JPH0425968B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、水溶性高分子量ポリアルキレンエー
テルポリオールの製造方法に関するものである。
水溶性高分子量ポリアルキレンエーテルポリオ
ールは、従来より水性の作動油、切消油、圧延油
として多岐の用途を有する有用な化合物である。
これらの用途に於ては、油性物質の漏洩に基づく
火災を未然に防止する目的で、一定の粘度を保ち
つつ、かつ水の配合量を増す方向での処方が徐々
にふえており、これに用いられる水溶性配合剤の
性能、すなわち水溶液において高粘度を与える水
溶性高分子量ポリアルキレンエーテルグリコール
類の性能の向上が要望されている。ここに言う性
能とは、一定粘度を与えるに必要な水溶液濃度を
意味する。この性能を与える条件は、ポリアルキ
レンエーテルグリコールを含めてポリアルキレン
エーテルポリオールの（平均）分子量を高くする
こと、すなわち高分子量化することである。
しかしながら、通常の塩基性触媒における水溶
性高分子量ポリアルキレンエーテルポリオールの
製造では、塩基性触媒そのもの、もしくは不飽和
結合の発生により低分子量側に大量の副成ポリア
ルキレンエーテルグリコールが発生し、見かけの
粘度増大にもかかわらず、水溶性が向上せず、ま
た必要以上に高分子量側に製品設計するため耐機
械的剪断性に難を生ずる等の欠点が存在する。
本発明者等は、前記の如き実情に鑑み鋭意研究
を重ねた結果、本発明を提供するに至つたもので
ある。すなわち、
水溶性高分子量ポリアルキレンエーテルポリオ
ールの製造方法において、
炭素数26以下で、脂肪族系ヒドロキシル基を少な
くとも１個以上有する化合物（以下出発物質とい
う）に、少なくとも30重量％がエチレンオキサイ
ドであるアルキレンオキサイドと前記アルキレン
オキサイドに対し１〜20重量％のグリシドール
を、塩基性触媒の存在下で、共付加重合させるこ
とを特徴とする水溶性高分子量ポリアルキレンエ
ーテルポリオールの製造方法である。
本発明に用いることのできる出発物質は、例え
ばメタノール、エタノール、ブタノール、２−エ
チルヘキサノール等の炭素数26以下の脂肪族系ア
ルコール、グリセリン、トルメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビ
トール、シヨ糖等の脂肪族系多価アルコール等で
ある。
次に本発明に用いるアルキレンオキサイドは、
少なくとも30重量％のエチレンオキサイドを含有
するもので、より具体的にはエチレンオキサイド
単独、または前記比率内で必要に応じて他のアル
キレンオキサイドを併用するものである。本発明
に用いる他のアルキレンオキサイドは、プロピレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキ
センオキサイド、ノネンオキサイド等炭素数10以
下の脂肪族系のアルキレンオキサイド等である。
本発明の水溶性高分子量ポリアルキレンエーテ
ルポリオールを得るためには、全アルキレンオキ
サイド中に占めるエチレンオキサイドの比率は、
30重量％以上、好ましくは50〜80重量％が必要で
ある。エチレンオキサイドの比率が、30重量％未
満の場合、急速に水に対する溶解度が低下し、目
的の用途に適さないものとなる。
次に本発明に用いるグリシドールは、通常使用
される公知のものである。使用量は、アルキレン
オキサイドに対し１〜20重量％、好ましくは３〜
10重量％である。
次に本発明に用いる塩基性触媒は、例えば、苛
性カリ、苛性ソーダ等のアルカリ金属水酸化物、
またはそのアルコラート化物、またはアルカリ金
属およびアルカリ土金属等の塩類である。使用量
は、目的物に対して１重量％以下、好ましくは
0.5重量％以下である。
本発明において、高分子量とはゲルパーミエー
シヨンクロマトグラフによるピークトツプ位置が
２万以上のものであり、従つて水溶性高分子量ポ
リアルキレンエーテルポリオールも同様にゲルパ
ーミエーシヨンクロマトグラフによるピークトツ
プ位置が２万以上、好ましくは４万〜10万を示す
ものである。
本発明の製造方法によれば、まず出発物質に少
なくとも30重量％のエチレンオキサイドを含有す
るアルキレンオキサイドと前記アルキレンオキサ
イドに対し１〜20重量％のグリシドールを共付加
重合させて水溶性高分子量ポリアルキレンエーテ
ルポリオールを調製する。
付加重合形態は、ブロツク型、ランダム型のい
ずれの形態であつてもよい。
かかる付加反応は、塩基性触媒の存在下で、約
100〜150℃の温度で約20〜100時間行なわれる。
またかかる反応により得られる水溶性高分子量
ポリアルキレンエーテルポリオールは、ゲルパー
ミエーシヨンクロマトグラフによるピークトツプ
位置が２万以上を示すように調製されたものであ
る。
前記の如く構成される本発明の製造方法には
(1) 通常の塩基性触媒下における低分子量の発生
を極小に抑制する、
(2) 高品質で、かつ通常のものと比較した場合、
優れた粘度特性を示す新規な水溶性高分子量ポ
リアルキレンエーテルポリオールが得られる。
従つて優れた水性の作動油、切消油、圧延油等
を初めとして、新しい応用分野への展開が可能
である
等の特徴がある。
次に実施例および比較例を挙げて本発明を、よ
り詳細に説明するが、本発明はそれらの実施例の
みに限定されるものではない。尚実施例中〓％〓
および〓部〓は重量基準である。
実施例 １
オートクレーブに出発物質を仕込み、塩基性触
媒を入れて、加熱、溶解させ、窒素でオートクレ
ーブ内を置換したのち、ゲージ圧１Kg／cm2であら
かじめ混合されたアルキレンオキサイドとグリシ
ドールを導入し、反応を完結せしめた。
次に、80℃に冷却した後生成物を取出し、その
中の10分の１量をオートクレーブ中に戻し、再び
混合されたアルキレンオキサイドとグリシドール
を導入し、反応を完結せしめた。
この操作を数回くりかえした後、80℃に冷却し
て添加した塩基性触媒に見合うモル比の酢酸を加
えて中和し、水溶性高分子量ポリアルキレンエー
テルポリオールを得た。同様にして各種水溶性高
分子量ポリアルキレンエーテルポリオールを調製
した。それらを第１表に示す。
The present invention relates to a method for producing a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol. Water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyols have traditionally been useful compounds that have a wide variety of uses as water-based hydraulic oils, cutting oils, and rolling oils.
In these applications, in order to prevent fires caused by leakage of oil-based substances, formulations that maintain a constant viscosity and increase the amount of water added are gradually increasing. There is a need to improve the performance of the water-soluble compounding agents used, ie, the performance of water-soluble high molecular weight polyalkylene ether glycols that provide high viscosity in aqueous solutions. The performance referred to here means the concentration of the aqueous solution necessary to provide a constant viscosity. The condition for providing this performance is to increase the (average) molecular weight of the polyalkylene ether polyol including polyalkylene ether glycol, that is, to increase the molecular weight. However, in the production of water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyols using ordinary basic catalysts, a large amount of by-product polyalkylene ether glycol is generated on the low molecular weight side due to the basic catalyst itself or the generation of unsaturated bonds, and the apparent Despite the increase in viscosity, water solubility does not improve, and because the product is designed to have a higher molecular weight than necessary, there are drawbacks such as difficulty in mechanical shear resistance. The present inventors have conducted extensive research in view of the above-mentioned actual circumstances, and as a result have come to provide the present invention. That is, in the method for producing a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol, at least 30% by weight of a compound having 26 or less carbon atoms and having at least one aliphatic hydroxyl group (hereinafter referred to as starting material) is ethylene oxide. This is a method for producing a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol, which comprises co-addition polymerizing an alkylene oxide and 1 to 20% by weight of glycidol based on the alkylene oxide in the presence of a basic catalyst. Starting materials that can be used in the present invention include, for example, aliphatic alcohols having 26 or less carbon atoms such as methanol, ethanol, butanol, and 2-ethylhexanol, glycerin, tolmethylolpropane, pentaerythritol, sorbitan, sorbitol, sucrose, etc. These include aliphatic polyhydric alcohols. Next, the alkylene oxide used in the present invention is
It contains at least 30% by weight of ethylene oxide, and more specifically, ethylene oxide alone or in combination with other alkylene oxides as needed within the above ratio. Other alkylene oxides used in the present invention include aliphatic alkylene oxides having 10 or less carbon atoms, such as propylene oxide, butylene oxide, cyclohexene oxide, and nonene oxide. In order to obtain the water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol of the present invention, the proportion of ethylene oxide in the total alkylene oxide should be
At least 30% by weight, preferably from 50 to 80% by weight is required. When the proportion of ethylene oxide is less than 30% by weight, the solubility in water rapidly decreases, making it unsuitable for the intended use. Next, the glycidol used in the present invention is a commonly used and known glycidol. The amount used is 1 to 20% by weight, preferably 3 to 20% by weight based on the alkylene oxide.
It is 10% by weight. Next, the basic catalyst used in the present invention is, for example, an alkali metal hydroxide such as caustic potash or caustic soda,
or alcoholates thereof, or salts of alkali metals and alkaline earth metals. The amount used is 1% by weight or less based on the target product, preferably
It is 0.5% by weight or less. In the present invention, high molecular weight means that the peak top position as measured by gel permeation chromatography is 20,000 or more. Therefore, the water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol also has a peak top position of 20,000 or more as measured by gel permeation chromatography. 10,000 or more, preferably 40,000 to 100,000. According to the production method of the present invention, first, an alkylene oxide containing at least 30% by weight of ethylene oxide as a starting material and glycidol in an amount of 1 to 20% by weight relative to the alkylene oxide are co-addition polymerized to form a water-soluble high molecular weight polyalkylene oxide. Prepare an ether polyol. The addition polymerization form may be either block type or random type. Such an addition reaction, in the presence of a basic catalyst, takes approximately
It is carried out at a temperature of 100-150°C for about 20-100 hours. Further, the water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol obtained by this reaction is prepared so as to exhibit a peak top position of 20,000 or more by gel permeation chromatography. The production method of the present invention configured as described above includes (1) suppressing the generation of low molecular weight to a minimum under normal basic catalysts, (2) producing high quality and when compared with normal ones,
A novel water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol is obtained which exhibits excellent viscosity properties.
Therefore, it has characteristics such as being able to be developed into new application fields, including excellent water-based hydraulic oil, cutting oil, rolling oil, etc. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, in the examples 〓%〓
and 〓part〓 are based on weight. Example 1 The starting materials were placed in an autoclave, a basic catalyst was added, and the mixture was heated and dissolved. After purging the inside of the autoclave with nitrogen, alkylene oxide and glycidol pre-mixed at a gauge pressure of 1 Kg/cm 2 were introduced. The reaction was completed. Next, after cooling to 80°C, the product was taken out, and 1/10 of it was returned to the autoclave, and the mixed alkylene oxide and glycidol were introduced again to complete the reaction. After repeating this operation several times, the mixture was cooled to 80°C and neutralized by adding acetic acid in a molar ratio commensurate with the added basic catalyst to obtain a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol. Various water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyols were prepared in the same manner. They are shown in Table 1.
【表】
＊＊ ラ；ランダム、ブ；ブロツク
＊＊＊；天然グリセリンを脱水縮合したもの(平均
重合度.10.0)
実施例 ２
実施例１の第１表に示す各種水溶性高分子量ポ
リアルキレンエーテルポリオールを使用して、粘
度を測定した。それらの結果を、第２表に示す。[Table] ** A; Random, B; Block ***; Natural glycerin dehydrated and condensed (average degree of polymerization .10.0)
Example 2 Viscosity was measured using various water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyols shown in Table 1 of Example 1. The results are shown in Table 2.
【表】
実施例 ３
実施例１の第１表に示す各種水溶性高分子量ポ
リアルキレンエーテルポリオールを使用し、下記
の配合で水性作動油を調製し、下記の試験条件で
ポンプテストをした。結果を第３表に示す。
（配合）
水溶性高分子量ポリアルキレンエーテルポリオー
ル 可変 部
オレイン酸 1.0部
水酸化カリウム 0.2部
モルホリン 0.2部
ベンゾトリアゾール 0.1部
消泡剤：KM−84：（信越化学工業株製）
0.01部
水可変
部（試験条件）
油圧ポンプ：Ｖ−104Cベーンポンプ（ビツカス
社製）
油量 ：80
設定圧力 ：70Kg／cm2
回転数 ：1200rpm
油温 ：50℃
試験時間 ：100時間
第３表に示す通りポンプの摩耗量も少なく、ス
ラツジの発生も少ない上に粘度変化率も低く、水
性作動油として優れていることが認められた。[Table] Example 3 Using various water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyols shown in Table 1 of Example 1, water-based hydraulic fluids were prepared with the following formulations, and pump tests were conducted under the following test conditions. The results are shown in Table 3. (Formulation) Water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol Variable parts Oleic acid 1.0 parts Potassium hydroxide 0.2 parts Morpholine 0.2 parts Benzotriazole 0.1 parts Antifoaming agent: KM-84: (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.01 part water variable part (test conditions) Hydraulic pump: V-104C vane pump (manufactured by Bitsukas) Oil amount: 80 Set pressure: 70Kg/cm 2 Rotation speed: 1200rpm Oil temperature: 50℃ Test time: 100 hours See Table 3 As shown, the amount of wear on the pump was small, the generation of sludge was small, and the rate of viscosity change was low, making it an excellent water-based hydraulic oil.
Claims (1)
オールの製造方法において、 炭素数26以下で、脂肪族系ヒドロキシル基を少
なくとも１個以上有する化合物に、少なくとも30
重量％がエチレンオキサイドであるアルキレンオ
キサイドと前記アルキレンオキサイドに対し１〜
20重量％のグリシドールを、塩基性触媒の存在下
で、共付加重合させることを特徴とする水溶性高
分子量ポリアルキレンエーテルポリオールの製造
方法。[Claims] 1. A method for producing a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol, in which a compound having at least 26 carbon atoms and at least one aliphatic hydroxyl group contains at least 30
Alkylene oxide whose weight % is ethylene oxide and 1 to 1 for the alkylene oxide
A method for producing a water-soluble high molecular weight polyalkylene ether polyol, which comprises coaddition polymerizing 20% by weight of glycidol in the presence of a basic catalyst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16621084A JPS6143628A (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Preparation of water-soluble high-molecular weight polyalkylene ether polyol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16621084A JPS6143628A (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Preparation of water-soluble high-molecular weight polyalkylene ether polyol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143628A JPS6143628A (en) | 1986-03-03 |
| JPH0425968B2 true JPH0425968B2 (en) | 1992-05-06 |
Family
ID=15827137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16621084A Granted JPS6143628A (en) | 1984-08-07 | 1984-08-07 | Preparation of water-soluble high-molecular weight polyalkylene ether polyol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143628A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20120215032A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Basf Se | Polymers based on glycerol carbonate and an alcohol |
-
1984
- 1984-08-07 JP JP16621084A patent/JPS6143628A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6143628A (en) | 1986-03-03 |
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