JP2002012660A - Method for producing polyoxyalkylene glycol and catalyst used for acid-catalyzed reaction - Google Patents

Method for producing polyoxyalkylene glycol and catalyst used for acid-catalyzed reaction

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JP2002012660A
JP2002012660A JP2001127040A JP2001127040A JP2002012660A JP 2002012660 A JP2002012660 A JP 2002012660A JP 2001127040 A JP2001127040 A JP 2001127040A JP 2001127040 A JP2001127040 A JP 2001127040A JP 2002012660 A JP2002012660 A JP 2002012660A
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Japan
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catalyst
polyoxyalkylene glycol
reaction
acid
producing
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Japanese (ja)
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Tomohito Furuta
智史 古田
Kenji Matsuzawa
憲治 松沢
Hiroshi Sato
洋 佐藤
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Original Assignee
Japan Energy Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a polyoxyalkylene glycol having a relatively low molecular weight and a sharp distribution of the molecular weight by carrying out ring opening polymerization of a cyclic ether and to obtain a catalyst used for an acid-catalyzed reaction such as the ring opening polymerization. SOLUTION: The catalyst comprises a porous inorganic oxide consisting essentially of alumina and a sulfuric acid component supported thereon in the method for producing the polyoxyalkylene glycol comprising carrying out the ring opening polymerization of the cyclic ether in the presence of the catalyst. The pore volume of the catalyst within the range of ±20% of median pore diameter is preferably >=50% based on the total pore volume. Furthermore, the median pore diameter of the catalyst is preferably 2-25 nm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、環状エーテルを触
媒の存在下開環重合し、ポリオキシアルキレングリコー
ルを製造する方法に関するものであり、特に触媒の分離
が簡便であり、しかもシャープな分子量分布のポリオキ
シアルキレングリコールを得る製造方法に関する。ま
た、このような開環重合反応などの酸触媒反応に用いら
れる触媒に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a catalyst, and particularly to a method for easily separating a catalyst and having a sharp molecular weight distribution. To obtain a polyoxyalkylene glycol. Further, the present invention relates to a catalyst used for an acid-catalyzed reaction such as a ring-opening polymerization reaction.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオキシアルキレングリコールは、直
鎖状のポリエーテルグリコールであり、一般的に環状エ
ーテルの開環重合によって製造されている。その中で工
業的に特に意味を持つ化合物は、テトラヒドロフラン
(THF)の開環重合によって製造されるポリテトラメ
チレンエーテルグリコール(PTMEG)である。PT
MEGは、弾性繊維やエラストマーなど伸縮性や弾性を
要求される材料の原料として広く工業的に用いられてい
る。
2. Description of the Related Art Polyoxyalkylene glycols are linear polyether glycols and are generally produced by ring-opening polymerization of cyclic ethers. Among them, a compound having industrial significance is polytetramethylene ether glycol (PTMEG) produced by ring-opening polymerization of tetrahydrofuran (THF). PT
MEG is widely and industrially used as a raw material for materials requiring elasticity and elasticity, such as elastic fibers and elastomers.

【0003】PTMEGの製造方法としては従来、フル
オロ硫酸などの強酸触媒を使用して、均一系で反応を行
う方法が広く知られている。しかしながらこのような方
法では、1)触媒の腐食性が高く、反応装置に高価な耐
腐食性材質が必要である、2)多量の回収・再利用でき
ない廃酸が発生し、コストのかかる廃酸処理が必要にな
る、などの問題があった。そこでこれらの問題を解決す
るために、固体触媒を用いた方法の検討が行われてい
る。
[0003] As a method for producing PTMEG, a method of performing a reaction in a homogeneous system using a strong acid catalyst such as fluorosulfuric acid has been widely known. However, in such a method, 1) the corrosiveness of the catalyst is high, and an expensive corrosion-resistant material is required for the reaction apparatus. 2) A large amount of waste acid that cannot be recovered and reused is generated, and the waste acid is expensive. There was a problem that processing was required. In order to solve these problems, a method using a solid catalyst has been studied.

【0004】固体触媒を用いたPTMEGの製造方法と
しては、硫酸ジルコニアを触媒とする方法(特表平6−
505515、特開平8−73586)、ゼオライトを
触媒とする方法(特開平7−228684)、複合金属
酸化物を触媒とする方法(特開平4−306228、特
開平8−231706)などが開示されている。
As a method for producing PTMEG using a solid catalyst, a method using zirconia sulfate as a catalyst (Japanese Unexamined Patent Publication No.
505515, JP-A-8-73586), a method using a zeolite as a catalyst (JP-A-7-228684), a method using a composite metal oxide as a catalyst (JP-A-4-306228, JP-A-8-231706) and the like. I have.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に固体触
媒を用いたはPTMEG製造反応は、比較的低分子量、
例えば分子量500〜1500が得られにくく、さらに
分子量分布もブロードになってしまうという問題があっ
た。本発明は、環状エーテルを開環重合し、比較的低分
子量で、分子量分布がシャープなポリオキシアルキレン
グリコールを製造する方法を提供することを目的とす
る。また、このような開環重合などの酸触媒反応に用い
られる触媒を提供することを目的とする。
However, in general, a PTMEG production reaction using a solid catalyst has a relatively low molecular weight,
For example, there is a problem that it is difficult to obtain a molecular weight of 500 to 1500 and the molecular weight distribution becomes broad. An object of the present invention is to provide a method for producing a polyoxyalkylene glycol having a relatively low molecular weight and a sharp molecular weight distribution by ring-opening polymerization of a cyclic ether. Another object of the present invention is to provide a catalyst used for an acid-catalyzed reaction such as ring-opening polymerization.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、環状エーテル
を触媒の存在下で開環重合してポリオキシアルキレング
リコールを得る製造方法において、触媒が、アルミナを
主成分とする多孔質無機酸化物と、それに担持された硫
酸分を含むものである。触媒の中央細孔直径の±20%
の範囲の細孔容積が、全細孔容積の50%以上であるこ
とが、さらには、触媒の中央細孔直径が2〜25nmで
あることが好ましい。
The present invention relates to a method for producing a polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a catalyst, wherein the catalyst comprises a porous inorganic oxide mainly composed of alumina. And a sulfuric acid component carried thereon. ± 20% of the median pore diameter of the catalyst
Is preferably 50% or more of the total pore volume, and more preferably, the central pore diameter of the catalyst is 2 to 25 nm.

【0007】また、本発明による酸触媒反応に用いられ
る触媒は、アルミナを主成分とする多孔質無機酸化物と
それに担持された硫酸分を含む触媒であり、かつ、触媒
の中央細孔直径の±20%の範囲の細孔容積が全細孔容
積の50%以上である。触媒の中央細孔直径が2〜25
nmであることが、さらには、酸触媒反応が、環状エー
テルを触媒の存在下で開環重合してポリオキシアルキレ
ングリコールを得る反応であることが好ましい。
The catalyst used in the acid-catalyzed reaction according to the present invention is a catalyst containing a porous inorganic oxide containing alumina as a main component and a sulfuric acid component supported on the porous inorganic oxide. The pore volume in the range of ± 20% is 50% or more of the total pore volume. The catalyst has a central pore diameter of 2 to 25
Further preferably, the acid-catalyzed reaction is a reaction for obtaining a polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a catalyst.

【0008】なお、本発明で得られるポリオキシアルキ
レングリコールは、末端がエステル化された、ポリオキ
シアルキレングリコールモノエステル、ポリオキシアル
キレングリコールジエステルなどのポリオキシアルキレ
ングリコール誘導体を含むものである。
[0008] The polyoxyalkylene glycol obtained in the present invention contains a polyoxyalkylene glycol derivative such as a polyoxyalkylene glycol monoester and a polyoxyalkylene glycol diester whose terminals are esterified.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に用いる触媒は、アルミナ
を主成分とする多孔質無機酸化物と、それに担持された
硫酸分を含むものである。触媒の中央細孔直径の±20
%の範囲の細孔容積が、全細孔容積の50%以上である
ことが、さらには、触媒の中央細孔直径が2〜25nm
であることが好ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The catalyst used in the present invention contains a porous inorganic oxide containing alumina as a main component and sulfuric acid supported on the porous inorganic oxide. ± 20 of the median pore diameter of the catalyst
% Of the total pore volume is 50% or more of the total pore volume, and furthermore, the median pore diameter of the catalyst is 2 to 25 nm.
It is preferred that

【0010】[多孔質無機酸化物] アルミナを主成分
とする多孔質無機酸化物からなり、この無機酸化物とし
ては、アルミニウムの酸化物であるアルミナ以外に、タ
ングステン、モリブデン、亜鉛、ホウ素、ゲルマニウ
ム、リン、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジ
ウム、クロム、マンガン、鉄、ケイ素、錫、ガリウム、
セレン、テルル、銅などの少なくとも1つの元素を含む
酸化物、これらを含む複合金属酸化物を含んでいてもよ
い。ここでの酸化物は、含水酸化物を含む場合も含めて
定義される。担体を構成する全金属重量のうち、アルミ
ニウムをその金属重量として20重量%以上、特には8
0重量%以上、さらには90重量%以上含むことが好ま
しい。アルミナを主成分とする多孔質無機酸化物は、結
晶質、特には、γ−アルミナやη−アルミナの結晶構造
を有することが好ましい。
[Porous Inorganic Oxide] Consists of a porous inorganic oxide containing alumina as a main component. Examples of the inorganic oxide include alumina, which is an oxide of aluminum, tungsten, molybdenum, zinc, boron, and germanium. , Phosphorus, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, chromium, manganese, iron, silicon, tin, gallium,
An oxide containing at least one element such as selenium, tellurium, or copper, or a composite metal oxide containing these may be included. The oxide here is defined including the case where it contains a hydrated oxide. Of the total metal weight constituting the carrier, aluminum is 20% by weight or more, especially 8% by weight as the metal weight.
It is preferably contained at 0% by weight or more, more preferably at 90% by weight or more. The porous inorganic oxide containing alumina as a main component preferably has a crystalline structure, particularly a crystal structure of γ-alumina or η-alumina.

【0011】[触媒の細孔構造] 細孔分布がシャープ
であることが必要であり、具体的には、触媒の中央細孔
直径の±20%の範囲の細孔容積が、全細孔容積の50
%以上である。また、中央細孔直径の±40%の範囲の
細孔容積が、全細孔容積の80%以上であることが好ま
しい。
[Pore Structure of Catalyst] It is necessary that the pore distribution be sharp. Specifically, the pore volume in the range of ± 20% of the median pore diameter of the catalyst is defined as the total pore volume. Of 50
% Or more. Further, the pore volume in a range of ± 40% of the central pore diameter is preferably 80% or more of the total pore volume.

【0012】触媒の中央細孔直径は、2〜25nm、特
に3〜15nm、さらには4〜10nmの範囲にあるこ
とが好ましい。分子量500〜1500のポリオキシア
ルキレングリコールを合成する場合は、中央細孔径が4
〜9nmであることが好ましい。触媒の比表面積は10
0m2/g以上、特に150m2/g以上、さらには20
0m2/g以上であることが好ましい。全細孔容積であ
る細孔直径2〜30nmの細孔容積は0.2cm3/g
以上、特には、0.25〜0.55cm3/gが好まし
い。触媒の細孔構造は、細孔直径2〜30nmの範囲に
ついては窒素吸着法により測定できる。細孔直径2nm
から中央細孔直径の範囲の細孔容積と、中央細孔直径か
ら細孔直径30nmの範囲の細孔容積は等しい。
The central pore diameter of the catalyst is preferably in the range from 2 to 25 nm, in particular from 3 to 15 nm, more preferably from 4 to 10 nm. When synthesizing a polyoxyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 1500, the median pore diameter is 4
It is preferably about 9 nm. The specific surface area of the catalyst is 10
0 m 2 / g or more, especially 150 m 2 / g or more, and more preferably 20 m 2 / g or more.
It is preferably 0 m 2 / g or more. The pore volume having a pore diameter of 2 to 30 nm, which is the total pore volume, is 0.2 cm 3 / g.
As described above, particularly, 0.25 to 0.55 cm 3 / g is preferable. The pore structure of the catalyst can be measured by a nitrogen adsorption method in the range of pore diameter of 2 to 30 nm. Pore diameter 2nm
The pore volume in the range from to the central pore diameter is equal to the pore volume in the range from the central pore diameter to the pore diameter of 30 nm.

【0013】触媒の形状としては、粉体、粒状、円柱
状、球状などを用いることができる。触媒を、0.4m
m以上、特には、0.4〜20mm、さらには、0.7
〜15mmの平均粒径に成形することが、触媒と反応生
成物などを分離しやすいので好ましい。成形された触媒
の平均圧壊強度は、3kg以上、特には、5kg〜15
kgとすることで、分離の際に触媒が破損しにくくな
る。
As the shape of the catalyst, powder, granules, columns, spheres and the like can be used. 0.4 m of catalyst
m or more, in particular, 0.4 to 20 mm, further 0.7
It is preferable to mold to an average particle size of 15 mm because the catalyst and the reaction product are easily separated. The average crushing strength of the formed catalyst is 3 kg or more, especially 5 kg to 15 kg.
By setting the weight in kg, the catalyst is less likely to be damaged during separation.

【0014】[担持された硫酸分] 硫酸分の担持量
は、硫黄重量として触媒重量に対して0.5〜10重量
%、特には1〜7重量%となるようにすることが好まし
い。硫酸分の担持は、アルミニウム水和酸化物粉体な
どの無機酸化物前駆体と、硫酸または硫黄分含有化合物
を混練し、焼成する方法、または、無機酸化物に硫黄
分含有化合物を含ませた後、焼成する方法などを用いる
ことができる。また、この担持のための焼成は行わない
場合もある。
[Supported Sulfuric Acid Content] The amount of sulfuric acid carried is preferably 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 7% by weight, based on the weight of the catalyst. Supporting the sulfuric acid content, a method of kneading an inorganic oxide precursor such as aluminum hydrated oxide powder, sulfuric acid or a sulfur-containing compound, and calcining, or including a sulfur-containing compound in the inorganic oxide Thereafter, a method of baking or the like can be used. In some cases, the firing for carrying is not performed.

【0015】用いることのできる硫黄分含有化合物は、
硫酸分を含有する化合物、または、その後の焼成などの
処理により硫酸分に変換されうる硫黄分を含んだ化合物
である。硫黄分含有化合物としては、硫酸、硫酸アンモ
ニウム、亜硫酸、亜硫酸アンモニウム、塩化チオニル、
ジメチル硫酸などが挙げられるが、硫酸分含有化合物が
好ましく用いられ、硫酸アンモニウム、ジメチル硫酸が
製造装置の腐蝕性も低く好ましい。特には硫酸アンモニ
ウムが最も好ましく用いられる。
The sulfur-containing compounds that can be used are:
It is a compound containing sulfuric acid or a compound containing sulfur which can be converted into sulfuric acid by a subsequent treatment such as baking. As the sulfur-containing compound, sulfuric acid, ammonium sulfate, sulfurous acid, ammonium sulfite, thionyl chloride,
Examples thereof include dimethyl sulfuric acid, and a sulfuric acid-containing compound is preferably used. Ammonium sulfate and dimethyl sulfuric acid are preferable because they have low corrosiveness in a production apparatus. Particularly, ammonium sulfate is most preferably used.

【0016】[触媒の担体] 成形された触媒は、無機
酸化物からなる担体に硫酸分を担持することで、好まし
く製造される。担体の製造方法は特に限定されるもので
はなく、例えば、無機酸化物または水酸化物などの無機
酸化物前駆体を粉体状の原料として用い、この粉体に
水、有機用溶媒など加えてペースト状または粘土状とし
て成形することができる。この成形は、押し出し成形、
加圧成形、加工シートへの塗布などで行うことができ
る。成形後に、乾燥および必要に応じて焼成することで
成形された担体を得ることができる。ゲル状またはスラ
リー状とした原料をスプレードライなどで乾燥気体中に
分散させて乾燥させることで、球状に成形することもで
きる。さらに、ゾル状またはスラリー状とした原料を液
中で球状に成形することもできる。また、粉体の原料を
そのまま成形する成形方法としては、原料粉体に必要に
応じて成形助剤を加えて、錠剤機により加圧成形する方
法や、転動造粒により成形する方法がある。なお、無機
酸化物前駆体は、成形時の化学反応や、成形後の乾燥・
焼成などにより無機酸化物となる。
[Support of Catalyst] The shaped catalyst is preferably produced by supporting a sulfuric acid component on a support made of an inorganic oxide. The method for producing the carrier is not particularly limited. For example, an inorganic oxide precursor such as an inorganic oxide or a hydroxide is used as a powdery raw material, and water, an organic solvent and the like are added to the powder. It can be formed as a paste or clay. This molding is extrusion molding,
It can be performed by pressure molding, application to a processed sheet, or the like. After forming, the formed support can be obtained by drying and, if necessary, firing. The gel or slurry raw material can be formed into a sphere by dispersing it in a dry gas by spray drying or the like and drying it. Further, the sol or slurry raw material may be formed into a spherical shape in the liquid. Further, as a molding method for directly molding the raw material of the powder, there is a method in which a molding aid is added to the raw material powder as needed, and a method in which the raw material powder is subjected to pressure molding with a tablet machine or a method in which the raw material powder is molded by rolling granulation. . In addition, the inorganic oxide precursor may be subjected to a chemical reaction at the time of molding or drying and drying after molding.
It becomes an inorganic oxide by firing or the like.

【0017】成形された担体は、擬ベーマイトなどのベ
ーマイト構造を有するアルミニウム水和酸化物(以下、
含水アルミナ粉体という)を混練し、成形することで好
ましく作製できる。担体の原料となる含水アルミナ粉体
の灼熱減量(水分率)が20〜40重量%、特には25
〜35重量%であることが好ましい。この灼熱減量は、
含水アルミナを1400℃の温度で1時間焼成した後の
重量減少で測定することができる。
The formed support is made of aluminum hydrated oxide having a boehmite structure such as pseudo-boehmite (hereinafter referred to as “boehmite”).
Water-containing alumina powder) is kneaded and molded, and can be preferably produced. The burning loss (moisture percentage) of the hydrated alumina powder used as a raw material of the carrier is 20 to 40% by weight, particularly 25.
Preferably it is ~ 35% by weight. This burning loss
It can be measured by weight loss after sintering hydrated alumina at a temperature of 1400 ° C. for 1 hour.

【0018】混練方法には特に限定はなく、一般に触媒
調製に用いられる混練機を用いることができる。通常は
原料に水を加え投入し、撹拌羽根で混合するような方法
が好ましく用いられる。混練の際には通常水を加える
が、加える液体としては、エタノール、2−プロパノー
ル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン等の有機溶媒でもよい。混練時の温度や混練時間
は、原料となる含水アルミナ粉体などの粉体により異な
るが、好ましい細孔構造が得られる条件が選ばれる。同
様に本発明の触媒性能が維持される範囲内であれば、硝
酸などの酸やアンモニアなどの塩基、有機化合物、バイ
ンダー、セラミックス繊維、界面活性剤、ゼオライトな
どを加えて混練することもできる。
The kneading method is not particularly limited, and a kneader generally used for catalyst preparation can be used. Usually, a method in which water is added to the raw materials, and the resulting mixture is mixed with a stirring blade is preferably used. Water is usually added during kneading, but the liquid to be added may be an organic solvent such as ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. The temperature and kneading time during kneading vary depending on the powder such as hydrated alumina powder as the raw material, but conditions for obtaining a preferable pore structure are selected. Similarly, as long as the catalytic performance of the present invention is maintained, an acid such as nitric acid, a base such as ammonia, an organic compound, a binder, a ceramic fiber, a surfactant, a zeolite, or the like can be added and kneaded.

【0019】混練後の成形方法には特に限定はなく、一
般に触媒調製に用いられている成形方法を用いることが
できる。特に、ペレット状、ハニカム状等の任意の形状
に効率よく成形できるので、スクリュー式押出機等を用
いた押出成形が好ましく用いられる。成形物のサイズに
は特に制限はないが、通常、その断面の長さが0.5〜
20mmの大きさに成形される。例えば円柱形のペレッ
トであれば、通常直径0.5〜10mm、長さ0.5〜
15mm程度のものを容易に得ることができる。
The molding method after kneading is not particularly limited, and a molding method generally used for catalyst preparation can be used. In particular, extrusion molding using a screw-type extruder or the like is preferably used because it can be efficiently molded into an arbitrary shape such as a pellet shape or a honeycomb shape. The size of the molded product is not particularly limited, but usually, the cross-sectional length is 0.5 to
It is molded to a size of 20 mm. For example, in the case of a cylindrical pellet, the diameter is usually 0.5 to 10 mm and the length is 0.5 to
Those having a size of about 15 mm can be easily obtained.

【0020】成形後の焼成は、空気又は窒素ガスなどの
ガス雰囲気中において行われるが、特には空気中で行う
ことが好ましい。好ましい焼成温度は焼成時間、ガス流
通量など他の焼成条件によっても異なるが、一般に45
0〜800℃、特に500〜800℃、さらには600
〜800℃が好ましい。焼成時間は焼成温度など他の焼
成条件によっても異なるが、一般に0.05〜20時
間、特に0.1〜10時間、さらには0.2〜5時間が
好ましい。なお、この焼成は、硫酸分を担持の後に行う
こともできる。
The firing after the molding is performed in a gas atmosphere such as air or nitrogen gas, but is preferably performed in air. The preferable firing temperature varies depending on other firing conditions such as the firing time and the gas flow rate.
0-800 ° C, especially 500-800 ° C, and even 600
~ 800 ° C is preferred. The firing time varies depending on other firing conditions such as the firing temperature, but is generally 0.05 to 20 hours, preferably 0.1 to 10 hours, and more preferably 0.2 to 5 hours. In addition, this baking can be performed after supporting a sulfuric acid component.

【0021】[酸触媒反応] 本発明の触媒が用いられ
る酸触媒反応としては、従来、塩化アルミニウム系触媒
に代表されるルイス酸触媒または硫酸に代表されるブレ
ンステッド酸触媒を用いていた酸触媒反応を挙げること
ができる。特には、異性化、不均化、ニトロ化、分解、
アルキル化、エステル化、アシル化、エーテル化、転
位、重合などの様々な反応に好ましく用いられる。中で
も、環状エーテルを酸触媒の存在下で開環重合してポリ
オキシアルキレングリコールを得る酸触媒反応に好まし
く用いられる。
[Acid-Catalyzed Reaction] As the acid-catalyzed reaction using the catalyst of the present invention, an acid catalyst which conventionally used a Lewis acid catalyst represented by an aluminum chloride-based catalyst or a Bronsted acid catalyst represented by sulfuric acid was used. Reactions can be mentioned. In particular, isomerization, disproportionation, nitration, decomposition,
It is preferably used for various reactions such as alkylation, esterification, acylation, etherification, rearrangement, and polymerization. Among them, it is preferably used for an acid-catalyzed reaction for obtaining a polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of an acid catalyst.

【0022】[環状エーテル] ポリオキシアルキレン
グリコールの原料となる環状エーテルとしては、3〜7
員環の環状エーテルが挙げられ、具体的にはテトラヒド
ロフラン、エチレンオキシド、オキセタン、オキセパ
ン、1,4−ジオキサンなどが用いられる。また、プロ
ピレンオキシド、ブテン−1−オキシド、ブテン−2−
オキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシ
ド、エピクロルヒドリン、3,3−ビスクロロメチルオ
キセタン、2−メチルテトラヒドロフラン、3−メチル
テトラヒドロフランのような、炭素数1〜4程度のアル
キル基や、アルコキシルまたはフェノキシ置換されたア
ルキル基、ハロゲン原子等で置換された環状エーテルも
使用できる。これらの中でも、特にテトラヒドロフラ
ン、置換テトラヒドロフランが好適に用いられる。置換
テトラヒドロフランとは、テトラヒドロフランの水素が
炭素数1〜4程度のアルキル基や、アルコキシルまたは
フェノキシ置換されたアルキル基、ハロゲン原子等で置
換されたものである。また、テトラヒドロフラン、置換
テトラヒドロフランと他の環状エーテルとの組み合わせ
も好適に用いられる。
[Cyclic ether] As the cyclic ether used as a raw material of the polyoxyalkylene glycol, 3 to 7
Specific examples include a membered cyclic ether, and specifically, tetrahydrofuran, ethylene oxide, oxetane, oxepane, 1,4-dioxane and the like are used. Propylene oxide, butene-1-oxide, butene-2-
Alkyl groups having about 1 to 4 carbon atoms, such as oxides, cyclohexene oxides, styrene oxides, epichlorohydrin, 3,3-bischloromethyloxetane, 2-methyltetrahydrofuran, and 3-methyltetrahydrofuran, and alkoxyl- or phenoxy-substituted alkyls A cyclic ether substituted with a group, a halogen atom or the like can also be used. Among these, tetrahydrofuran and substituted tetrahydrofuran are particularly preferably used. The substituted tetrahydrofuran is obtained by replacing the hydrogen of tetrahydrofuran with an alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms, an alkyl group substituted with alkoxyl or phenoxy, a halogen atom, or the like. Also, a combination of tetrahydrofuran, a substituted tetrahydrofuran and another cyclic ether is suitably used.

【0023】本発明においては、反応原料内に水が存在
している系、通常は、環状エーテル100重量部に対し
て0.001〜0.1重量部の水を含む条件で反応を行
うことができる。一般に環状エーテル中には0.001
〜0.1重量%の水が含まれており、これを除去する必
要はなく、製造工程を単純にすることができる。
In the present invention, the reaction is carried out in a system in which water is present in the reaction raw material, usually in a condition containing 0.001 to 0.1 parts by weight of water per 100 parts by weight of the cyclic ether. Can be. Generally 0.001 in cyclic ether
0.10.1% by weight of water, which need not be removed, simplifying the manufacturing process.

【0024】[重合条件] 上述の触媒を環状エーテル
と接触させることで開環重合を行うこともできるが、低
分子量の分子量分布の狭いポリオキシアルキレングリコ
ールを得るためには、2価アルコールを存在させること
が好ましい。2価アルコールとしては2つの水酸基を持
つ化合物であれば特に限定されることはなく、例えば、
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,
4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,
6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,
2−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパン
ジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,
4−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジ
オール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,4
−ジヒドロキシメチルベンゼン、ビスフェノールA、ビ
スフェノールF、ポリオキシアルキレングリコールなど
を挙げることができる。環状エーテルとしてTHFを用
い2価アルコールとして1,4−ブタンジオールを用い
た場合、PTMEGを得ることができ、それ以外の2価
アルコールを用いた場合には共重合ポリオキシアルキレ
ングリコールを得ることができる。共重合ポリオキシア
ルキレングリコールは、複数種類の環状エーテルを組み
合わせることで従来から合成されているが、環状エーテ
ルが限定されるために分子設計上得られる共重合物の範
囲は非常に狭いものであった。しかし本発明では前記し
た環状エーテルを使用することができるので、共重合ポ
リオキシアルキレングリコールの範囲は非常に広いもの
となる。
[Polymerization Conditions] Ring-opening polymerization can be carried out by bringing the above-mentioned catalyst into contact with a cyclic ether. However, in order to obtain a polyoxyalkylene glycol having a low molecular weight and a narrow molecular weight distribution, a dihydric alcohol must be present. Preferably. The dihydric alcohol is not particularly limited as long as it has two hydroxyl groups.
Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,
4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,
6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,
2-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,
4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4
-Dihydroxymethylbenzene, bisphenol A, bisphenol F, polyoxyalkylene glycol and the like. When THF is used as a cyclic ether and 1,4-butanediol is used as a dihydric alcohol, PTMEG can be obtained. When other dihydric alcohols are used, a copolymerized polyoxyalkylene glycol can be obtained. it can. Although copolymerized polyoxyalkylene glycols have been conventionally synthesized by combining a plurality of types of cyclic ethers, the range of copolymers obtained in molecular design is very narrow because the cyclic ethers are limited. Was. However, in the present invention, since the above-mentioned cyclic ether can be used, the range of the copolymerized polyoxyalkylene glycol becomes very wide.

【0025】また、開環重合反応を助触媒併用系で行う
こともできる。助触媒には無水カルボン酸が用いられ、
具体的には、無水酢酸、無水こはく酸、無水マレイン酸
などを用いることができるが、特には、無水酢酸が好ま
しく用いられる。
Further, the ring-opening polymerization reaction can be carried out using a co-catalyst system. Carboxylic anhydride is used as a co-catalyst,
Specifically, acetic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride and the like can be used, but acetic anhydride is particularly preferably used.

【0026】助触媒として、無水カルボン酸を用いた場
合、重合により得られるポリオキシアルキレングリコー
ルの末端はエステル化されている。必要に応じて、その
後、メチルアルコールなどを用いた加アルコール分解工
程を行うことにより、または水を用いた加水分解工程を
行うことにより両末端が水酸基であるポリオキシアルキ
レングリコールを得ることができる。
When carboxylic anhydride is used as a cocatalyst, the terminal of the polyoxyalkylene glycol obtained by polymerization is esterified. If necessary, a polyoxyalkylene glycol having hydroxyl groups at both ends can be obtained by performing an alcoholysis step using methyl alcohol or the like or a hydrolysis step using water.

【0027】本発明の重合反応時には、反応原料である
環状エーテルに、カルボン酸、ポリオキシアルキレング
リコールのジアセテート、炭化水素化合物を添加しても
構わない。カルボン酸としては酢酸が好適に用いられ、
炭化水素化合物としては飽和炭化水素、芳香族炭化水素
などが好適に用いられる。反応系内にガス成分を流通さ
せても構わない。ガス成分としては窒素、水素、二酸化
炭素、アルゴンなどが好適に用いられる。また、本発明
の重合反応の反応形式は、槽式、塔式等一般的に使用さ
れているものが用いられ、バッチ方式、連続方式のどち
らの方法を用いてもよい。
In the polymerization reaction of the present invention, a carboxylic acid, a diacetate of polyoxyalkylene glycol, or a hydrocarbon compound may be added to the cyclic ether as a reaction raw material. Acetic acid is preferably used as the carboxylic acid,
As the hydrocarbon compound, a saturated hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon, or the like is suitably used. A gas component may be circulated in the reaction system. As the gas component, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, argon and the like are preferably used. In addition, as the reaction type of the polymerization reaction of the present invention, those generally used such as a tank type and a tower type are used, and either a batch type or a continuous type may be used.

【0028】反応形式は、バッチ式でも、流通式でも可
能である。具体的には、PTMEG製造反応の場合、
テトラヒドロフラン、無水酢酸、固体酸触媒を反応器に
仕込み、重合させる方法(バッチ方式)、テトラヒド
ロフラン、無水酢酸、固体酸触媒を適当な滞留時間とな
るように、連続的に反応器に仕込んで、連続的に固体酸
触媒含みの反応粗液を抜き取っていく方法、または、
固体酸触媒を反応器中に閉じ込めておき、テトラヒドロ
フランと無水酢酸を適当な滞留時間となるように、連続
的に反応器に仕込み、連続的に反応粗液を抜き取ってい
く方法(連続方式)のいずれの方法も使用できる。前者
の場合も、重合後、触媒は反応液から容易に瀘別するこ
とができる。また、使用済みの触媒は、そのまま繰返し
て使用できるが、活性が低下した場合には洗浄、熱処理
などの再生処理により再生利用することができる。
The reaction type can be a batch type or a flow type. Specifically, in the case of a PTMEG production reaction,
A method in which tetrahydrofuran, acetic anhydride, and a solid acid catalyst are charged into a reactor and polymerized (batch method), and tetrahydrofuran, acetic anhydride, and a solid acid catalyst are continuously charged into a reactor so as to have an appropriate residence time. A method of extracting a reaction crude liquid containing a solid acid catalyst, or
A method in which a solid acid catalyst is confined in a reactor, tetrahydrofuran and acetic anhydride are continuously charged into the reactor so as to have an appropriate residence time, and a reaction crude liquid is continuously withdrawn. Either method can be used. Also in the former case, the catalyst can be easily filtered from the reaction solution after polymerization. In addition, the used catalyst can be used repeatedly as it is, but when the activity is reduced, it can be recycled by regenerating treatment such as washing and heat treatment.

【0029】バッチ式反応の場合環状エーテル100重
量部に対し、好ましくは0.1〜100重量部、さらに
好ましくは1〜50重量部の触媒が使用され、また、好
ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは1〜20重
量部の助触媒(無水酢酸など)が使用される。バッチ式
反応の重合反応時間は目的とするポリオキシアルキレン
グリコールの品質、経済性などから判断されるが、通常
0.1〜20時間、好ましくは1〜10時間程度行われ
る。
In the case of the batch type reaction, preferably 0.1 to 100 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight, of the catalyst is used per 100 parts by weight of the cyclic ether, and preferably 1 to 30 parts by weight. More preferably, 1 to 20 parts by weight of a cocatalyst (such as acetic anhydride) is used. The polymerization reaction time of the batch-type reaction is determined based on the quality, economical efficiency and the like of the target polyoxyalkylene glycol, but is usually 0.1 to 20 hours, preferably about 1 to 10 hours.

【0030】連続式反応の場合の条件としては、固体酸
触媒に対する環状エーテルのフィード量がWHSVとし
て0.1〜20/h、特には0.25〜10/hとなる
ようにすることが好ましい。また、固体酸触媒に対する
助触媒のフィード量がWHSVとして0.0005〜6
/h、特には0.0025〜2/hとなるようにするこ
とが好ましい。
The conditions for the continuous reaction are preferably such that the feed rate of the cyclic ether to the solid acid catalyst is 0.1 to 20 / h, particularly 0.25 to 10 / h as WHSV. . Further, the feed amount of the co-catalyst to the solid acid catalyst is 0.0005 to 6 as WHSV.
/ H, particularly preferably 0.0025 to 2 / h.

【0031】重合反応温度は、0〜150℃とすること
で、目的とするポリオキシアルキレングリコールの品
質、生産性に優れ、特には10〜100℃、さらには2
0〜80℃の範囲が好ましい。反応温度が低すぎると、
反応生成物の収率が低くなり実用上好ましくない。反応
温度が高すぎると着色などにより製品の品質が低下し好
ましくない。重合反応圧力は反応原料物および生成物が
液相となる圧力範囲とすることが好ましい。
By setting the polymerization reaction temperature to 0 to 150 ° C., the quality and productivity of the target polyoxyalkylene glycol are excellent, particularly 10 to 100 ° C., and more preferably 2 to 150 ° C.
The range of 0-80 degreeC is preferable. If the reaction temperature is too low,
The yield of the reaction product is low, which is not practically preferable. If the reaction temperature is too high, the quality of the product is deteriorated due to coloring or the like, which is not preferable. The polymerization reaction pressure is preferably in a pressure range in which the reaction raw material and the product are in a liquid phase.

【0032】[ポリオキシアルキレングリコールの性
状] 本発明の重合反応で得られるポリオキシアルキレ
ングリコールの数平均分子量(Mn)は500〜500
0、好ましくは500〜4000、さらに好ましくは6
50〜4000である。また本発明の重合反応で得られ
るポリオキシアルキレングリコールの好ましい分子量分
布は、重量平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)が
1.0〜3.0、さらには1.0〜2.5、特には1.
1〜2.0である。また、ほとんど着色のないポリオキ
シアルキレングリコールを得ることができる。具体的に
は、APHA値が20以下、特には10以下の生成物が
得られる。ここでのAPHA値は、ASTMD4890
に規定される方法により測定することができる。
[Properties of Polyoxyalkylene Glycol] The number average molecular weight (Mn) of the polyoxyalkylene glycol obtained by the polymerization reaction of the present invention is 500 to 500.
0, preferably 500-4000, more preferably 6
50 to 4000. The preferred molecular weight distribution of the polyoxyalkylene glycol obtained by the polymerization reaction of the present invention is such that weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn) is 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.5. In particular, 1.
1 to 2.0. Further, a polyoxyalkylene glycol having almost no coloring can be obtained. Specifically, a product having an APHA value of 20 or less, particularly 10 or less is obtained. The APHA value here is ASTM D4890
Can be measured by the method defined in

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制
限されるものではない。まず、実施例で用いた測定法を
説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. First, the measurement method used in the examples will be described.

【0034】[含水アルミナ粉の灼熱減量(水分量)測
定方法] 試料粉50gをるつぼに入れ、1400℃で
1時間以上、空気雰囲気で保持した後、重量減少率を測
定し、灼熱減量とした。
[Method of Measuring Ignition Loss (Water Content) of Hydrous Alumina Powder] 50 g of a sample powder was placed in a crucible, kept at 1400 ° C. for 1 hour or more in an air atmosphere, and the weight loss rate was measured to determine the ignition loss. .

【0035】[細孔構造の測定方法] 比表面積及び細
孔直径2〜50nmの範囲の細孔構造については、Mi
cromeritics社製ASAP2400型測定器
を用い、窒素吸着法にて測定した。
[Method of Measuring Pore Structure] The pore structure having a specific surface area and a pore diameter in the range of 2 to 50 nm is determined by Mi.
The measurement was performed by a nitrogen adsorption method using an ASAP2400 type measuring device manufactured by Cromerics.

【0036】[平均圧壊強度の測定方法] 富山産業
(株)製TH−203MP錠剤破壊強度測定器を用い、
円柱状に押出成形し、乾燥、焼成したサンプルを用いて
側面圧壊強度を測定した。測定プローブは先端が直径
4.5mmの円形状のものを使用した。測定サンプル
を、円柱サンプルの側面中央に当てて測定する操作を2
0回繰り返し、その平均値を算出した。
[Measurement Method of Average Crushing Strength] Using a TH-203MP tablet breaking strength measuring device manufactured by Toyama Sangyo Co., Ltd.
The side crushing strength was measured using a sample which was extruded into a cylindrical shape, dried and fired. The measuring probe used had a tip having a circular shape with a diameter of 4.5 mm. The operation of measuring the sample by applying it to the center of the side of the cylindrical sample
This was repeated 0 times, and the average value was calculated.

【0037】[平均分子量の測定方法] ポリオキシア
ルキレングリコールの数平均分子量(Mn)、重量平均
分子量(Mw)はゲル浸透クロマトグラフィー(GP
C)装置を用い、測定した。
[Measurement Method of Average Molecular Weight] The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of polyoxyalkylene glycol were determined by gel permeation chromatography (GP).
C) Measurement was performed using an apparatus.

【0038】[触媒の調製法] 市販の擬ベーマイト粉
のうち、灼熱減量25重量%の粉体を選び含水アルミナ
粉体として用いた。この含水アルミナ粉体2.0kgに
硫酸アンモニウム0.3kgを水溶液として加え、撹拌
羽のついた混練器で15分間混練を行った。得られた混
練物を直径1.6mmの円形開口を有する押出機より押
し出して円柱状のペレットを成形し、130℃で乾燥し
て乾燥ペレットを得た。続いてこの乾燥ペレットを67
5℃で1時間焼成し、乾燥空気中で放冷した後、密封保
存したものを触媒Aとして用いた。また、硫酸アンモニ
ウム量を0.6kgとする以外は触媒Aと同様に調製
し、触媒Bを得た。
[Preparation Method of Catalyst] Among commercially available pseudo-boehmite powders, a powder having a loss on ignition of 25% by weight was selected and used as hydrated alumina powder. To 2.0 kg of the hydrated alumina powder, 0.3 kg of ammonium sulfate was added as an aqueous solution, and kneaded with a kneader equipped with stirring blades for 15 minutes. The obtained kneaded material was extruded from an extruder having a circular opening having a diameter of 1.6 mm to form a cylindrical pellet, and dried at 130 ° C. to obtain a dried pellet. The dried pellets are then
After calcination at 5 ° C. for 1 hour, and allowed to cool in dry air, what was sealed and stored was used as catalyst A. Also, a catalyst B was prepared in the same manner as the catalyst A except that the amount of ammonium sulfate was changed to 0.6 kg.

【0039】成形された触媒Aは平均直径1.5mm、
平均長さ5mmの円柱状であり、平均圧壊強度は6.7
kgであった。触媒Aの硫酸分は、硫黄元素重量として
3.9%であった。触媒Aの比表面積は297m2
g、細孔直径2〜30nmの細孔容積は0.396cm
3/gであり、平均細孔直径は4.7nmであった。平
均細孔直径の±20%の範囲の細孔容積は、全細孔容積
の51.5%、また、中央細孔直径の±40%の範囲の
細孔容積は、全細孔容積の83.8%であった。
The formed catalyst A had an average diameter of 1.5 mm,
It is cylindrical with an average length of 5 mm and has an average crushing strength of 6.7.
kg. The sulfuric acid content of Catalyst A was 3.9% by elemental sulfur. The specific surface area of the catalyst A is 297 m 2 /
g, pore volume of 2 to 30 nm is 0.396 cm
3 / g, and the average pore diameter was 4.7 nm. A pore volume in the range of ± 20% of the average pore diameter is 51.5% of the total pore volume, and a pore volume in the range of ± 40% of the median pore diameter is 83% of the total pore volume. 0.8%.

【0040】成形された触媒Bも平均直径1.5mm、
平均長さ5mmの円柱状であり、平均圧壊強度は9.8
kgであった。触媒Bの硫酸分は、硫黄元素重量として
5.7%であった。触媒Bの比表面積は229m2
g、細孔直径2〜30nmの細孔容積は0.31cm3
/gであり、平均細孔直径は4.6nmであった。平均
細孔直径の±20%の範囲の細孔容積は、全細孔容積の
56.5%以上、また、中央細孔直径の±40%の範囲
の細孔容積は、全細孔容積の84.1%であった。
The formed catalyst B also had an average diameter of 1.5 mm,
It has a cylindrical shape with an average length of 5 mm and an average crush strength of 9.8.
kg. The sulfuric acid content of Catalyst B was 5.7% as elemental sulfur. The specific surface area of the catalyst B is 229 m 2 /
g, pore volume of pore diameter 2 to 30 nm is 0.31 cm 3
/ G, and the average pore diameter was 4.6 nm. The pore volume in the range of ± 20% of the average pore diameter is 56.5% or more of the total pore volume, and the pore volume in the range of ± 40% of the central pore diameter is the total pore volume. 84.1%.

【0041】[開環重合方法1] 触媒A 0.5gと
THF(水分を200重量ppm含む)4.5g、無水
酢酸0.675gをガラス製容器に入れ、窒素雰囲気下
で振とうしながら、常圧、35℃で3時間反応させた。
振とう器は、大洋科学工業(株)製インキュベーターパ
ーソナルを用いた。反応終了後、得られたPTMEGを
分析し、反応を評価したところ、PTMEG収率は54
%、PTMEGの数平均分子量Mnは1373、分子量
分布を示す重量平均分子量/数平均分子量(Mw/M
n)は2.4、また、色相APHAは5以下であった。
なお、未反応のTHFは回収して再利用でき、また濾別
した触媒も繰り返して再生利用できる。
[Ring-Opening Polymerization Method 1] 0.5 g of Catalyst A, 4.5 g of THF (containing 200 ppm by weight of water), and 0.675 g of acetic anhydride are placed in a glass container, and shaken under a nitrogen atmosphere. The reaction was carried out at normal pressure at 35 ° C. for 3 hours.
As the shaker, an incubator personal manufactured by Taiyo Kagaku Kogyo KK was used. After completion of the reaction, the obtained PTMEG was analyzed and the reaction was evaluated.
%, The number average molecular weight Mn of PTMEG is 1373, and the weight average molecular weight indicating the molecular weight distribution / number average molecular weight (Mw / M
n) was 2.4 and the hue APHA was 5 or less.
The unreacted THF can be recovered and reused, and the separated catalyst can be repeatedly recycled.

【0042】[比較例1] 予め減圧下、120℃で乾
燥したdu Pont社製強酸性イオン交換樹脂 Na
fion NR50 0.5gとTHF(水分を200
重量ppm含む)4.5g、無水酢酸0.675gをガ
ラス製容器に入れ、窒素雰囲気下で振とうしながら、常
圧、35℃で3時間反応させた。振とう器は、大洋科学
工業(株)製インキュベーターパーソナルを用いた。反
応終了後、得られたPTMEGを分析し、反応を評価し
たところ、PTMEG収率は54%、PTMEGの数平
均分子量Mnは2074、また、分子量分布を示す重量
平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)は8.7、ま
た、色相APHAは100以上であった。なお、このイ
オン交換樹脂は、表面積が0.27m2/gであり、細
孔構造は測定できなかった。
[Comparative Example 1] Strongly acidic ion-exchange resin Na manufactured by du Pont, which was previously dried at 120 ° C under reduced pressure
0.5 g of fion NR50 and THF (200
4.5 g (including ppm by weight) and 0.675 g of acetic anhydride were placed in a glass container and reacted at normal pressure and 35 ° C. for 3 hours while shaking under a nitrogen atmosphere. As the shaker, an incubator personal manufactured by Taiyo Kagaku Kogyo KK was used. After completion of the reaction, the obtained PTMEG was analyzed and the reaction was evaluated. The PTMEG yield was 54%, the number average molecular weight Mn of PTMEG was 2074, and the weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn) was 8.7 and the hue APHA was 100 or more. The ion exchange resin had a surface area of 0.27 m 2 / g, and the pore structure could not be measured.

【0043】[開環重合方法2] 予め、平均粒径1.
0〜0.7mmに整粒した触媒B 12.0gを内径1
0mm、長さ300mmの管型反応器に充填し、窒素流
通下で130℃で乾燥させた後、THFと無水酢酸をW
HSV=0.25/Hrの条件で導入して、反応を行っ
た。反応温度は、35℃とし、THFと無水酢酸は、重
量比100/15とした。反応開始から7時間後の反応
器出口から得られたPTMEGを分析し、反応を評価し
たところ、PTMEG収率は71%、PTMEGの数平
均分子量Mnは1087、また、分子量分布を示す重量
平均分子量/数平均分子量(Mw/Mn)は1.8であ
った。さらに、反応開始から48時間後のPTMEGを
同様に評価したところ、PTMEG収率は71%、数平
均分子量Mnは1094、重量平均分子量/数平均分子
量(Mw/Mn)は1.7、また、色相APHAは5以
下であった。
[Ring-Opening Polymerization Method 2] An average particle diameter of 1.
12.0 g of catalyst B sized to 0 to 0.7 mm was charged with an inner diameter of 1
After filling in a tube reactor of 0 mm and length of 300 mm and drying at 130 ° C. under nitrogen flow, THF and acetic anhydride were added to W
The reaction was carried out under the conditions of HSV = 0.25 / Hr. The reaction temperature was 35 ° C., and the weight ratio of THF and acetic anhydride was 100/15. After 7 hours from the start of the reaction, PTMEG obtained from the reactor outlet was analyzed and the reaction was evaluated. The PTMEG yield was 71%, the number average molecular weight Mn of PTMEG was 1087, and the weight average molecular weight indicating the molecular weight distribution. / Number average molecular weight (Mw / Mn) was 1.8. Furthermore, when PTMEG 48 hours after the start of the reaction was similarly evaluated, the PTMEG yield was 71%, the number average molecular weight Mn was 1094, the weight average molecular weight / number average molecular weight (Mw / Mn) was 1.7, and Hue APHA was 5 or less.

【0044】[開環重合方法3] 触媒A20gとTH
F100gをガラス製容器に入れ、窒素雰囲気下で攪拌
しながら、常圧、40℃で6時間反応させた。反応終了
後、反応液から触媒をろ別して除き、未反応THFを留
去したところ、両末端が水酸基のPTMEGが直接得ら
れた。このPTMEGを分析し評価したところ、収率1
2%、数平均分子量4200、分子量分布(Mw/M
n)2.9であった。
[Ring-Opening Polymerization Method 3] 20 g of catalyst A and TH
100 g of F was placed in a glass container and reacted at normal pressure and 40 ° C. for 6 hours while stirring under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the catalyst was removed by filtration from the reaction solution, and unreacted THF was distilled off. As a result, PTMEG having hydroxyl groups at both ends was directly obtained. The PTMEG was analyzed and evaluated.
2%, number average molecular weight 4200, molecular weight distribution (Mw / M
n) 2.9.

【0045】[開環重合方法4] 触媒A40g、TH
F100gと1,4−ブタンジオール0.3gをガラス
製容器に入れ、窒素雰囲気下で攪拌しながら、常圧、6
5℃で6時間反応させた。反応終了後、反応液から触媒
をろ別して除き、未反応THFを留去したところ、両末
端が水酸基のPTMEGが直接得られた。このPTME
Gを分析し評価したところ、収率21%、数平均分子量
2200、分子量分布(Mw/Mn)2.7であった。
[Ring-Opening Polymerization Method 4] Catalyst A 40 g, TH
F and 0.3 g of 1,4-butanediol were placed in a glass container and stirred under a nitrogen atmosphere at normal pressure and 6 g.
The reaction was performed at 5 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, the catalyst was removed by filtration from the reaction solution, and unreacted THF was distilled off. As a result, PTMEG having hydroxyl groups at both ends was directly obtained. This PTME
When G was analyzed and evaluated, the yield was 21%, the number average molecular weight was 2,200, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.7.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、アルミナを主成分とす
る多孔質無機酸化物と、それに担持された硫酸分を含む
触媒を用いるため、反応後にこの触媒を反応系から容易
に除去することができ、しかも酸分が反応系に移行しな
いため廃酸処理などが不要であり、環状エーテルの開環
重合において分子量分布がシャープで、着色のないポリ
オキシアルキレングリコールを高い収率で得ることがで
きる。助触媒を使用しない場合には両末端が水酸基のP
TMEGを直接得ることができる。また、アルミナを主
成分とする多孔質無機酸化物とそれに担持された硫酸分
を含む触媒であり、かつ、触媒の中央細孔直径の±20
%の範囲の細孔容積が全細孔容積の50%以上である触
媒は、重合反応などの酸触媒反応において触媒がシャー
プな細孔分布を有することにより目的とする生成物を効
率よく合成することができる。
According to the present invention, since a porous inorganic oxide containing alumina as a main component and a catalyst containing sulfuric acid supported thereon are used, the catalyst can be easily removed from the reaction system after the reaction. In addition, the acid component does not transfer to the reaction system, so that waste acid treatment and the like are unnecessary, and in the ring-opening polymerization of the cyclic ether, it is possible to obtain a polyoxyalkylene glycol having a sharp molecular weight distribution and a high yield without coloring. it can. When a cocatalyst is not used, both ends are hydroxyl group P
TMEG can be obtained directly. Further, the catalyst contains a porous inorganic oxide containing alumina as a main component and a sulfuric acid component supported on the porous inorganic oxide, and has a center pore diameter of ± 20% of the catalyst.
% Of the total pore volume is 50% or more of the total pore volume, and the catalyst has a sharp pore distribution in an acid-catalyzed reaction such as a polymerization reaction to efficiently synthesize a target product. be able to.

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Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 環状エーテルを触媒の存在下で開環重合
してポリオキシアルキレングリコールを得る製造方法に
おいて、 触媒が、アルミナを主成分とする多孔質無機酸化物と、
それに担持された硫酸分を含むものであるポリオキシア
ルキレングリコールの製造方法。
1. A method for producing a polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a catalyst, wherein the catalyst comprises a porous inorganic oxide mainly composed of alumina,
A method for producing a polyoxyalkylene glycol containing a sulfuric acid carried thereon.
【請求項2】 触媒の中央細孔直径の±20%の範囲の
細孔容積が、全細孔容積の50%以上である請求項1記
載のポリオキシアルキレングリコールの製造方法。
2. The method for producing a polyoxyalkylene glycol according to claim 1, wherein the pore volume in a range of ± 20% of the central pore diameter of the catalyst is 50% or more of the total pore volume.
【請求項3】 触媒の中央細孔直径が2〜25nmであ
る請求項1または2記載のポリオキシアルキレングリコ
ールの製造方法。
3. The method for producing a polyoxyalkylene glycol according to claim 1, wherein the catalyst has a central pore diameter of 2 to 25 nm.
【請求項4】 前記した環状エーテルを触媒の存在下で
開環重合する際に、助触媒として無水カルボン酸を反応
系に添加することを特徴とする請求項1〜3のいずれか
一つに記載のポリオキシアルキレングリコールの製造方
法。
4. The method according to claim 1, wherein a carboxylic anhydride is added to the reaction system as a co-catalyst during the ring-opening polymerization of the cyclic ether in the presence of a catalyst. The method for producing the polyoxyalkylene glycol described in the above.
【請求項5】 前記した環状エーテルを触媒の存在下で
開環重合する際に、2価アルコールを反応系に添加する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の
ポリオキシアルキレングリコールの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein a dihydric alcohol is added to the reaction system during the ring-opening polymerization of the cyclic ether in the presence of a catalyst. A method for producing oxyalkylene glycol.
【請求項6】 アルミナを主成分とする多孔質無機酸化
物とそれに担持された硫酸分を含む触媒であり、かつ、
触媒の中央細孔直径の±20%の範囲の細孔容積が全細
孔容積の50%以上であり、酸触媒反応に用いられる触
媒。
6. A catalyst containing a porous inorganic oxide containing alumina as a main component and sulfuric acid supported on the porous inorganic oxide, and
A catalyst for use in an acid-catalyzed reaction, wherein a pore volume in a range of ± 20% of a central pore diameter of the catalyst is 50% or more of a total pore volume.
【請求項7】 触媒の中央細孔直径が2〜25nmであ
る請求項6記載の酸触媒反応に用いられる触媒。
7. The catalyst according to claim 6, wherein the catalyst has a central pore diameter of 2 to 25 nm.
【請求項8】 酸触媒反応が、環状エーテルを触媒の存
在下で開環重合してポリオキシアルキレングリコールを
得る反応である請求項6または7記載の酸触媒反応に用
いられる触媒。
8. The catalyst used in the acid catalyzed reaction according to claim 6, wherein the acid catalyzed reaction is a reaction for obtaining a polyoxyalkylene glycol by ring-opening polymerization of a cyclic ether in the presence of a catalyst.
JP2001127040A 2000-04-28 2001-04-25 Method for producing polyoxyalkylene glycol and catalyst used for acid-catalyzed reaction Pending JP2002012660A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006257304A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing polyalkylene ether glycol diesters and reactor

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