JPS635045A - ポリエ−テルの精製法 - Google Patents

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〕 ポリエーテルは一役にはアルカリ性触媒下で活性水素を
有する化合物に、アルキレンオキサイドを反応させて合
成される。従って合成されたポリエーテルは残存してい
るアルカリ性触媒により、アルカリ性を示し、多くの場
合このままでは使用できない。本発明は、アルカリ性触
媒を効率的に分離除去する方法に関する。

〔従来の技術〕

通常ポリエーテルはこのアルカリ性触媒の中和及び除去
といった後処理を行うことンこより精製されている。こ
れらの後処理方法には１弱酸により中和する方法９強酸
で中和し説・ト後炉別する方法、活性白土、酸性白土等
を使用して触媒を吸着除去する方法等があるがそれぞれ
の方法に完全なものはなく、製品の懸り、カヌミ。

着臭、収率低下、設備の問題、操乍の複雑さ。

等の欠点がある。

例えば、吸着法の場き、吸着剤に吸着するアルカリ触媒
の量の増加とともに吸着性能が下がるので再生するか又
は交換する必要がある。又。

この時に発生する廃液、廃棄物の処理も必要である。し
たがって、これらの繁雑な操作のために処理コストの増
大となシ、効率的な分離精製法が望まれている。

また、ポリエーテルは常温で液状であるが。

高粘性流体であること及びアルカリ性触媒はサブミクロ
ンの粒子として分散していることより遠心分離法や重力
沈降分離法のみでは容易に分離精製は不可能であった。

例えば、温度５０℃において、ポリエーテルの粘度は約
４０００ｐで１μのアルカリ触媒微粒子の重力沈降速度
は。

＝　　２．７　Ｘ　１０−”ＧＱ／ｓｅｅとなり、１ｍ
沈降するのに約１０時間も要し、実用的でなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記従来法の欠点を解消し、低コストで高品質
のポリエーテルを得るためにポリエーテル中のアルカリ
性触媒を効率的にかつ簡単な操作で分離除去する方法を
提供する事を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、溶解溶剤を合成ポ
リエーテルに添加混合した場合、該溶解溶剤の臨界状態
近傍ではポリエーテルの性状が急激に変化する事を見い
出し、この知見に基づき本発明をなすに致った。

すなわち本発明は、アルカリ触媒の存在下に合成された
ポリエーテルに溶解溶剤を添加混合し、更に酸性水溶液
を添加混合して、該アルカリ触媒を水相に抽出した後、
該溶解溶剤の臨界温度近傍でポリエーテル相と水相の相
分離を行うとともに、該ポリエーテル中に残存している
アルカリ触媒粒子の重力沈降分離を行い１選択的に該ポ
リエーテルの１部を該アルカリ触媒粒子に凝集せしめて
粒子径を増大させ、該アルカリを該合成ポリエーテル及
び該溶解溶剤の混合液より除去した後、該溶解溶剤おＬ
び水相を分離する事を特徴とするポリエーテルの精製法
を提供するものである。

本発明の適用できるポリエーテルとしてはアルカリ性触
媒１例えば苛性カリ、荷性ソーダ。

ナトリウムメチラート、カリウムメチラート。

金属ナトリウム、金属カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の
存在下に活性水素を有する化合物にアルキレンオキサイ
ドを反応（付加）させたものすべてをあげることができ
る。上記活性水素を有する化合物としては通常用いられ
ているアルコール類、カルボン酸類、フェノール類、ア
ミン類等が、父上記アルキレンオキサイドとしては、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオ
キサイドの一種又は二種以上のものがあげられる。

また本発明の適用できる溶解溶剤としては。

常温でポリエーテルに対して溶解力を有し１回収及び取
扱いが容易なものが好ましく、また臨界状態近傍を使用
するため、ポリエーテルの熱分解温度又は熱変質温度を
考慮して、臨界温度がｓｏｏ′ｃ以下のものが好ましい
。表１に溶解溶剤として代表的なものを示す。

ポリエーテルの精製法（その３） 表１．溶解溶剤 ペンタン　　　　　　ａ６．１　　　　１９６．６　　
　　　８３．１ヘキサン　　　　　６８．７　　　　２
３４．７　　　　２９．９へブタン　　　　　　９８．
４　　　　２６７．０　　　　　２７．０オクタン　　
　　　１２５．７　　　　２９６．２　　　　２４．６
シクロヘキサン　　８０　　　　　２８１．０　　　　
　４０．４ベンゼン　　　　　　８０．１　　　　２８
８５　　　　　４７．７プロノくン　　　　　　−４２
．１　　　　　　９６，８　　　　　　４２．０ブタン
　　　−０，５１５２，０８７，５〔作用〕 粒子の沈降速度は、下記ヌトークスの式で示される。

Ｕ：沈降速度 ρ、二粉粒子密度 ρ：液の密度 Ｄｐ＝粒子径 μ：液の粘度 ｇ：重力加速度 上式より沈降速度は粒子径の２乗に比例することより粒
子径の増加により重力沈降速度が大巾に増加し、沈降分
離が大巾に促進することがわかる。

ここで溶解溶剤に対するポリエーテルの溶解度は、該溶
解溶剤の臨界温度近傍で急激に減少し１分子量の大きい
ポリエーテルはど選択的に相分離して該溶解溶剤に溶解
しないことを利用し、該ポリエーテル中の該アルカリ触
媒の微粒子を、該不溶解ポリエーテルを結合剤として凝
集せしめ１粒子径を増大させることにより、容易に分離
できるものである。

さらに該溶解溶剤を臨界温度近傍の条件下で添加する事
により液粘度μ及び液密度ρの低減効果かあ、Ｑ、（１
）式により前記粒子径の増大とともに沈降速度Ｕを増大
させるという相乗効果が挙げられる。

また、ポリエーテルに水を添加することにより、ポリエ
ーテル中のアルカリ触媒を水相に容易に抽出することは
可能であったが、水相はポリエーテルと極めて安定なエ
マルジョンヲ形成し、水相とポリエーテル相を分離する
ことは困難であった。

不発明は酸性水溶液を添加する事により水和反応によっ
てアルカリ触媒のポリエーテル相から水相への物質移動
を促進し、速やかに該アルカリ触媒を水相に抽出できる
ものであり、また臨界温度近傍で溶解溶剤を添加する事
によって。

水相とポリエーテル相の相分離を促進する効果を奏する
ものである。

即ち、該溶解溶剤を臨界温度近傍で添加することにより
該ポリエーテル相の粘度は大幅に減少するとともに、比
重も小さくなり水との比重差の増大により水エマルジョ
ンが消失し、水相は重液相として、ポリエーテルは軽液
相として速やかに相分離するものである。

したがって１本発明により該アルカリ触媒を酸性水溶液
中に容易に抽出でき、水相とポリエーテル相を容易に相
分離することが可能となり該アルカリ触媒が実質的に含
まれないポリエーテルを回収することが可能となった。

ここで該酸性水溶液の添加量は水中での該アルカリ触媒
の飽和濃度より該アルカリ触媒の５倍以上あればよいが
、該水と該アルカリ触媒の接触効率を高めるために、該
ポリエーテル１重量部に対し、少なくとも０．０１重量
部以上添加するのが好ましい。持に望ましくは０．０１
〜０．１０の範囲である。０．１０以上の添加は単に水
の使用量の増加となり経済的に好ましくない。

また該溶解溶剤の添加量は、特に望ましくはポリエーテ
ル１重量部に対して２〜４重量部が好ましい。２重量部
以下では液の粘度及び比重の低減が十分でなく、沈降速
度が小さくなり好ましくない。

操作圧力は、該溶解溶剤が気化するのを防止するに十分
な圧力であれば良く、好ましくは該溶解溶剤の臨界圧力
から臨界圧力の２倍の範囲であれば良い。これ以上の圧
力はコストの増加となり好ましくガい。

また操作温度は、該溶解溶剤のポリエーテル中への拡散
速度の大きい臨界温度近傍にすべきである。特に望まし
くは、該臨界温度より少なくとも８０°Ｃ低い温度以上
でかつ該臨界温度より５０°Ｃ高い温度以下の範囲にす
べきである。しかし、該ポリエーテルの熱分解温度又は
熱変質温度以下にすべきである。該臨界温度より５０°
Ｃ高い温度以上では、該溶解溶剤の密度が急激に減少し
、溶解度が減少するため、該ポリエーテルの回収率が減
少し好ましくない。この状態で密度を増すためには圧力
を臨界圧力の数倍以上に高める必要があり経済的に不利
である。

前述の望ましい温度範囲において、該ポリエーテルの一
部を急速に相分離させ、該アルカリ微粒子の凝集沈降分
離が促進できる。

また該相分離ポリエーテルの量は、該アルカリ微粒子の
数倍量あれば十分であシ、該ポリエーテルの損失は無視
できることも判明した。

次に本発明によるポリエーテル精製法の１実施態様例を
第１図に示す工程図により説明する。

第１図において、■は合成ポリエーテル供給ライン、２
は溶解溶剤循環ライン、４は重力沈降分離槽、５はアル
カリ触媒排出ライン、６は上澄液、７は分離槽、８は精
製ポリエーテルライン、９は酸性水溶液供給ラインを示
す。

重力沈降分離槽４の下部５からは、該相分離ポリエーテ
ルと該アルカリ微粒子の凝集沈降物が抜き出され、上部
６小らはアルカリ微粒子が実質的に含まれないポリエー
テルと該溶解溶剤がオーバーフロー液として取り出され
る。

該オーバーフロー液６中のポリエーテルと該溶解溶剤は
分離槽７に導入し分離する。

分離槽７は蒸発分離法、自己蒸気圧縮法又は超臨界分離
法のいずれも使用可能であり経済性より決定することが
できる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明の効果を更に詳細に説明する。

グリセリン５００ｇに、触媒としてＫＯＨ２Ｑｇを添加
し、常法にょジプロピレンオキサイド１２００ｇを反応
させた。

次に該反応生成物に対し３倍量のｎ−ヘキサン及び５Ｎ
のＨＣＩ水溶液０．０５重量部を添加し。

縦長オートクレーブに仕込み、攪拌しなから１７５°Ｃ
まで昇温し、圧力を５０ａｔｍに保持し３０分間静置後
側部より上澄液を回収し、該上澄液よりｎ−へキサンを
蒸留により分離して高品質のポリエーテルを回収した。

該ポリエーテル中のＫＯＨ９度は１０ｐｐｍで原料中の
ＫＯＨ濃度１１６０　ｐｐｍ　Ｋ較べ十分に精製されて
いた。

また該ポリエーテルの収率は９９．０ｗｔ％であった。

〔比較例〕

実施例１において、溶解溶剤の種類、酸性水溶液の添加
量及び操作温度を変えた場合の比較例を表１に示した。

表１においてＮｎｌは溶解溶剤及び酸性水溶液を全く添
加しなかった例、克２は水を添加せずにアルカリ触媒を
水相に抽出するという効果が得られなかった例、克３は
酸性水溶液ではなく水を使用したために中和反応による
アルカリ触媒の水相への移動促進効果が得られなかった
例。

嵐１６のキシレンは臨界温度３４５°Ｃと高いため。

操作温度２９０°Ｃとの間に温度差がありすぎたために
ＫＯｆ（の除去効果が低下した例である。これ以上に操
作温度を上げるとポリエーテルの熱分解を招き好ましく
ない。克１９は操作温度が５０′Ｃと低すぎたためＫ　
ＫＯＨの除去効果が得られなかった例、患２０は操作温
度が３ｏｏ°ｃと高すぎたためにポリエーテルの熱分解
が起こり精製ポリエーテルの回収率が著しく低下した例
である。

〔発明の効果〕

本発明は以上詳述したようにアルカリ触媒を含有するボ
リエーテ／Ｉ／に溶解溶剤及び酸性水溶液を添加し、該
ポリエーテルの該溶解溶剤への溶解度を溶解溶剤の臨界
温度付近で温度により制御し該アルカリ触媒の沈降分離
速度を増大させて、アルカリ触媒を凝集沈降分離すると
ともに中和反応によって水相にアルカリ触媒を抽出し、
溶解溶剤の存在下で水相とポリエーテル相の相分灘を行
い、精製ポリエーテルの収率向上が可能で実質的にアル
刀り触媒が含まれなＩ／−１精製ポリエーテルを製造す
る方法を提供するものであるっまた繁雑な操作を必要と
しないために処理コストを大幅に低減できるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施Ｗ様例を示すポリエーテル晴製
法のプロセスフロー図である。 １・・・合成ポリエーテル供給ライン、２・・・溶解溶
剤循環ライン、４・・・重力沈降分離槽、５・・・アル
カリ触媒及び水排呂ライン、６・・・上澄液（オーバー
フロー液）ライン、７・・・分離槽、８・・・精製ポリ
エーテルライン、９・・・酸性水溶液供給う手続補正書
（方式） 昭和６１年　９月　５日 昭和６１年　特許願　第１４７４６７号発明の名称 ポリエーテルの精製法 補正をする者 事件との関係　　特許出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルカリ触媒の存在下に合成されたポリエーテルに溶解
   溶剤を添加混合し、更に酸性水溶液を添加混合して該ア
   ルカリ触媒を水相に抽出した後、該溶解溶剤の臨界温度
   近傍でポリエーテル相と水相の相分離を行うとともに、
   該ポリエーテル中に残存しているアルカリ触媒粒子の重
   力沈降分離を行い、選択的に該ポリエーテルの１部を該
   アルカリ触媒粒子に凝集せしめて粒子径を増大させ、該
   アルカリを該合成ポリエーテル及び該溶解溶剤の混合液
   より除去した後、該溶解溶剤および水相を分離する事を
   特徴とするポリエーテルの精製法。