JPS60203633A - ポリエ−テルポリオ−ル共重合体の製造方法 - Google Patents
ポリエ−テルポリオ−ル共重合体の製造方法Info
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- JPS60203633A JPS60203633A JP59058485A JP5848584A JPS60203633A JP S60203633 A JPS60203633 A JP S60203633A JP 59058485 A JP59058485 A JP 59058485A JP 5848584 A JP5848584 A JP 5848584A JP S60203633 A JPS60203633 A JP S60203633A
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- Japan
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- water
- thf
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- polymer
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、1分子中に2個以上の水酸基を有するアルコ
ール類(以下多価アルコール類と略す)とテトラヒドロ
フラン(以下THFと略す)との新規な触媒による共重
合体を製造する方法に関するものである。
ール類(以下多価アルコール類と略す)とテトラヒドロ
フラン(以下THFと略す)との新規な触媒による共重
合体を製造する方法に関するものである。
スパンデックスや合成皮革に用いられるポリウレタンの
原料であるポリエーテルグリコールには主としてTHF
のホモポリマーであるポリオキシテトラメチレングリコ
ール(以下PTMGと略す)が用いられている。しかし
、PTMGを用いたウレタンエラストマーのソフトセグ
メントは低温で結晶化を起こしやすく、低温での物性、
例えば張力を与えた後の回復率が充分でない等の問題が
生じていた。
原料であるポリエーテルグリコールには主としてTHF
のホモポリマーであるポリオキシテトラメチレングリコ
ール(以下PTMGと略す)が用いられている。しかし
、PTMGを用いたウレタンエラストマーのソフトセグ
メントは低温で結晶化を起こしやすく、低温での物性、
例えば張力を与えた後の回復率が充分でない等の問題が
生じていた。
この問題の解決法の一つとして従来から、PTMGに代
わるポリエーテルグリコールとして、THFと環状エー
テルとの共重合体についての検討がなされているが、環
状エーテルの開環重合性又は環状エーテルの合成の困難
さ等のために、共重合体の種類には制約があり、まだ充
分に満足できる結果は得られていない。
わるポリエーテルグリコールとして、THFと環状エー
テルとの共重合体についての検討がなされているが、環
状エーテルの開環重合性又は環状エーテルの合成の困難
さ等のために、共重合体の種類には制約があり、まだ充
分に満足できる結果は得られていない。
本発明者吟は、これ等の問題点を解決すべく鋭意研究を
行なった結果、ジオール類とTHFを共重合させて、ポ
リエーテルグリコールを合成する能力を持った触媒を見
出し、本発明を成すに至った。
行なった結果、ジオール類とTHFを共重合させて、ポ
リエーテルグリコールを合成する能力を持った触媒を見
出し、本発明を成すに至った。
即ち、本発明は、1分子当り15分子以下の水を配位又
は存在させたヘテロポリ酸を触媒として、1分子中に2
個以上の水酸基を有するアルコール類とTHFとを共重
合させることを特徴とする、オキシテトラメチレン基以
外の基を分子中に待ったボ°リエーテルボリオール共重
合体の製造方法である。
は存在させたヘテロポリ酸を触媒として、1分子中に2
個以上の水酸基を有するアルコール類とTHFとを共重
合させることを特徴とする、オキシテトラメチレン基以
外の基を分子中に待ったボ°リエーテルボリオール共重
合体の製造方法である。
THFの開環重合性は低く、これに多価アルコール類を
共存させて共重合させ、−挙に両末端をOH基とした共
重合体を得る方法は未だ知られていなかった。ただ、特
に開環性が高いエピクロルヒドリンをTHFに共存させ
た例は知られているが(持分 昭4B−32200号公
報)、ここで加えられた多価アルコール類は反応の開始
のみに作用すると考えられ、従って、ポリマーの片末端
にのみ結合しているにすぎない。
共存させて共重合させ、−挙に両末端をOH基とした共
重合体を得る方法は未だ知られていなかった。ただ、特
に開環性が高いエピクロルヒドリンをTHFに共存させ
た例は知られているが(持分 昭4B−32200号公
報)、ここで加えられた多価アルコール類は反応の開始
のみに作用すると考えられ、従って、ポリマーの片末端
にのみ結合しているにすぎない。
本発明はTI(Fに多価アルコール類のみで共重合が進
行し、又、得られるポリエーテルグリコール中で多価ア
ルコール残基は分子末端に限定されず、分子中にも含ま
れる特徴を有する新規な反応である。さらに、本発明で
は原料として水を反応系に添加する必要なく、また反応
抜水を添加して加水分解することを要せずに直接末端を
OH基とし、また触媒はリサイクル使用が可能であると
いう、従来実現出来なかった新しい特徴を有するもので
ある。
行し、又、得られるポリエーテルグリコール中で多価ア
ルコール残基は分子末端に限定されず、分子中にも含ま
れる特徴を有する新規な反応である。さらに、本発明で
は原料として水を反応系に添加する必要なく、また反応
抜水を添加して加水分解することを要せずに直接末端を
OH基とし、また触媒はリサイクル使用が可能であると
いう、従来実現出来なかった新しい特徴を有するもので
ある。
この様な驚くべき重合は、ヘテロぼり酸1分子に15分
子以下のH2Oを存在又は配位させたものを触媒として
用いた時にはじめて達成されたものである。従ってヘテ
ロポリ酸と水の存在比は重要である。通常、ヘテロ〆り
酸は20〜40水和物として合成されるが、そのままで
は重合活性を有しないが、水利数が15以下で重合活性
を発揮しはじめ、特に8以下では速やかな活性を有し、
多価アルコールも活性化させて、その残基がポリマー鎖
中にも結合したTHFとのコJ IJママ−生成すると
いう特異能を発現する。
子以下のH2Oを存在又は配位させたものを触媒として
用いた時にはじめて達成されたものである。従ってヘテ
ロポリ酸と水の存在比は重要である。通常、ヘテロ〆り
酸は20〜40水和物として合成されるが、そのままで
は重合活性を有しないが、水利数が15以下で重合活性
を発揮しはじめ、特に8以下では速やかな活性を有し、
多価アルコールも活性化させて、その残基がポリマー鎖
中にも結合したTHFとのコJ IJママ−生成すると
いう特異能を発現する。
多価アルコール類がポリマー鎖にエーテル結合で組込ま
れる反応では水が生成するため、系中の水量がヘテロポ
リ酸の15倍モルを越えると、重合活性は消失する。よ
って、ポリマー末端として消費される量以上に系中に生
成する水によりヘテロポリ酸の配位水数が15を越えな
いように、反応させる多価アルコール類とTHFのモル
比及び触媒とのモル比を決定する必要がある。アルコー
ル類/ THFのモル比をさらに高めたい場合には、水
を蒸留、その他の方法で系外へ除き、ヘテロ& IJ、
酸の水利数を15以下に保つことによりアルコール類の
共重合率を高めることができる。
れる反応では水が生成するため、系中の水量がヘテロポ
リ酸の15倍モルを越えると、重合活性は消失する。よ
って、ポリマー末端として消費される量以上に系中に生
成する水によりヘテロポリ酸の配位水数が15を越えな
いように、反応させる多価アルコール類とTHFのモル
比及び触媒とのモル比を決定する必要がある。アルコー
ル類/ THFのモル比をさらに高めたい場合には、水
を蒸留、その他の方法で系外へ除き、ヘテロ& IJ、
酸の水利数を15以下に保つことによりアルコール類の
共重合率を高めることができる。
逆に、生成する水量が末端として消費される葉身下の場
合には、反応とともに、ヘテロ式IJ酸の配位水数は減
少する、ヘテロ/ リ酸に配位する水量が減少すると、
得られる重合体の分子量は高分子量化し、配位水が0.
1分子以下になると末端0■化の効率も悪くなるので、
配位水数は0.1〜15になるように1系中に水を加え
てコントロールする必要がある。
合には、反応とともに、ヘテロ式IJ酸の配位水数は減
少する、ヘテロ/ リ酸に配位する水量が減少すると、
得られる重合体の分子量は高分子量化し、配位水が0.
1分子以下になると末端0■化の効率も悪くなるので、
配位水数は0.1〜15になるように1系中に水を加え
てコントロールする必要がある。
重合活性及び得られる重合体の分子量はへテロポリ酸の
配位水数によって変化し、またへテロポリ酸の種類によ
ってもその関係は若干変化するため、夫々の条件と目的
によって触媒の配位水数は適宜コントロールする事も必
要である。
配位水数によって変化し、またへテロポリ酸の種類によ
ってもその関係は若干変化するため、夫々の条件と目的
によって触媒の配位水数は適宜コントロールする事も必
要である。
本発明で規定する量の水利数のへテロポリ酸はアルコー
ル類の量によっても異なるが、通常、溶解して二液相の
下層、或いは固相として存在する。 □アルコール類を
多量に用いた反応では均一相となる場合もある。
ル類の量によっても異なるが、通常、溶解して二液相の
下層、或いは固相として存在する。 □アルコール類を
多量に用いた反応では均一相となる場合もある。
本発明に於けるヘテロポリ酸は、Mo、W、 V=ニゴ
二Si’、’As二τ。@Th;、二τ。ニ。゛。 □
。
二Si’、’As二τ。@Th;、二τ。ニ。゛。 □
。
等のオキシ酸が縮合して生ずるオキシ酸の総称であり、
後者に対する前者の原子比は2.5〜12である。
後者に対する前者の原子比は2.5〜12である。
これらへテロポリ酸の具体例としては、リンモリゾデン
酸、リンタングステン酸、リンモリブドタングステン酸
、リンモリシトバナジン酸、リンモリブドタングストバ
ナジン酸、リンタンダストバナジン酸、リンモリシトニ
オブ酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイ
そりデドタングステン酸、ケイそりシトタングストバナ
ジン酸、rルマニウムタングステン酸、ホウタングステ
ン酸、ホウモリゾデン酸、ホウモリシトタングステン酸
、ホウモリシトバナジン酸、ホウモリゾドタンダストバ
ナジン酸、コバルトモリブデン酸、コバルトタングステ
ン酸、砒素モリブデン酸、砒素タングステン酸、チタン
モリブデン酸、セリウムモリブデン酸などである。
酸、リンタングステン酸、リンモリブドタングステン酸
、リンモリシトバナジン酸、リンモリブドタングストバ
ナジン酸、リンタンダストバナジン酸、リンモリシトニ
オブ酸、ケイタングステン酸、ケイモリブデン酸、ケイ
そりデドタングステン酸、ケイそりシトタングストバナ
ジン酸、rルマニウムタングステン酸、ホウタングステ
ン酸、ホウモリゾデン酸、ホウモリシトタングステン酸
、ホウモリシトバナジン酸、ホウモリゾドタンダストバ
ナジン酸、コバルトモリブデン酸、コバルトタングステ
ン酸、砒素モリブデン酸、砒素タングステン酸、チタン
モリブデン酸、セリウムモリブデン酸などである。
使用するヘテロポリ酸素は、特に限定されないが反応器
内におけるヘテロポリ酸が少ないと重合速度が遅く、原
料の0.1〜20倍重量使用される。
内におけるヘテロポリ酸が少ないと重合速度が遅く、原
料の0.1〜20倍重量使用される。
本発明で使用する1分子中に2個以上の水酸基を有する
アルコール類としては、触媒の活性を阻害する置換基を
持たないものであればどのようなものであってもよい。
アルコール類としては、触媒の活性を阻害する置換基を
持たないものであればどのようなものであってもよい。
たとえば、エラ1/ングリコール、プロピレンクリコー
ル、1.3−7’ロパンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,5−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコール等である。
ル、1.3−7’ロパンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,5−ベンタンジオール、1.6−ヘキサンジ
オール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレ
ングリコール等である。
本発明法においては、アルコールとTHF トラ所定水
利数のへテロポリ酸と撹拌しつつ行なう事が出来るので
、特に溶媒は必要としないが、反応に不活性なものを加
えてもよい。
利数のへテロポリ酸と撹拌しつつ行なう事が出来るので
、特に溶媒は必要としないが、反応に不活性なものを加
えてもよい。
反応温度は高くすると重合度は低下する傾向があり、0
〜150℃、特に30〜80℃が好ましい。温度が15
0℃を越えると収率は激減し、0°C未満では反応性が
極めて低く、実用価値がない。
〜150℃、特に30〜80℃が好ましい。温度が15
0℃を越えると収率は激減し、0°C未満では反応性が
極めて低く、実用価値がない。
反応に要する時間は触媒量や反応温度によっても異なる
が0.5〜50時間である。
が0.5〜50時間である。
使用するT)IFは、過酸化物等の不純物を含まないも
のが好ましい。水分については、反応系のへテロポリ酸
に対する水利量を維持する様コントロールする事が肝要
である。THFとアルコールは通常混合した状態で重合
に供されるが、多価アルコールは重合系に連続的又は間
欠的に添加すること ′ ゛も可能である。
のが好ましい。水分については、反応系のへテロポリ酸
に対する水利量を維持する様コントロールする事が肝要
である。THFとアルコールは通常混合した状態で重合
に供されるが、多価アルコールは重合系に連続的又は間
欠的に添加すること ′ ゛も可能である。
反応形式は、撹拌機能を持った一般に用いられる反応器
でよく、特に限定されない。また、バッチ式、連続式の
いずれも実施可能である。重合反応後は触媒が固相の場
合は濾過で、触媒が液体で二相分離している場合は相分
離により、また、触媒が均一に溶解している場合は抽出
等でポリエーテルポリオールと触媒を分離する。回収し
た触媒は水利数を調節することにより繰り返し使用され
る。
でよく、特に限定されない。また、バッチ式、連続式の
いずれも実施可能である。重合反応後は触媒が固相の場
合は濾過で、触媒が液体で二相分離している場合は相分
離により、また、触媒が均一に溶解している場合は抽出
等でポリエーテルポリオールと触媒を分離する。回収し
た触媒は水利数を調節することにより繰り返し使用され
る。
実施例 1
撹拌装置と環流冷却器を付けた容器に、TI(F200
gとエチレングリコール8.5gを仕込む。
gとエチレングリコール8.5gを仕込む。
ついで、250℃で3時間加熱して無水の状態にしたリ
ンタングステン酸(H3PW12040 )を1009
加える(エチレングリコールのモル数はリンタングステ
ン酸のモル数の約4倍であり、全エチレングリコールが
共重合した場合に生成する水量は、末端OH基として消
費される鎗を計算に入れないとすると、リンタングステ
ン酸の4倍モルであ局。
ンタングステン酸(H3PW12040 )を1009
加える(エチレングリコールのモル数はリンタングステ
ン酸のモル数の約4倍であり、全エチレングリコールが
共重合した場合に生成する水量は、末端OH基として消
費される鎗を計算に入れないとすると、リンタングステ
ン酸の4倍モルであ局。
温度を60°Gに設定して、4時間撹拌を続けた後、室
温で静置して二相に分離する。上層から未反応のTHF
を蒸留で除き、透明で粘性のあるポリマーを42p得た
。得らiたポリマーのlH−NMR(400MHz )
、”’C−NMR(4Q Q M)Iz )測定の結果
、ポリマーは、エチレンクリコール/ THF = l
/9(m01比)で共重合したポリエーテルグリコール
であり、エチレングリコールはブロック的ではなく、ラ
ンダムに共重合したものであることがわかった。得られ
たポリエーテルグリコールはrルパーメイションクロマ
トグラフィ−(GPO)測定の結果、数平均分子量15
00のものであった。また、ポリマーの融点はDSO測
定の結果14℃であり、同分子量のPTMGに比べて約
10℃低温であった。
温で静置して二相に分離する。上層から未反応のTHF
を蒸留で除き、透明で粘性のあるポリマーを42p得た
。得らiたポリマーのlH−NMR(400MHz )
、”’C−NMR(4Q Q M)Iz )測定の結果
、ポリマーは、エチレンクリコール/ THF = l
/9(m01比)で共重合したポリエーテルグリコール
であり、エチレングリコールはブロック的ではなく、ラ
ンダムに共重合したものであることがわかった。得られ
たポリエーテルグリコールはrルパーメイションクロマ
トグラフィ−(GPO)測定の結果、数平均分子量15
00のものであった。また、ポリマーの融点はDSO測
定の結果14℃であり、同分子量のPTMGに比べて約
10℃低温であった。
比較例1
配位水数16のリンタングステン酸を用いたこと以外は
実施例1と同様の操作を行なったが、ポリマーは得られ
なかった。
実施例1と同様の操作を行なったが、ポリマーは得られ
なかった。
実施例 2
第1図に示す連続重合装置を用いて重合を行なう。まず
、容積3001dの、撹拌装胃と還流冷却器を持った重
合槽1に、配位水数6.5のリンタングステン酸(Hs
”x2oto−3,5H2O)を2oog仕込む。表−
1に示すジオール類を所定量含むTHFを1509加え
て撹拌する。重合槽温度を60℃に設定して、4時間撹
拌した後、32 rtl / Hrの速度でジオール類
を所定量(表−1参照)含むTH’FのフィーVを開始
する。重合槽液を相分離槽2へ送り、相分離した上層を
オーバーフローさせて除き、下相の触媒相は重合槽へも
どして反応を行ない、100時間連続運転した。オーバ
ーフローした上相液から未反応のTHFを蒸留で除き、
ポリマーを得た。ポリマーは分析の結果すべてポリマー
1分子中に平均1分子のジオール類がランダムに共重合
した、両末端OH基のポリエーテルグリコールであった
。各種ジオールを用いた場合の原料液組成と成績を表−
1に示す。
、容積3001dの、撹拌装胃と還流冷却器を持った重
合槽1に、配位水数6.5のリンタングステン酸(Hs
”x2oto−3,5H2O)を2oog仕込む。表−
1に示すジオール類を所定量含むTHFを1509加え
て撹拌する。重合槽温度を60℃に設定して、4時間撹
拌した後、32 rtl / Hrの速度でジオール類
を所定量(表−1参照)含むTH’FのフィーVを開始
する。重合槽液を相分離槽2へ送り、相分離した上層を
オーバーフローさせて除き、下相の触媒相は重合槽へも
どして反応を行ない、100時間連続運転した。オーバ
ーフローした上相液から未反応のTHFを蒸留で除き、
ポリマーを得た。ポリマーは分析の結果すべてポリマー
1分子中に平均1分子のジオール類がランダムに共重合
した、両末端OH基のポリエーテルグリコールであった
。各種ジオールを用いた場合の原料液組成と成績を表−
1に示す。
(以下余色)
表−1
来1)DSOによる測定
実施例 6
撹拌装置と還流冷却器を付けた容器に、TH’F200
gと1.3−foA’ンジオ−ルf O,61/を仕込
む。ついで、無水状態にした表−2に示す各種ヘテo&
り酸を100g加える。温度を60℃に設定して、4時
間撹拌を続けた後、室温で静置して二相に分離する。上
層から未反応のTHFを蒸留で除き1.3−プロパンジ
オールが共重合したポリマーを得た。得られたポリマー
の収量を表−2に示す。
gと1.3−foA’ンジオ−ルf O,61/を仕込
む。ついで、無水状態にした表−2に示す各種ヘテo&
り酸を100g加える。温度を60℃に設定して、4時
間撹拌を続けた後、室温で静置して二相に分離する。上
層から未反応のTHFを蒸留で除き1.3−プロパンジ
オールが共重合したポリマーを得た。得られたポリマー
の収量を表−2に示す。
(以下余色)
表−2
実施例4及び比較例2
撹拌装置と還流冷却器を付けた容器に、THFを200
gと1.6−70ロパンジオールを表−6に記載の量加
える。次いで配位水数2の状態にしたリンタングステン
酸を1001!加える。温度を60°Cに設定して4時
間撹拌を続けた後、室温で静置して二相に分離する。上
層から未反応のTHFを蒸留で除きポリマーを得た。重
合成績とGPOよりめた数平均分子量を表−6に示す。
gと1.6−70ロパンジオールを表−6に記載の量加
える。次いで配位水数2の状態にしたリンタングステン
酸を1001!加える。温度を60°Cに設定して4時
間撹拌を続けた後、室温で静置して二相に分離する。上
層から未反応のTHFを蒸留で除きポリマーを得た。重
合成績とGPOよりめた数平均分子量を表−6に示す。
表−3
第1図は、実施例2における連続重合装置の概略図であ
る。図中;1は重合槽、2は相分離槽、3は蒸留塔を示
す。 特許出願人 旭化成工業株式会社
る。図中;1は重合槽、2は相分離槽、3は蒸留塔を示
す。 特許出願人 旭化成工業株式会社
Claims (1)
- 1分子当り15分子以下の水を配位又は存在させたヘテ
ロポリ酸を触媒として用いて、1分子中に2個以上の水
酸基を有するアルコール類とテトラヒドロフランとを共
重合させることを特徴とする、オキシテトラメチレン基
以外の基を分子中に持ったf リエーテル、l ジオー
ル共重合体の製造方法
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5848584A JPH0713139B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ポリエーテルポリオール共重合体の製造方法 |
| EP85103690A EP0158229B1 (en) | 1984-03-28 | 1985-03-27 | Process for producing polyether polyol, the produced polyether polyol and polyurethane |
| US06/716,656 US4658065A (en) | 1984-03-28 | 1985-03-27 | Process for producing polyether polyol and a product |
| KR1019850002038A KR870001646B1 (ko) | 1984-03-28 | 1985-03-27 | 폴리에테르 폴리올의 제조방법 |
| DE8585103690T DE3563447D1 (en) | 1984-03-28 | 1985-03-27 | Process for producing polyether polyol, the produced polyether polyol and polyurethane |
| US06/944,354 US4792627A (en) | 1984-03-28 | 1986-12-22 | Process for producing polyether polyol and a product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5848584A JPH0713139B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ポリエーテルポリオール共重合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203633A true JPS60203633A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0713139B2 JPH0713139B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=13085726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5848584A Expired - Lifetime JPH0713139B2 (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | ポリエーテルポリオール共重合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713139B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0503393B1 (de) * | 1991-03-13 | 1997-08-27 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyoxyalkylenglykol-Monoethern von einwertigen Alkoholen |
| EP1288240A1 (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-05 | Hodogaya Chemical Co., Ltd. | Method for preparing polyether polyol copolymer |
| JP2007534776A (ja) * | 2003-04-01 | 2007-11-29 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | テトラヒドロフランコポリマーの製造方法 |
| CN113980262A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-28 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种环氧封端烯丙醇聚醚的制备方法 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP5848584A patent/JPH0713139B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0503393B1 (de) * | 1991-03-13 | 1997-08-27 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Polyoxyalkylenglykol-Monoethern von einwertigen Alkoholen |
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