、
 V (IV )およびV(V )であり、Rは有機配
位子であり、a、b、xおよびyは、金属の原子価と配
位数により変わる正の整数であり、Cおよびdは金属の
配位数により変わる正の数である。) 本発明の触媒として使用する複金属シアン化物錯体は上
述のごとく一般式(1)で表わされるが、この化合物の
製造は金属塩MXa (M、 aは上述と同様、XはM
と塩を形成するアニオン)とポリシアツメクレート(塩
) Ae[M’、(CN)、]。
(M’ 、x、yは上述と同様。Aは水素、アルカリ金
属、アルカリ土類金属など、e、fはA、M”の原子価
と配位数により決まる正の整数)のそれぞれの水溶液ま
たは水と有機溶剤の混合溶媒の溶液を混ぜ合わせ、得ら
れた複金属シアノ化物錯体に有機化合物Rを接触させた
後、余分な溶媒および有機化合物Rを除去することによ
る。
ポリシアノメタレート(塩) A、[y’、(cNLL
は、Aには水素やアルカリ金属をはじめとする種々の金
属を使用しつるが、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウ
ム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩が好ましい。特に
好ましくは通常のアルカリ金属塩、即ちナトリウム塩と
カリウム塩である。
得られる複金属シアン化物錯体は上述の一般式(1)の
MとM′の組み合せにより種々の化合物が可能であるが
、なかでもMがZn(II)。
Fe(II)、Fe(III)、Go(II)、A1.
(III1およびCu(II )1M ′はFe(TI
)、Fe(III )、 Go(II )。
Go(III)およびCr(III)が好ましく、さら
には、MがZn(II)、Fe (III )、 M 
’がFe(III)。
(:o(Ill)が好ましく、したがって複金属シアン
化物錯体の一般式(1)の前半部分はZn3[Fe(C
N)ad。、 zn3[co(cNL]。、 Fe[F
e(CN)6]。
Fe [Co (CN) adが好ましい。
金属塩とポリシアノメタレート塩を水と有機溶剤の混合
溶媒の溶液として用いる場合に使用しつる有機溶剤は水
と相溶性のあるものであれば特に限定されないが、アル
コール、アルデヒド、ケトン、エーテルなどである。水
とこれらの有機溶剤との混合比は体積比で有機溶剤が5
0%以下が好ましく、特に30%以下が好ましい。
複金属シアン化物錯体の一般式(]、)に含まれる有機
配位子RはN、N−ジアルキルアミドであり、N、N−
ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド
、N−メチル−N−エチルアセトアミド、N−メチル−
N−プロピルアセトアミド、NNジエチルアセトアミド
、N、N−ジメチルプロピオンアミド、N、N−ジアル
キルアミド、N、N−ジメチルアセトアセタミド、N、
N−ジメチルアセトプロピオンアミド等である。これら
のN、N−ジアルキルアミドの中では窒素原子に結合し
ているアルキル基がいずれもメチル基である場合が好ま
しく、N、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジメチ
ルアセトアセタミドが特に好ましい。これらの有機化合
物Rを複金属シアン化合物に接触させる方法は、金属ヨ
ウ化物とポリシアノメタレート塩の溶液を混合して複金
属シアノ化物錯体が生成した液に有機化合物Rを添加し
、十分に撹拌することによりなされる。これにより一般
式(1)のdは0.1〜6となる。
以上のようにして調製された混合物から、吸引濾過、遠
心分離、加熱乾燥、減圧乾燥あるいはこれらを組合せた
方法により、余分な溶媒および有機配位子Rを除去する
ことで本発明に使用しつる触媒が得られる。
以上のようにして得られた触媒の活性をさらに高めるた
めに、この触媒を有機配位子Rあるいけ有機配位子Rと
水の混合物中に分散させ、十分に撹拌した後、余分な液
体を除去するという操作を繰返し行うこともできる。ま
た、触媒を有機配位子Rに分散させた場合には必ずしも
有機配位子Rを除去する必要はなく、スラリー状の複金
属シアン化物錯体と有機配位子Rの混合物を触媒として
用いることも可能である。
以上の一般式(1)で示される複金属シアン化物錯体の
製造工程は、加熱乾燥工程を除いて、10℃〜80℃で
行うことが好ましく、25℃〜60℃で行うことがさら
に好ましい。また加熱乾燥は触媒の活性低下を引き起こ
さないように150℃以下で行うことが好ましく、余分
な水や有機配位子を除去できる範囲で可能なかぎり低い
温度であることが好ましい。
環状エーテル化合物としては、環内に1個の酸素原子を
有する3〜4員の環状エーテル基を含む化合物が適当で
ある。特に好ましい化合物は、炭素数2〜4のハロゲン
を含むあるいは含まないアルキレンオキサイドとテトラ
ヒドロフランである。その他、炭素数5以上の(ハロゲ
ン含有)アルキレンオキサイド、スチレンオキサイド、
グリシジルエーテル、グリシジルエステル、その他のエ
ポキサイドも使用しつる。好ましい(ハロゲン含有)ア
ルキ1ノンオキサイドは、エチレンオキサイド、ブチレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイド、エピクロルヒドリ
ン、 4,4.4−トリクロロ−1,2−エポキシブタ
ンである。これら環状エーテル化合物は2種以上併用す
ることができ、その場合、それらを混合して反応させた
り、順次反応させることができる。特に好ましい環状エ
ーテルは炭素数3〜4のアルキレンオキサイド、特にプ
ロピレンオキサイドである。
環状エーテル化合物はそれ単独で反応させることができ
るが、通常はヒドロキシ化合物をイニシエーターとし、
その水酸基に反応させる。
ヒドロキシ化合物は用途によって種々のヒドロキシ化合
物を使用しつるが、ポリウレタン原料として有用なポリ
エーテルポリオールは多価のヒドロキシ化合物、すなわ
ちポリヒドロキシ化合物が使用される。界面活性剤、そ
の他の用途においてはモノヒドロキシ化合物を使用する
こともできる。ポリヒドロキシ化合物の代表例は多価ア
ルコールと多価フェノールである。その他、これらにア
ルキレンオキサイドを付加して得られる目的ポリオール
化合物よりも低分子量のポリエーテルポリオールやポリ
エステルポリオールなどの水酸基を有する化合物を使用
しつる。好ましいポリヒドロキシ化合物は、多価アルコ
ール、多価フェノールなどのポリオール類である。これ
らのポリヒドロキシ化合物はまた、2種以上のd合物で
あってもよい。ポリヒドロキシ化合物の具体例は例えば
下記のものがあるが、これらに限られるものではない。
また、水は2価のポリヒドロキシ化合物の一種である。
多価アルコール:エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジ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
スリトール、シグリセリン、ソルビトール、デキストロ
ール、メチルグルコシド、シュクロース。
多価フェノール:ビスフェノールA、フェノール、ボル
ムアルデヒド初期縮合物。
モノヒドロキシ化合物としては、例えばメタノール、エ
タノール、プロパツール、高級脂肪族アルコール、その
他の1価アルコールやフェノール、アルキル置換フェノ
ール、その他の1価フェノールがある。
ポリエーテル化合物は通常環状エーテル化合1 物、あるいはそれとヒドロキシ化合物との混合物に触媒
を存在させて反応を行い、生成させる。また、反応系に
環状エーテルを徐々に加えながら反応を行うこともでき
る。反応は常温下でも起きるが、必要により、反応系を
加熱あるいは冷却することもできる。触媒の使用量は特
に限定されるものではないが、使用するヒドロキシ化合
物に対して1〜5000ppm程度が適当であり、30
〜11000ppがより好ましい。触媒の反応系への導
入は、初めに一括して導入してもよいし、順次分割して
導入してもよい。反応終了後、触媒の除去、その他の精
製を行って精製されたポリエーテル化合物を得る。
得られるポリエーテル化合物の分子量は特に限定される
ものではない。しかし、常温で液状である製品がその用
途の面から好ましい。例えば、ポリウレタンの原料とし
ては、水酸基価で表して約5〜800、特に5〜60の
液状ポリエーテルポリオールが好ましい。他の用途、例
えば作動油の原料なども上記範囲のポリエーテルポリ2 オールが好ましい。本発明により得られるポリエーテル
化合物は、それ単独であるいは他のポリオール類と併用
してポリウレタン原料用のポリオールとして最も適当で
ある。その他、本発明により得られるポリエーテル化合
物は、それ自身あるいはアルキルエーテル化合物などの
他の化合物と反応させて種々の用途に使用しつる。
[実施例] 実施例1〜4、比較例] 表1に示した5種類の有機配位子について、以下に述べ
る方法により複金属シアン化物錯体を合成し、ポリオー
ル合成用触媒としての特性を検討した。
金 シアン    のA ヨウ化亜鉛の1.5 mol/42水溶液に、0.4m
ol/J2のシアン化コバルトカリウム水溶液を撹拌し
ながらゆっくりと加えた。これにより白色の沈殿を生成
した。これに有機配位子と水を体積比1:1で加えて1
時間撹拌した後、吸引枦過により枦別して、白色の生成
物を得た。この生成物を有機配位子となる有機化合物中
に分散させ、1時間撹拌した後、再び吸引濾過により枦
別して複金属シアン化物錯体を得た。このものを80℃
の乾燥器中で3時間乾燥させた後、細かく粉砕して、次
の触媒特性の検討に用いた。
ステンレス製の耐圧オートクレーブ中に、グリセリンに
プロピレンオキサイド(以下POと称する)を付加して
得られる分子量1000のポリエーテルポリオール70
0gと上述のようにして合成した複金属シアン化物錯体
触媒Zn3[G。
(CN) 6] 2− (H□O) c−(有機配位子
)60.25mgを窒素雰囲気下に投入した。これを1
20℃に昇温し、この温度に維持しながら触媒作用が低
下するまでPOを導入し続けた。未反応のPOを減圧下
留去した後、吸着剤を添加して撹拌し、触媒を吸着させ
、濾過、乾燥してポリオールな得た。
触媒1gあたりの反応PO量と生成ポリオールに対する
GPC分析より求めた平均分子量を表2に示した。金属
塩として塩化物を使用したものよりもヨウ化物を使用し
た複金属シアン化物錯体を触媒に用いた場合の方が反応
p。
量が多く、より高分子量のポリオールが得られた。
[発明の効果] 本発明は高分子量のポリオールが合成できるだけでなく
、副生成物が生成しにくいという効果を有し、また、触
媒の使用量を少なくできるため、ポリオール合成後の触
媒除去工程のコストを低減できるという効果もある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、環状エーテル化合物を複金属シアン化物錯体触媒の
    存在下に開環付加重合させてポリエーテル化合物を製造
    するにあたり、有機配位子としてN,N−ジアルキルア
    シドを配位させた複金属シアン化物錯体を触媒に用いる
    ことを特徴とするポリエーテル化合物の製造方法。 2、複金属シアン化物錯体がヘキサシアノコバルト酸亜
    鉛、ヘキサシアノ鉄酸亜鉛、ヘキサシアノコバルト酸鉄
    、あるいはヘキサシアノ鉄酸鉄である請求項第1項の方
    法。 3、N,N−ジアルキルアミドがN,N−ジメチルアセ
    トアミドであることを特徴とする請求項第1項の方法。 4、環状エーテル化合物をモノあるいはポリヒドロキシ
    化合物へ開環付加重合させる請求項第1項の方法。
JP26622989A 1989-10-16 1989-10-16 ポリエーテル化合物の製造方法 Pending JPH03128930A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5158922A (en) * 1992-02-04 1992-10-27 Arco Chemical Technology, L.P. Process for preparing metal cyanide complex catalyst
US6013596A (en) * 1998-05-18 2000-01-11 Arco Chemical Technology, L.P. Double metal cyanide catalysts containing cyclic, bidentate complexing agents
CN103987719A (zh) * 2011-12-12 2014-08-13 Sika技术股份公司 作为用于聚氨酯组合物的催化剂的锌(ii)络合化合物
JP2015508389A (ja) * 2011-12-12 2015-03-19 ジーカ テクノロジー アクチェンゲゼルシャフト ポリウレタン組成物のための触媒としての鉄(iii)錯体

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